专利名称：电源插座节电控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属一种电子电气装置，具体涉及一种电气插座。
背景技术：
电源插座可通过其插座孔为用电设备提供电源，现有的用电设备多设有 遥控器，遥控其开关和改换频道，当用遥控器发出关断信号时，用电设备即 关闭处于待机状态，待机状态下的电器也要消耗一定的电能，造成能源的浪 费。要关断待机状态，就要按下用电设备的手动按键，操作很不方便，而且 既使关断了用电设备的待机状态，插座部分还是带电，存在不安全因素。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种在用电设备待机时，能自动切 断电源，而且安全性好、操作方便的电源插座节电控制装置。
解决上述问题的技术方案是本实用新型插座设有交流电源输入端、插 座孔交流电源输出端、控制电路，其特征在于所述的交流电源输入端通过 整流电路与控制电路连接，控制电路设有CPU控制器，在交流电源输入端与 交流电源输出端之间，串接有由CPU控制器控制的主控开关控制部件，交流 电源输出回路里设有电流采样部件，其采样信号输出端与CPU控制器输入端 连接，CPU控制器输入端与可发出开关控制信号的开关信号部件连接。
本实用新型进一步方案是交流电源输入端通过降压变压器与所述的整 流电路连接。
本实用新型的工作原理是将用电设备的电源插头插入本实用新型插座 孔交流电源输出端，即可为用电设备供电，而插座是由CPU控制器控制其与 交流电源输入端的接通或关断的，当开关信号部件向CPU控制器发出开关信号时，CPU控制器结合本装置当前接收到的插座输出采样信号，进行数据处 理后发出控制信号，其数据处理过程是若接到开关信号时插座是处于接通 状态，则era控制器延时一段时间，并在此间通过采样电路进行多次采样， 将得到的采样值与CPU内部的设定值比较，若接收到的采样信号小于设定 值，CPU控制器即可判断用电设备已处于待机状态，此时控制主控开关控制 部件延时关断插座的输出交流电源，若接收到的采样信号大于设定值，即可 判断用电设备是处于工作状态(所接收的开关信号为调整工作状态的信 号)，此时维持原有接通电源的工作状态；若接到开关信号时插座是处于关 断状态，CPU控制器即可判断开关信号是开机信号，此时马上发出控制信 号，通过主控开关控制部件接通插座的交流输出电源。以后采样回路可续继 进行采样，若采样的数据大于设定值，即维持接通状态，若采样的数据小于 设定值，则判断为待机状态，即关断或延时关断交流输出电源。
本实用新型可在检测到待机工作状态时，自动切断供电电源，达到节能 和安全的目的，而且具有使用操作方便的优点。
本实用新型进一步方案交流电源通过变压器与整流电路连接，可使整 流电路和由整流电路供电的控制电路与交流电源输入电路隔离，提高了装置 安全性，从而可降低对控制电路部件的安全性能要求。
图1、本实用新型实施例方框示意图
图2、本实用新型实施例电路图
图3、本实用新型实施例结构示意图
具体实施方式
本实施方案是一种用于插头插座的节电控制装置，插头插座的插头是交 流电源输入端、插座孔是交流电源输出端，控制电路板装在插头插座的壳体 内。
控制电路由交流输入端供电，交流电源输入端通过变压器与整流电路连接，整流电路输出端与控制电路的供电端连接。
控制电路设有CPU控制器，CPU控制器采用STC12C5201AD单片机，单 片机输出端通过开关驱动电路与继电器RELAY-SPST线圈连接，继电器的开 关触头作为主控开关控制部件串接在插座交流电源输入端与交流电源输出端 插座孔之间，用于控制交流电源输出的通断。
在插座交流电源输出回路里，设有电流采样部件，本例的电流采样部件 是装在交流输出回路里的电流互感器，该电流互感器套在继电器开关触头与 作为交流输出端的插座孔之间的连接导线上，通过感应插座输出的交流电流 信号，将采集的模拟电压做采样信号，输入到单片机。
本装置与CPU控制器输入端连接的开关信号部件为可接收红外遥控信号 的HS0038A2红外接收器，其输出端通过连接导线与插座上的单片机输入端 连接。
本例还设有一手动的开关信号部件S2，接在单片机13脚与+5伏电源之 间，当通过该部件向CPU控制器发出手动信号后，CPU控制器与接到红外遥 控信号一样，进行数据处理后再发出控制信号。
图3是本例的结构示意图控制电路的电路板装在电源插座的壳体1
内，同时还设有一与电源插座壳体1为分体结构的开关控制盒2，开关控制 盒通过拖长的连接导线3与电源插座壳体1连接，所述的开关信号部件装在 开关控制盒2内，开关信号部件通过连接导线与CPU控制器输入端电连接。
开关控制盒2通过带绝缘层的连接导线3与电源插座壳体1连接，连接 导线穿过电源插座壳体部位的绝缘层外壁通过压线片4与壳体相对固定。
通常电源插座要安装在用电设备底部或隐蔽的地方，这样对接发送开关 信号很不方便，例如当开关信号是无线遥控信号时，用电设备底部或隐蔽的 地方不容易收到该信号，当开关信号是手动信号时，用电设备底部或隐蔽的 地方又不容易操作，而本例的开关控制盒可通过拖长的连接导线与电源插座 拉开距离，设置在能够接收遥控信号或容易进行手动操作的位置，因此，能 防止控制失灵现象的发生，而且使用方便。图2是本实施例电路图。 电源电路
Jl， J2端子为AC220V交流输入端，J1输入端(L端)、J2输入端(N 端)接降压变压器的二输入端，交流降压后，变压器的输出端与D1-—D4组 成的全桥整流电路、C2、 C12滤波电路、Zl与R4串联构成的稳压电路输出 十24V直流电源，并进一步通过R12、 R13、 U2三端稳压集成电路和电解电容 C4、 C5滤波电路输出稳定的+5V直流电源。
其中+24V为控制电路的继电器提供工作电压，+5V为控制电路的CPU控 制器、红外接收部件提供工作电压。
CPU控制器电路
CPU采用STC12C5201AD单片机芯片，Y1晶振、C9、 C10接到单片机的 4、 5脚构成振荡源；CPU输入端"脚通过电阻R5与+5伏电压连接，并通 过手动开关键Sl接地，手动开关键Sl的功能是可手动接通或关断主控开关 控制部件。
CPU的6脚为红外信号的输入脚，通过C0N3与HS0038 A2红外接收器 的输出脚相连，接收外界遥控器的开关信号，直流电源通过C0N3为红外接 收器提供电源。13脚通过手动信号开关S2和Rll与+5伏电压连接，从而可
以接受外界手动开关信号的操作。
CPU的15脚输出LED、继电器驱动信号，直接驱动LED、继电器的工 作。脚1为复位脚，16、 8脚为CPU的工作电源脚。
采样电路
采样电路为电流釆样电路，采样部件为接在交流输出回路里的电流互感 器ZMCT-204D，这种电流互感器体积较小，可装在插座壳体内，套在继电器 开关触头与插座孔之间的连接导线上当外接负载工作时，交流输出回路有 电流流过，此时电流互感器有感应电压产生，电流互感器输出端依次通过电 阻R9、 C6组成的滤波电路、整流管D6组成的整流电路、C7、 RIO、 C8、 Z2
组成的滤波稳幅电路与单片机输入端11脚连接，单片机对输入的电压进行 采样，采集的数据与内部的数据进行比较，结合接收到的红外遥控信号，输
7出相应的控制信号到输出脚15去控制继电器的工作和指示灯的指示。
CPU控制器输出端15脚与开关管Ql控制基极连接，开关管Ql —端接
地， 一端与+24V电源连接，构成开关驱动电路，继电器RELAY-SPST串接在 该开关驱动回路里，继电器的开关触头K2串接在交流电源输入端Jl与交流 电源输出端J4之间，控制插座交流电源输出的通断。
本例的工作过程是将红外接收器、S2置于能与用电设备一起接收到遥 控器信号的部位，当单片机通过红外接收部件接收到遥控信号或接收到S2 发出的开关信号时
若此时插座处于接通状态，按下述程序进行延时一分种，采样电路进
行多次采样，将采样值与CPU内部的设定值比较，若接收到的采样信号小于
设定值，即判断用电设备为待机状态，此时单片机发出关断控制信号，通过
继电器触头关断插座输出的交流电源；如果采样信号大于比较数据，即可判 断用电设备是工作状态，遥控器发出的是调整工作状态信号(如电视机的换 台、空调机的换档等)，此时单片机维持原有接通交流电源输出的控制状 态；
当插座处于关断状态时，CPU控制器一接到红外遥控信号，即可判断为 是开机信号，马上发出控制信号，通过开关部件接通交流输出电源，以后采 样回路进行采样，若采样的数据大于设定值，即可判断用电设备是工作状 态，则维持接通状态，若采样的数据小于设定值(待机状态)，则在一分钟 后关断交流输出电源。
以电视机为例，将电视机在关断状态下把电源插头插入本节能插座，当 用户想看电视时，按下开关键Sl、 S2或遥控器的开机键，电视机得电正常 工作。当用户看完电视用遥控器关掉电视机时，拖长连接导线上的红外接收 头也接收到了关机的信号，单片机将采样到的信号进行处理， 一分钟后自动 切断待机电源，自动实现节电功能。也可手动按一下开关键Sl，切断待机 电源。
本装置可采用单片机处理数据，自动检测用电设备是否处于待机状态， 一旦检测到待机状态，即自动延时切断插座电源，达到节能目的。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形 式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单 修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案的保护范围。
权利要求1、电源插座节电控制装置，设有交流电源输入端、插座孔交流电源输出端、控制电路，其特征在于所述的交流电源输入端通过整流电路与控制电路连接，控制电路设有CPU控制器，在交流电源输入端与交流电源输出端之间，串接有由CPU控制器控制的主控开关控制部件，交流电源输出回路里设有电流采样部件，其采样信号输出端与CPU控制器输入端连接，CPU控制器输入端与可发出开关控制信号的开关信号部件连接。
2、 根据权利要求1所述的电源插座节电控制装置，其特征在于交流 电源输入端通过降压变压器与所述的整流电路连接。
3、 根据权利要求1所述的电源插座节电控制装置，其特征在于所述 的CPU控制器是单片机，单片机输出端通过开关驱动电路与继电器线圈连 接，继电器的开关触头作为主控开关控制部件串接在插座交流电源输入端与 交流电源输出端插座孔之间。
4、 根据权利要求1所述的电源插座节电控制装置，其特征在于所述 的开关信号部件是可接收红外遥控信号的红外接收器。
5、 根据权利要求1所述的电源插座节电控制装置，其特征在于所述 的开关信号部件是手动开关信号部件。
6、 根据权利要求1-5任一权利要求所述的电源插座节电控制装置，其特征在于所述控制电路的电路板装在电源插座的壳体(1)内，同时还设 有一与电源插座壳体为分体结构的开关控制盒(2)，开关控制盒通过拖长的连接导线(3)与电源插座壳体(1)连接，所述的开关信号部件装在开关 控制盒(2)内，开关信号部件通过连接导线与CPU控制器输入端电连接。
7、 根据权利要求6所述的电源插座节电控制装置，其特征在于所述 的开关控制盒(2)通过带绝缘层的连接导线(3)与电源插座壳体(1)连 接，连接导线穿过电源插座壳体部位的绝缘层外壁通过压线片(4)与壳体 相对固定。
8、 根据权利要求1-5任一权利要求所述的电源插座节电控制装置，其特征在于所述的电流采样部件是装在插座交流输出回路里的电流互感器，该电流互感器套在继电器开关触头与作为交流输出端的插座孔之间的连接导线上。
9、 根据权利要求8所述的电源插座节电控制装置，其特征在于所述 的电流互感器输出端依次通过滤波电路、整流电路、滤波稳压电路与单片机 输入端连接。
专利摘要电源插座节电控制装置，设有交流电源输入端、插座孔交流电源输出端、控制电路，交流电源输入端通过整流电路与控制电路连接，控制电路设有CPU控制器，在交流电源输入端与交流电源输出端之间，串接有由CPU控制器控制的主控开关控制部件，交流电源输出回路里设有电流采样部件，其采样信号输出端与CPU控制器输入端连接，CPU控制器输入端与开关信号部件连接。本实用新型可在检测到待机工作状态时，自动切断供电电源，达到节能的目的，而且具有使用操作方便的优点。其进一步方案交流电源输入端通过变压器与整流电路连接，使整流电路和控制电路与交流电源输入电路隔离，提高了装置安全性，从而可降低对控制电路部件的安全性能要求。
文档编号H01R13/707GK201383603SQ2009201489
公开日2010年1月13日 申请日期2009年4月14日 优先权日2009年4月14日
发明者陈耀华 申请人:陈耀华