专利名称：带充电器的数字闹钟和万用交直流控制电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制电源，特别是一种带充电器且具有数字闹钟功能的交直流控制电源。
市售的电源插座盒，仅起交流220V电源的分支插座作用，既无控制功能，也无直流输出；人们普遍使用的数字闹钟，只起计时，定闹作用，且声音类型固定，其功能是单一的。
本实用新型的目的是为了使用方便，且具节能效果而设计一种在定闹时刻能自动接通交直流电源，具有自动二次定时功能，可以间歇方式控制家电的多功能控制电源。
本实用新型的具体结构如
图1电原理框图所示，由手控遥控电路1、第二次定时选择与计时器电路2、脉冲转换器电路Ⅰ3、CZB插座组及其开关调压电路4、输出顺序、大小选择控制器5、充电电压比较与计时启停控制电路6、数字钟7、第一次定时脉冲转换器8、CZA、CZA插座组及其控制器9、工作电源10、基准电压及其开关电路11、充电器与备用电源切换电路12、直流稳压电源13以及或门Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和非门构成，电路5由两个计数器构成，分别控制CZB、CZA、CZA插座组和DC.OUTPUT输出的电源通断状况及CZB电压幅度。
本实用新型的工作原理是当手、遥控键按下时间不超过3秒钟时，电路1输出一下跳沿脉冲，触发电路5中计数器1，调节一次CZB插座电压幅度，每累计8个这样的脉冲，计数器1就通过或门Ⅲ控制电路11的基准电压关或开一次；若手、遥控键按下时间大于3秒钟，则电路1输出一上跳沿脉冲，经或门Ⅰ触发电路5中计数器2加1，使插座CZA，CZB和直流输出电压的通断变动一次。遥控可通过电视机、录相机的红外遥控发射器上的任一键来实现，最好在遥控调好电视或录相节目后再用DP(DISPLAY电台号码显示)键来遥控本机至需要的输出(顺序和电压大小)状态。
数字钟给出的定闹信号经电路8产生一个下跳沿脉冲一路去触发电路5中计数器2加1，使CZA、CZB和基准电压通断状态开或关一次，完成第1次定时或闹钟报时功能，另一路去电路6启动第二次定时的电路2开始对CP脉冲计数，当其计至设定时间，即输出一高电平，一路经或门Ⅰ触发电路5中计数器2加1，让CZA、CZB和直流输出电压关或开一次，完成第2次定时动作，另一路延时至输出顺序可靠变动一次后再触发电路6翻转，让其输出VDD为OV，使电路2停止计时。数字钟本身具有1分钟～24小时连续可调的定闹功能，利用个位秒的数码管的中间横划(G)在0、1、7秒时不通电的电路结构，经电路3转变成脉冲信号作计时或间歇、闪光控制脉冲。此间歇工作方式用于控制电饭锅，电热取暖器和电风扇等，可节电30％。
CZA和CZA插座的通断电关系互为相反，用于控制不同的电器开启和关闭，如需工作学习时，灯亮，而电视机或录音机停，定时到，灯熄，音响设备启动。此种强迫人们在学习之后的适当休息有益于人们健康。
二次定时按“①CZA供电→②CZA、CZB和DC.OUTPUT供电→③CZA供电→④CZA、CZB和DC.OUTPUT供电”的顺序工作。如初态选为③t1→④t2→①，若在t1定时到时让外接的收音机、录音机等放音，即可实现音量可调节、声音类型可选择的闹钟、报时功能。
机内电池由开关接成备用电源，一旦电网停电，经切换电路自动接入，可确保按二次定时预定的电压大小和顺序输出，避免发生误动作甚至安全事故。
直流稳压电路的结构特点是数级晶体管并联连接成射随器，具有对输出直流端的短路保护功能及较强的负载能力。
综上所述，本实用新型集定时、间歇、闪光控制、定闹、计时、特别是二次定时和互为相反的插座通断电等多种功能于一身，同时还具有可提供直流稳压电源及作为普通电源插座等多种功能，使本实用新型在家电控制领域别开生面，给人们的现代化生活带来很多方便。如用本实用新型的直流稳压电源给市售的收音机等供电，可使其增加遥控和二次定时的开、关机功能。
以下结合附图详细介绍本实用新型图1 电原理框图图2 电原理图手控、遥控电路由二极管D1－3、三极管BG1－5、电容C7、C9、电阻R11和按键开关AN构成，D1接收到的红外信号由BG1－3放大后，经D2、D3、C7在BG4的C极产生一下跳脉冲，一路输出送至输出顺序、大小选择控制电路IC3的2脚(计数器1)作计数脉冲，调节CZB插座电压大小和直流输出DC.OUTPUT的开关，一路由BG5反相，R11、C9延时后输出，经或门Ⅰ(D4、D5、R12)后送至IC3的9脚(计数器2)作计数脉冲，控制CZB、CZA插座和DC.OUTPUT的开关。BG5、R11、C9反相延时环节与输出顺序、大小选择器IC3配合，可在不改变CZA输出状态的情况下循环调节CZB插座电压大小与DC输出的开关，使控制相当方便。
集成电路IC4、R13、C10、D15、D16、R34构成充电电压比较与ICO(4020)计时启停控制电路，KO和ICO构成第二次定时选择计时器，由IC4的脚送来的VDD为高电平时，ICO开始对CP端计数脉冲计数，计至Ko选定的t2时间输出一高电平，作为第二次定时的启动脉冲，一路经或门Ⅰ后送入IC3的9脚控制CZB、CZA和DC.OUTPUT的开关，一路输出经R13、C10延时至CZB、CZA和DC.OUTPUT可靠动作后，触及IC4输出的VDD变为OV，ICO停止计时，完成了第二次定时。
发光管LED1、电容C12、三极管BG6构成脉冲转换器Ⅰ。具有0～24小时连续可调的定时、计时定闹功能的数字钟的输出信号经LED1、C12和BG6变成脉冲信号，一路至ICO的CP端作计时脉冲，另一路经开关K1－1、或门Ⅱ(D13、D14、R32)去控制CZB插座的开关，实现间歇与闪光控制。
CZB插座组及其开关调压电路由CZB插座、双向可控硅BCR、集成块IC1、IC2，晶体管BG7～8、BG13、二极管D18－21构成，由或门Ⅱ来的信号加在IC2的INH端，控制CZB插座的开关，INH为高电平时，禁止IC2工作，充电电阻为无穷，IC1输出为0，BCR关断，CZB插座断电；INH为低电平时IC2工作。IC3－1输出的低3位Q0－Q2来的数字码作为IC2(4051)的通道选择码，决定CZB电压大小。在IC2工作时，换接R21－R27之一为充电电阻，以改变双向可控硅BCR导通率。数码Q0－2由000→111对应CZB插座220－OV间8个档次的电压(OV即CZB断电)。
L1、C13、C14为交流滤波电路，用于抗干扰；D18－21、BG13等构成过零脉冲取样电路，输出作为IC1的同步脉冲；D7、R41可提高电路工作的可靠性，R41改善过零脉冲的波形。
输出顺序、大小选择器由双计数器IC3(CD4520)构成，计数器1的计数脉冲取自BG4的C极，每来一个下跳沿脉冲累计加1，由输出低3位Q0－2控制CZB插座电压大小，计数器2有两个计数输入端，9脚为上跳沿脉冲计数，10脚为下跳沿脉冲计数，其输出Q0端一路经反相器(非门BG11)、或门Ⅱ、Ⅲ(D11、D12)去控制CZB插座及DC输出开关，另一路与Q1一起(加于D10、BG10)去控制CZA插座开关。Q0、Q1的数码决定输出的顺序，Q1、Q0的00→11对应的输出顺序为CZA供电－CZA、CZB和DC输出供电－CZA供电－CZA、CZB、DC输出供电。
脉冲转换器Ⅱ由D17、C20和BG12构成，数字钟压电陶瓷片两端面电极上引线A1、B1的定闹信号由BG2转换成第一次定时启动脉冲，经D15加于IC4(555)的2脚，令IC4输出VDD高电平，启动ICO计时，ICO计时至预定时间t2(由开关KO选择，10分钟－24小时分8个档次)时发出第二次定时启动脉冲，一路去IC3，改变输出顺序，一路经R13、C10延时后加于IC4的6脚，让IC4输出VDD为OV，ICO停止计时，输出为OV，或门Ⅰ输出为OV，保证手、遥控能再次调节输出顺序。
充电电压(BG16 C极)经K3－3、D16加于IC4的2脚，电池充至终止电压时刚好使IC4翻转，输出VDD为高电平，IC4的7脚浮空，使BG15截止，停止充电。
开关K2－4、K3－4在不定时、不充电时使IC4复位；开关K3－1在充电时让ICO一直处于清零状态，避免输出顺序误翻转。
CZA与CZA插座的通断电状态互逆，与继电器J和BG9、BG10、D10构成CZA、CZA插座组及其控制器，该电路电配合二次定时，可满足人们日常生活中在预定时间内开启某种电器的同时关闭其他一种或几种电器，其控制开关电器的数量可随意设定，在需要开启某种电器时让第一次定时t1到自动开启，让第二次定时t2到后，自动关闭电器，此功能填补了国内空白，给人们生活带来极大方便。
充电器与备用电源切换电路由BG15、BG16、D6、D27、K6、K2－3、K2－4、K3－3、K3－4构成。在初始状态，IC4的7脚(放电端)接地，DW1上基准电压使BG15饱和而加于BG16基极，对电池进行标准充电。充至终止电压时，BG16的集电极输出电压使IC4翻转，其7脚浮空而使BG15截止，停止充电。在需定时时，将K2置定时“1”位置，同时将K3置于不充电“2”位置，机内电池由K3－3、K2－3、K2－4接成备用电源，一旦电网停电，备用电源经D27同时向手、遥控电路中的BG4～5，脉冲转换器Ⅰ、Ⅱ(BG6、BG12)、输出顺序与大小选择器IC3及IC4供电，可确保按二次定时预定的电压大小、顺序输出，避免发生误动作，杜绝安全事故。
基准电压及其开关电路由BG14、LED7、8、DW1构成，LED7、8、DW1产生基准电压，或门Ⅲ(D11、D12)的输出加于BG14基极，控制基准电压的开关，即DC.OUTPUT的开关。
BG17－19构成直流稳压电源。由基准电压及其开关电路来的基准电压为OV时，BG17－19截止，DC输出断电；基准电压恢复正常，则DC输出直流电源。BG17－19并联连接，DC由射极引出，该结构配合保险丝BX3，具有对DC输出的“＋”、“－”端的短路保护功能。
工作电源将220V交流电转换成本机电路使用的＋12V电压。
K4、K5可选择输出电压的档次。
本实施例中，间歇供电的控制是利用了数字钟个位秒显示管的中间一笔在0、1、7秒时为低电平，不显示，将其上的电压信号经转换作为间歇方式和二次定时的触发控制信号。实现间歇式供电，可控制电风扇模拟自然风，也可控制电热产品，利用机械和热惯性，可节电30％。
在间歇方式下，如让数字钟个位秒位闪动，由CZB插座供电的电灯即成闪光灯。
权利要求1.带充电器的数字闹钟和万用交直流控制电源，其特征是由手控、遥控电路1、第二次定时选择与计时器电路2、脉冲转换器Ⅰ3、CZB插座组及其开关调压电路4、输出顺序、大小选择控制器5、充电电压比较与计时启停控制电路6、数字钟7、第一次定时脉冲转换器Ⅱ8、CZA、CZA插座组及其控制器9、工作电源10、基准电压及其开关电路11、充电器与备用电源切换电路12以及或门Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和非门构成，电路1的两路输出端中一路接电路5中的计数器1CP端，另一路接或门Ⅰ，或门Ⅰ的转出端接电路5中的计数器2输入端，计数器1的Q0-2输出端接电路4，Q3接或门Ⅲ，计数器2的两路输出端分别与电路9和非门相连，非门输出端分别接或门Ⅱ、Ⅲ输入端，或门Ⅲ输出端与电路11输入端相连，电路11的输出端与电路12相连，电路12的输出端分别接电路8，电路3、电路5、电路6和电路1，电路7输出端与电路3和电路8相连，电路8输出端一路接电路5中计数器2的CP端，另一路接电路6一输入端，电路3的输出端接电路2的CP输入端，电路2输出端接或门Ⅰ和电路6，电路6输出端接电路12和电路2，电路10向各单元电路提供直流电源。
2.如权利要求1所述的带充电器的数字闹钟和万用交直流控制电源，其特征是在充电器和备用电源切换电路12的输出端接有一稳压电源13。
专利摘要本实用新型由手控、遥控电路、二次定时电路、输出顺序选择电路、充电电压比较与计时启停电路、数字钟及插座组等电路构成，可作为一般的定时器和数字钟及普通电源插座、其特殊之处在于具有自动二次定时功能，给人们生活、工作带来极大方便，同时，可以间歇方式工作，可节电达30％。
文档编号G04G15/00GK2150575SQ9222069
公开日1993年12月22日 申请日期1992年11月14日 优先权日1992年11月14日
发明者范述江 申请人:范述江