专利名称：停机断电控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及低压电器领域，尤其涉及一种家庭用的“停机断电控制电路”。
背景技术：
一般家庭均有电冰箱、彩电、空调、电灯等电器。所述的电器中，彩电、空调等具有遥控性能，它们被遥控关机以后，主机电源虽然关断了，但其中的遥控用的电源(以下简称遥控电源)仍在通电，每台彩电或空调仍有6W左右的遥控电源的耗电(以下简称“待机耗电”)。此外，家中短期无人时，例如上班后家中无人，短期外出旅游家中无人，最安全的方式是将家中的总电源切断。但切断总电源后，电冰箱便停止工作，其中储存的食物将霉变。对于家庭用电，最理想的方式是当任一电器(电冰箱、电灯、彩电、电脑、空调的主机等)的开关合上时(即开机时)，家庭的总电源接通供电(以下简称开机供电)；当电器均关断停机时(但遥控电源未关断)，家庭的总电源便关断(以下简称停机断电)。发明内容本实用新型的目的就是自动实现“开机供电”、“停机断电”的家庭最佳的供电方式。在阐述实现上述目的本实用新型的技术方案之前，首先阐述以下情况1、对于目前大量使用的机械温控电冰箱来说，其压缩机的电源开关实际上就是温度开关，当电冰箱内的温度高于设定温度时，温度开关接通，压缩机通电工作、开始制冷；当电冰箱内的温度低于设定温度时，温度开关断开，压缩机断电、停止制冷。2、家用电器启动时启动电流都大于额定电流，即启动时阻抗相对较低(以下简称 “启动低阻”)，具体为(a)电冰箱、空调、洗衣机一类的电动机性质的家用电器，启动电流为额定电流的 4 7倍；(b)白炽灯的启动电流为额定电流的十倍以上；(c)CRT彩电的启动电流为额定电流的十倍以上；(d)节能灯、荧光灯、卤钨灯的启动电流为额定电流的2 2. 5倍。本实用新型实现所述目的之技术方案为一种停机断电控制电路，其由开关单元、负载单元、传感单元、鉴别单元、执行单元及直流电源组成，特征在于AC220V输电回路中依次接有开关单元、负载单元、传感单元；开关单元由压敏电阻(Voltage Dependent Resistor)、手动开关、继电器的动合触点并联后组成；传感单元的输出接鉴别单元、鉴别单元的输出接执行单元、执行单元则控制开关单元中继电器的动合触点的闭合或断开；直流电源的输入端与AC220V连接，其输出的直流电压分别供给鉴别单元和执行单元；所述的传感单元、鉴别单元、执行单元及直流电源均接电路地。所述的手动开关为应急开关(当本停机断电控制电路失灵时，其手动闭合。这样，可不影响家庭供电)，在以下的阐述中，其始终处于断开的状态，可视其“不存在”。[0016]本实用新型的控制过程为[0017]1、开机供电控制当负载单元中某一电器开机时(此时，负载单元的负载为所述的开机的电器及与其并联的其他电器的“遥控电源”)，负载单元呈现“启动低阻”，开关单元两端的电压u大于压敏电阻的击穿电压(即压敏电压或阈值电压)，压敏电阻呈低阻而导通，交流电流k便通过其流通，传感单元获得相应的信号电压us，使其输出的电压U3大于鉴别单元的基准电压队，鉴别单元输出高电平，执行单元则驱动开关单元中的继电器的动合触点闭合，本实用新型进入“开机供电”的状态、家庭AC220V总电源被接通。此时，由于继电器动合触点的闭合，开关单元两端的电压u = 0，使压敏电阻呈高阻而截止即进入“休息” 的状态。所述的压敏电阻在此“开机供电”的控制过程中，起到了“触发”继电器动合触点闭合的作用。短暂的“触发”过程结束后，交流电流iL则通过闭合的继电器动合触点流通。[0018]2、停机断电控制当所有的电器均被关机(遥控关机或手动关机)、负载单元仅剩一路或多路遥控电源连接时，负载单元呈现的阻抗相对较大(以下简称“待机高阻”)，交流电流込相对较小，传感单元输出的电压U3小于鉴别单元的基准电压U2，鉴别单元输出低电平，执行单元复位、导致开关单元中的继电器的动合触点复位断开。此时，由于负载单元呈现“待机高阻”，因此，开关单元两端的电压U小于压敏电阻的击穿电压，该压敏电阻呈高阻而截止。因为继电器的动合触点已复位断开、压敏电阻也截止，所以，交流电流1 — 0，本实用新型便进入“停机断电”的状态，家庭AC220V总电源被切断。[0019]简言之，本实用新型相当于家庭AC220V总电源的自动“开关”。当负载单元中某一电器开机时，所述的开关单元两端的电压u大于压敏电阻的击穿电压，所述的压敏电阻导通并“触发”继电器动合触点闭合，使本实用新型处于“开机供电”的“开”状态；当所有的电器均被关机、负载单元仅剩一路或多路遥控电源连接时，开关单元两端的电压u小于压敏电阻的击穿电压，所述的压敏电阻截止，继电器动合触点也复位断开，本实用新型便处于 “停机断电”的“关”状态。[0020]再进一步简言之，本实用新型为家庭的自动电源开关，当家中任一电器开机时，其便闭合自动送电(即开机供电)；当家中所有的电器均关断停机、仅剩遥控电源用电时，其便断开自动断电(即停机断电)。[0021]随着时代的进步，许多家庭设有互联网“路由器”。所述的路由器有以下特点1、 耗电小于或等于前述的空调、彩电等电器的遥控电源的耗电，阐述本实用新型时，为叙述简明，视其为“遥控电源”；2、当电脑停机时，最合理的方法是将其电源切断；3、不难分析当电脑等所有的电器均被关机、负载单元仅剩一路或多路遥控电源及所述的“路由器”连接时，本实用新型执行“停机断电”的程序。[0022]本实用新型的有益效果是显而易见的[0023]1、本实用新型处于“停机断电”的状态时，家庭AC220V总电源被切断，空调、彩电等电器的遥控电源、互联网“路由器”的电源也随之被切断，起到了减少无惠的“待机耗电” 的“低碳”节电作用。[0024]2、本实用新型处于“停机断电”的状态时，家庭AC220V总电源被切断，起到了增强家庭安全用电的效果。
图1为本实用新型的原理方框图，图2为本实用新型优选的实施例的电路原理图。
具体实施方式
下面，结合附图，对本实用新型作进一步的说明。结合图1、图2 —种停机断电控制电路，其由开关单元1、负载单元2、传感单元3、 鉴别单元4、执行单元5及直流电源6组成，特征在于AC220V输电回路中依次接有开关单元1、负载单元2、传感单元3 ；开关单元1由压敏电阻VDR1、手动开关Ktl、继电器的动合触点 DH并联后组成；传感单元3的输出接鉴别单元4、鉴别单元4的输出接执行单元5、执行单元 5则控制开关单元1中继电器的动合触点DH的闭合或断开；直流电源6的输入端与AC220V 连接，其输出的直流电压Uc分别供给鉴别单元4和执行单元5 ；所述的传感单元3、鉴别单元4、执行单元5及直流电源6均接电路地。图2中，继电器J的动合触点DH、手动开关IV压敏电阻VDRl并联后组成了开关单元1。它们并联后，上端(为叙述方便，本文称图2的页眉方向的端点为上端、页脚方向的端点为下端、左侧方向的端点为左端、右侧方向的端点为右端)与AC220V输入端口的1端连接；下端与负载单元2连接。本开关单元1中，压敏电阻VDRl (型号MYG-07D)是关键器件，其参数击穿电压需精心挑选和试验，应确保实现(1)、当某一电器启动、负载单元2呈现“启动低阻”时，所述的压敏电阻VDRl应导通；O)、当负载单元2仅为一路或多路遥控电源连接、呈现“待机高阻”时，所述的压敏电阻VDRl应截止。根据压敏电阻的特性，本领域的技术人员应不难实现上述要求。本开关单元1中，手动开关Ktl为应急开关，平常其总处于断开的状态，只有本实用新型失效时，其才应急手动闭合。图2中，r2表示机械温控型电冰箱的压缩机，K2代表电冰箱的温控开关；r3为电灯、K3为电灯的电源开关；虚线方框N表示彩电，其中&为彩电的主电路、1 为彩电的遥控电源、Kn2为rn的遥控开关、Kn1为彩电的手动电源开关；虚线方框A表示空调，ra为空调主机、Ra为空调的遥控电源、Ka为ra的遥控开关；“……”表示更多的家用电器(例如电磁炉、电饭煲、路由器等)。电冰箱、电灯、彩电、空调等家用电器组成了负载单元2，但负载单元2并非限定为上述家用电器，而是包括所有可能的家用电器，这是人所共知的常识，这里不再赘述。图2中，感应线圈L(型号KTCT009)、双极型瞬态电压抑制二极管TVS2、第六、第七、第八、第九二极管D6、D7、D8、D9、第四、第五电容C4、C5、第六、第七电阻R6、R7共同组成了传感单元3。其中，双极型瞬态电压抑制二极管TVS2起限幅保护作用，防止感应线圈L获得的信号电压Us过高而损坏后级电路；第六、第七、第八、第九二极管06、07、08、1)9组成整流桥；第四、第五电容C4、C5为滤波电容；第六、第七电阻I 6、R7为分压电阻，它们的阻值应精心选择与调试，保证本实施例“开机供电”时，本传感单元3输出的电压U3大于鉴别单元4的基准电压U2 ；负载单元2 “待机高阻”时，本传感单元3输出的电压U3小于鉴别单元4的基准电压U20本传感单元3中各元器件的连接关系为感应线圈L套在AC220V输入线10上，其与双极型瞬态电压抑制二极管TVS2并联后，左端与第七二极管D7的负极、第九二极管D9的正极连接；右端与第六二极管D6的负极、第八二极管D8的正极连接；第八二极管D8的负极、 第九二极管D9的负极、第五电容C5的正极、第四电容C4的右端、第六电阻R6的右端均互相连接；第六二极管D6的正极、第七二极管D7的正极、第五电容C5的负极、第四电容C4的左端、第七电阻R7的左端、本传感单元3输出的电压U3的负端均接电路地；第六电阻&的左端、第七电阻R7的右端、本传感单元3输出的电压U3的正端均互相连接。[0034]图2中，第五电阻&、电位器艮、集成运放IC(型号LM393)组成了鉴别单元4，它们的连接关系是第五电阻&的右端、集成运放IC的8脚均接直流电压Uc的正端；电位器 Rp的左端、集成运放IC的4脚均接电路地；电位器的右端与其滑动臂相连接后再与集成运放IC的反相输入端2脚、第五电阻&的左端连接；集成运放IC的正相输入端3脚与传感单元3输出的电压U3的正端相连接。本鉴别单元4实际上是电压比较器，调整电位器艮可获得适合的基准电压U2,调整的原则是当本实施例“开机供电”时，使所述的U3大于所述的U2 ；当负载单元2 “待机高阻”时，使所述的U3小于所述的U20调整合格后，电位器艮也可用固定电阻代用。[0035]图2中，第三、第四电阻R3、R4、三极管V1 (型号C9014)、第五二极管D5、继电器J组成了执行单元5，它们的连接关系是第三电阻&的右端、继电器J的右端、第五二极管D5 的负极均与直流电压Uc的正端连接；第四电阻R4的左端、三极管V1的发射极均接电路地； 三极管V1的基极、第三电阻民的左端、第四电阻R4的右端均与集成运放IC的输出端1脚连接；三极管V1的集电极、第五二极管D5的正极、继电器J的左端均互相连接。[0036]图2中，第一电阻R1、第二电阻&、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一至第四二极管D1 D4、稳压二极管DW、双极型瞬态电压抑制二极管TVS3共同组成了直流电源 6，其中，第一电阻礼、第二电阻R2、第一电容C1为降压器件；第一至第四二极管D1 D4为整流桥；第二电容C2、第三电容C3为滤波电容；稳压二极管DW为稳压器件；双极型瞬态电压抑制二极管TVS3的作用是防止AC220V上的浪涌脉冲(例如雷电浪涌脉冲、开关机浪涌脉冲) 损伤后级相关元器件。它们共同作用，为鉴别单元4和执行单元5提供稳定的直流电压Uc。[0037]本实施例的控制过程为[0038]1、开机供电控制当负载单元2中某一电器开机时(此时，负载单元2的负载为 所述的开机的电器及与其并联的其他电器的“遥控电源”)，负载单元2呈现“启动低阻”，开关单元1两端的电压u大于压敏电阻VDRl的击穿电压，压敏电阻VDRl呈低阻而导通，交流电流k便通过其流通，感应线圈L获得相应的信号电压Us，使传感单元3输出的电压U3大于集成运放IC的反相输入端2脚上的基准电压队，集成运放IC的输出端1脚输出高电平， 三极管V1导通、驱动开关单元1中的继电器J的动合触点DH闭合，本实施例进入“开机供电”的状态，家庭AC220V总电源被接通。此时，由于继电器J动合触点DH的闭合，使开关单元1两端的电压u = 0，压敏电阻VDRl呈高阻而截止并进入“休息”的状态。所述的压敏电阻VDRl在此“开机供电”的控制过程中，起到了 “触发”继电器J动合触点DH闭合的作用。 短暂的“触发”过程结束后，交流电流k便通过闭合的继电器动合DH触点流通。[0039]2、停机断电控制当所有的电器均被关机(遥控关机或手动关机)、负载单元2仅剩一路或多路遥控电源连接时，负载单元2呈现“待机高阻”，交流电流k相对较小，感应线圈L获得的信号电压Us也相对较小，导致传感单元3输出的电压U3小于集成运放IC的反相输入端2脚上的基准电压U2，集成运放IC的输出端1脚输出低电平，三极管V1截止、导致开关单元1中的继电器J的动合触点DH复位断开；此时，由于负载单元2呈现“待机高阻”， 因此，开关单元1两端的电压u小于压敏电阻VDRl的击穿电压，压敏电阻VDRl仍截止；因为继电器J的动合触点DH已复位断开、压敏电阻VDRl也截止，所以，交流电流k — 0，本实施例便进入“停机断电”的状态，家庭AC220V总电源被切断。3、家中短期无人，例如上班后家中无人，短期外出旅游家中无人时，本实用新型与机械温控型电冰箱的温控器相配合，可按以下的程序保证这类冰箱的正常运行冰箱温控开关闭合、负载单元呈现“启动低阻”，本实用新型“开机供电”，电冰箱的压缩机通电制冷；冰箱温控开关断开、负载单元呈现“待机高阻”，本实用新型“停机断电”，压缩机断电停止制冷。因此，家庭安装本实用新型后，不会影响这类冰箱的正常使用。对于采用单板机控制的电冰箱，由于其压缩机的通电与断电受单板机控制，因此， 其供电应从“家庭分线盒”中直接接AC220V(即直接接图2的1端与2端)。作这样的处理后，本实用新型控制家庭的其他电器的供电，但不控制所述的单板机控制的电冰箱的供电。本实施例的优点1、线路简单，造价低廉，便于批量生产，易于推广应用；2、因为直流电源6沒有用电源变压器，不存在电源变压器固有的铜损、铁损等损耗，所以本实施例仅有彡0. 5W的功耗，远低于彩电、空调6W的待机耗电。
权利要求1.一种停机断电控制电路，其由开关单元、负载单元、传感单元、鉴别单元、执行单元及直流电源组成，特征在于a、AC220V输电回路中依次接有开关单元、负载单元、传感单元；开关单元由压敏电阻 (VDRl)、手动开关、继电器的动合触点并联后组成；传感单元的输出接鉴别单元、鉴别单元的输出接执行单元、执行单元则控制开关单元中继电器的动合触点的闭合或断开；直流电源的输入端与AC220V连接，其输出的直流电压分别供给鉴别单元和执行单元；所述的传感单元、鉴别单元、执行单元及直流电源均接电路地；b、当负载单元中某一电器开机时，所述的开关单元两端的电压u大于其中的压敏电阻 (VDRl)的击穿电压，所述的压敏电阻(VDRl)导通；当所有的电器均被关机、负载单元仅剩一路或多路遥控电源连接时，开关单元两端的电压u小于压敏电阻(VDRl)的击穿电压，所述的压敏电阻(VDRl)截止。
2.如权利要求1所述的停机断电控制电路，其特征在于传感单元(3)中，感应线圈 (L)套在AC220V输入线(10)上，其与双极型瞬态电压抑制二极管(TVS2)并联后，左端与第七二极管(D7)的负极、第九二极管(D9)的正极连接；右端与第六二极管(D6)的负极、第八二极管(D8)的正极连接；第八二极管(D8)的负极、第九二极管(D9)的负极、第五电容(C5) 的正极、第四电容(C4)的右端、第六电阻(R6)的右端均互相连接；第六二极管(D6)的正极、 第七二极管(D7)的正极、第五电容(C5)的负极、第四电容(C4)的左端、第七电阻(R7)的左端、本传感单元⑶输出的电压(U3)的负端均接电路地；第六电阻(R6)的左端、第七电阻 (R7)的右端、本传感单元⑶输出的电压(U3)的正端均互相连接。
3.如权利要求1所述的停机断电控制电路，其特征在于鉴别单元中，第五电阻 (R5)的右端、集成运放(IC)的( 脚均接直流电压(Uc)的正端；电位器(Rp)的左端、集成运放(IC)的(4)脚均接电路地；电位器(Rp)的右端与其滑动臂相连接后再与集成运放(IC) 的反相输入端⑵脚、第五电阻( )的左端连接；集成运放(IC)的正相输入端(3)脚与传感单元(3)输出的电压(U3)的正端相连接。
4.如权利要求1所述的停机断电控制电路，其特征在于执行单元(5)中，第三电阻 (R3)的右端、继电器(J)的右端、第五二极管(D5)的负极均与直流电压(Uc)的正端连接；第四电阻(R4)的左端、三极管(V1)的发射极均接电路地；三极管(V1)的基极、第三电阻(R3) 的左端、第四电阻(R4)的右端均与集成运放(IC)的输出端⑴脚连接；三极管(V1)的集电极、第五二极管(D5)的正极、继电器(J)的左端均互相连接。
专利摘要一种家庭用的停机断电控制电路，其由开关单元、负载单元、传感单元、鉴别单元、执行单元及直流电源组成，特征在于AC220V输电回路中依次接有开关单元、负载单元、传感单元。本实用新型为家庭的自动电源开关，当家中任一电器开机时，其便闭合自动送电(即开机供电)；当家中所有的电器均关断停机、仅剩遥控电源用电时，其便断开自动断电(即停机断电)。
文档编号G05B19/04GK202257120SQ201120361080
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月26日 优先权日2011年9月26日
发明者汪孟金 申请人:宁波市镇海华泰电器厂