专利名称：一种节能插座控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种插座的控制电路，具体涉及一种节能插座的控制电路。
背景技术：
节能插座是节约用电量的一种插座,节能插座不但节电，还能保护电器，有的还具有清除电力垃圾和防雷击的功能，以及消除开关电源或电器时产生电脉冲等功能。目前的节电插座，大多采用阻容降压电源供电方式，电流采样判断是否待机的模式。其中阻容降压没有足够的安全性，容易发生触电事故。而仅靠电流很难完全判断用电设备是否真正待机，尽管有些方案采样预先学习的模式来记录设备的待机电流，但是增加了用户操作复杂度，降低了用户体验感。同时普遍使用的普通继电器，由于需要一直驱动才能保证电源输出，所以工作时会消耗一部分额外的功耗，而且系统可靠性也会略降。
发明内容为了解决现有节能插座采用阻容降压安全性不够，容易发生触电事故，用户体验感不高等问题，本实用新型设计了一种节能插座控制电路。本实用新型解决上述问题的技术方案是:一种节能插座控制电路，用于控制插接电器的插座，节能插座控制电路包括电源管理模块、功率检测模块，微控制器模块、继电器开关模块，微控制器模块分别与功率检测模块及继电器输出模块连接，电源管理模块包括双路变压器，变压器一路连接功率检测模块，另一路通过整流回路连接线性稳压器。其优点是:固有耐短路双路变压器的一路输出降压整流后提供控制电路工作电源，变压器的另一路输出经电阻分压后采集系统电压，双路变压器作为主要部件，隔离效果好。固有耐短路变压器有很好的安全性，当其次级短路时，可以控制整个变压器在一个安全的温度范围内，保证其不好发生自燃事故。所述的节能插座控制电路，继电器开关模块由磁保持继电器开关及其驱动回路组成，并与插座的主用插孔及备用插孔连接。其优点是:采用磁保持继电器，由于磁保持继电器不用一直驱动，其在输出状态时可以节省不必要的电能消耗，，磁保持继电器由于仅在驱动时才消耗电能，而且驱动时间很短，所以在高可靠性的前提下使整机消耗的功耗始终保持在一个比较低的水平，降低整个控制电路的待机功耗，而且一经驱动其状态将一直保持，输出非常稳定，不会出现掉电现象。所述的节能插座控制电路，功率检测模块包括电压检测电路和电流检测电路。其优点是:电压和电流信号接入MCU微控制器，经计算后得到电压、电流、功率功率因数，经上诉值的综合判断能准确的判断出用电设备的工作或待机状态。所述的节能插座控制电路，电压检测电路由双路变压器的一路输出经电阻分压构成。其优点是:变压器隔离的电源信号及电压采样信号完全为安全电压以内的低压，整个控制电路具有非常好的安全性，不会发生人身触电事故。所述的节能插座控制电路，电流检测电路由电流互感器及其配套电路构成。其优点是:使用一个电流互感器采集主用插孔电流，实现高低压的完全隔离，具有非常好的安全性，也有很好的抗干扰性。所述的节能插座控制电路，功率检测电路还包括一个采样基准电路。其优点是:保证向微控制器提供的电压为正。所述的节能插座控制电路，微控制器模块连接有红外接收器模块。其优点是:红外接收电路由一个一体化红外接收头组成，该红外信号经MCU微控制器接收、分析后，感知用户的遥控器操作，作为判断条件提供给逻辑分析。所述的节能插座控制电路，微控制器模块连接有告警模块，告警模块为光信号或声音信号设备。其优点是:告警电路可以采用有发光二极管或一个蜂鸣器构成，提供声音或光学告报警信号。所述的节能插座控制电路，节能插座控制电路与电源输入端之间串联有浪涌保护模块，并与电源管理模块及继电器开关模块连接。其优点是:浪涌保护模块由3只接于火线、零线、地线之间的压敏电阻组成，它可以抑制电路中经常出现的异常过电压，吸收浪涌电流，保护电路免受过电压的损害。
图1是本实用新型系统结构示意图；图2是本实用新型浪涌保护模块电路原理图；图3是本实用新型电源管理模块电路原理图；图4是本实用新型功率采集模块电路原理图；图5是本实用新型继电器开关模块电路原理图；图6是本实用新型红外接收模块电路原理图；图7是本实用新型告警模块电路原理图；图8是本实用新型采样基准电路原理图；图9是本实用新型浪涌保护模块与电源管理模块及功率采集模块连接电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的结构进行详细解释说明，具体实施方式
为，一种节能插座控制电路，用于控制插接电器的插座，节能插座控制电路包括电源管理模块、功率检测模块，微控制器模块、继电器开关模块，微控制器模块分别与功率检测模块及继电器输出模块连接，电源管理模块包括双路变压器，变压器一路连接功率检测模块，另一路通过整流回路连接线性稳压器。继电器开关模块由磁保持继电器开关及其驱动回路组成，并与插座的主用插孔及备用插孔连接。功率检测模块包括电压检测电路和电流检测电路。电压检测电路由双路变压器的一路输出经电阻分压构成。电流检测电路由电流互感器及其配套电路构成。功率检测电路还包括一个采样基准电路，如图8所示本实用新型采样基准电路原理图。微控制器模块连接有红外接收器模块。微控制器模块连接有告警模块，告警模块为光信号或声音信号设备。节能插座控制电路与电源输入端之间串联有浪涌保护模块，并与电源管理模块及继电器开关模块连接。所述微控制器模块为MCU微控制器。[0023]下面结合图1 图7对本实用新型进行描述，所述控制电路包括浪涌保护模块、电源管理模块、功率检测模块、MCU微控制器、继电器开关模块、红外接收模块、告警模块。浪涌保护模块将有效降低外部冲击电压电流对用电设备的影响，保护用电设备安全；电源管理模块提供所述控制电路需要的电源，其使用一个双路变压器作为主要部件，隔离效果好；所述功率检测模块主要是利用将电压电流信号提供给MCU微控制器，经计算后得出逻辑判断所需的相关参数;MCU微控制器除需要计算功率外，还负责对继电器开关模块的控制、红外信号的接收、告警模块的驱动等；继电器开关模块作为执行机构，负责接通或断开主用插孔和备用插孔的电源供给；红外接收模块可以感知用户的遥控器操作；告警模块在继电器开关模块动作时给用户提示。如图1所示本实用新型节能插座控制电路的系统图，节能插座包括控制电路、主用插孔，、备用插孔、常用插孔等，其原理为，当主用插孔的实际使用功率被判断为待机时，MCU微控制器将驱动继电器开关模块断开主用插孔和备用插孔的电源。当特定时间周期内红外接收模块为感知到用户的遥控器操作，MCU微控制器将驱动继电器开关模块断开主用插孔和备用插孔的电源。当MCU微控制器将驱动继电器开关模块前，告警模块将有一定时间的信号输出，其可以是声音信号如蜂鸣器或是光信号如发光二极管信号灯。如图2所示，浪涌保护模块由只接于火线、零线、地线之间的压敏电阻组成，它可以抑制电路中经常出现的异常过电压，吸收浪涌电流，保护电路免受过电压的损害。如图3所示，电源管理模块的电压由一个固有耐短路特性的双路变压器的一路输出7.5V电压提供，该7.5V电压经整流模块整流后提供给线性稳压器稳压后输出5V电压供电路使用。固有耐短路变压器有很好的安全性，当其次级短路时，可以控制整个变压器在一个安全的温度范围内，保证其不好发生自燃事故。该变压器的另一路输出提供给功率检测模块作电压米样。如图4所示，功率检测模块由电压和电流采样组成。电压由双路变压器的一路输出经电阻分压后输入到MCU微控制器的A/D采样回路中；同时用一个有隔离作用的电流互感器采集电流，其主要作用是采集主用插孔中流过的电流。可以看出经过变压器隔离的电源信号及电压采样信号完全为安全电压以内的低压，配合具有隔离作用的电流互感器，整个控制电路具有非常好的安全性，不会发生人身触电事故。如图5所示，继电器开关模块主要由一只继电器及其驱动回路组成，该继电器为磁保持继电器，由于磁保持继电器不用一直驱动，其在输出状态时可以节省不必要的电能消耗，降低整个控制电路的待机功耗，而且一经驱动其状态将一直保持，输出非常稳定，不会出现掉电现象。如图6所示，红外接收模块电路由一个一体化红外接收头组成，该红外信号近MCU微控制器接收、分析后，感知用户的遥控器操作，作为判断条件提供给逻辑分析。如图7所示，由发光二极管组成告警电路，也可以采用蜂鸣器提供声音告警信号。图9是本实用新型浪涌保护模块与电源管理模块及功率采集模块连接电路原理图。MCU微控制器模块为整个控制电路的处理核心，它通过功率采集模块来的电压电流信号计算除实际的电压、电流、功率、功率因数，上述值可以判断出主用插孔当前的功耗等特性，经过和阀值的综合比较，可以判断出该主用插孔所接设备是在工作模块或待机模式，从而根据逻辑来驱动继电器开关模块断开主用插孔和备用插孔的电源供给。其逻辑可以简述如下:当红外接收模块感知到用户的遥控器操作，MCU微控制器模块驱动继电器开关模块接通主用插孔和备用插孔的220V电源。并给出相应提示信号。当一定时间周期后主用插孔在待机状态，MCU微控制器模块驱动告警模块动作一定周期，然后后切断主用插孔和备用插孔的220V电源。上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种节能插座控制电路，包括电源管理模块、功率检测模块，微控制器模块、继电器开关模块，微控制器模块分别与功率检测模块及继电器输出模块连接，其特征在于，电源管理模块包括双路变压器，变压器一路连接功率检测模块，另一路通过整流回路连接线性稳压器。
2.根据权利要求1所述的节能插座控制电路，其特征在于，继电器开关模块由磁保持继电器开关及其驱动回路组成，并与插座的主用插孔及备用插孔连接。
3.根据权利要求1所述的节能插座控制电路，其特征在于，功率检测模块包括电压检测电路和电流检测电路。
4.根据权利要求3所述的节能插座控制电路，其特征在于，电压检测电路由双路变压器的一路输出经电阻分压构成。
5.根据权利要求3所述的节能插座控制电路，其特征在于，电流检测电路由电流互感器及其配套电路构成。
6.根据权利要求3所述的节能插座控制电路，其特征在于，所述功率检测电路还包括一个米样基准电路。
7.根据权利要求1所述的节能插座控制电路，其特征在于，微控制器模块连接有红外接收器模块。
8.根据权利要求1所述的节能插座控制电路，其特征在于，微控制器模块连接有告警模块，告警模块为光信号或声音信号设备。
9.根据权利要求1所述的节能插座控制电路，其特征在于，节能插座控制电路与电源输入端之间串联有浪涌保护模块，并与电源管理模块及继电器开关模块连接。
10.根据权利要求1所述的节能插座控制电路，其特征在于，所述微控制器模块为MCU微控制器。
专利摘要本实用新型公开了一种节能插座控制电路，用于控制插接电器的插座，节能插座控制电路包括电源管理模块、功率检测模块，微控制器模块、继电器开关模块，微控制器模块分别与功率检测模块及继电器输出模块连接，电源管理模块包括双路变压器，变压器一路连接功率检测模块，另一路通过整流回路连接线性稳压器。本实用新型设计的节能插座控制电路解决了现有节能插座采用阻容降压安全性不够，容易发生触电事故，用户体验感不高等问题。
文档编号H01R13/66GK202940400SQ201220643650
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者方黎明, 应华, 徐圣 申请人:杭州尚思科技有限公司