专利名称：多功能可控式电源联接器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源供电联接装置，特别是一种可以对电热器具的工作状态进行多种模式控制的电源联接器。
现有的电热器具，如电饭煲、电热锅、电炒锅及电烤箱等，通常用由标准电源插头、插座和导线组成的通用型电源联接器供电，电热器具的工作状态由直接设置在电热器具上的调控装置进行调节和控制。这种传统的设置和控制方式，虽具有电源联接器通用性强的优点，但调控装置直接设置在电热器具上有三大缺点一是在电热器具上必须留出专门供设置调控装置的位置，不利于电热器具的小型化；二是增加了电热具器设计、制造的复杂性；三是电子调控装置与工作时温度较高的电热器具成一体结构，既会影响调控装置的工作寿命，又会导致影响整个电热器具的使用寿命。此外，由于体积及工作环境的限制，调控装置上所能设置的调控功能很有限，因而这种结构方式不利于电热器具的多功能化发展方向。
中国专利第91215462.4号申请中公布了一种带调控装置的调功型电源联接器，使与这种电源联接器相配用的电热器具可免设调控装置，有利于电热器具的小型化、设计和制造的方便性，也有利于延长调控装置的工作寿命和电热器具本身的使用寿命。因而具有一定的先进性和经济性。但基于该专利申请的调控方法，在电热器具上必须设置有多根互相串接的电热元件，并在它们的二端及各串接处引出控制接线端，设置于电源联接器上的调控器事实上是一组多对机械式开关，通过调节这些开关的通／断组合来控制电热器具上电热元件的串联、并联或串并联工作，从而实现实时功率调节。所以，这种电源联接器必须与相应的电热器具配用，本身调控功能单一，通用性差，不利于推广应用。
英国专利GB2220806A公布了一种带定时控制机构的电源联接器，可以对电热器具自动地进行通／断电控制，给使用者带来了方便。但由于数字式定时器依靠专用电池工作，给使用带来不便；数字式定时器与驱动电路间采用电容耦合，抗干扰性差；功能单一，只有定时控制功能，无调功控制功能。
本实用新型的任务是要提供一种集调功型电源联接器和带定时控制功能的电源联器于一体，并在功能上作进一步扩展、性能上进一步提高的多功能自动控制型在线式电源联接装置。
本实用新型是这样实现的在调控主体电路中，采用了以具有多种调控功能、且本身具有过压保护和电压补偿、工作时稳定可靠的中国第92215901.7号实用新型专利申请的《可控式调功型可控硅过零触发器》为主的可控式调功电路及数字式定时电路、液晶显示、工作状态指示、加热量设定、电平转换触发电路和具有可编程功能的工作模式开关等电路和组件，利用数字式定时器在定时工作前后和定时期间的不同输出状态，通过电平转换触发电路转换电平后借助工作模式开关的特殊组合，送到可控式过零触发器的相应控制端，实现对可控式调功器的多种工作状态控制。使本实用新型的电源联接器兼具有按设定的加热量和时间参数和工作模式开关的配合使用，对电热具器进行定时启动供电加热、定时停止供电加热、定时切换调功工作状态的自动控制及电源电压过高时停止供电、电源恢复正常后自动地复位、自动地补偿电源电压及周围环境温度的影响等功能。同时，除在定时切换工作状态模式中定时结束前100％全功率通电加热情况外的加热状态时均既可预先设定又可实时手动进行加热量控制。
基于上述构思的本实用新型电源联接器，控制功能多、功耗低、通用性强、使用时方便、安全可靠，任何现有的采用由标准电源插头、导线和插座组成的标准电源联接器的电热器具上均可使用，并可使之成为新一代的线控式自动电热器具。因而具有明显的实用性和经济性。
下面结合典型实施例附图作进一步详细说明。
图1是本实用新型的外形结构示意图2是本实用新型的电气原理框图；图3是本实用新型的电气原理图。
参阅图1，本实用新型主要由标准供电插座1、多功能在线式调控器2、标准电源插头3及导线4组成。其中多功能在线式调控器2主要由工作面板13。电气元件安装板12及带悬挂件16的盒体14组成。工作面板13上主要设置有加热量调节旋钮5、工作模式设定开关6、工作状态指示器7、启／停按钮开关8、“分”设定按钮开关9、“时”设定按钮开关10、LCD时间显示器11和扩音号角18；工作面板13上与扩音号角18相应的内表面设置有供定位安装压电式蜂鸣报警器17的助音腔15。
参阅图2、图3，本实用新型的电气控制部分主要由可控式调功器电路19、工作模式设定开关6、电平转换触发电路20、定时设定及启／停控制电路21、数字式定时器电路22、工作状态指示器7及LCD时间显示器11和蜂鸣报警器17组成。其中可控式调功器19主要由具有过压保护、电压补偿功能的低功耗、高可靠性、兼具有可对可控硅进行接通／断开和调功三种工作状态输出控制的中国第92215901.7号《可控式调功型可控硅过零触发器》实用新型专利申请产品IC1、电阻器R1、R2、R3、R4、R5和可变电阻器W及可控硅T组成；工作模式设定开关6是一具有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种工作模式控制功能的6a、6b双刀Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三掷开关；电平转换触发电路20主要由运算放大器IC2、电容器C1、电阻器R6及二极管D1、D2组成；定时设定及启／停控制电路21主要由启／停按钮开关8、“分”设定按钮开关9、“时”设定按钮开关10和电容器C2、电阻器R7、三极管Q组成；工作状态指示器7由发光二极管DF充任；数字式定时器电路22主要由定时集成电路IC3和电容器C3组成；蜂呜报警器17系HTD型压电陶瓷发声元件。
工作时，插上电源插头3，交流电源经隔离电阻器R1、R2送到IC1的电源输入脚3、4后在IC1内部经整流、滤波、稳压，在IC1的引出脚5与8间、9与b间及5与9间分别形成稳压特性较好的稳定直流电压，同时在脚a上可检测到经初步整流后的脉动电压。
IC1的引出脚5与8间的稳定直流电压主要供由R3、R4、R5及W组成的IC1外围设定电路设定产生基准电压Es用。这里W即为由工作面板13上的加热量调节旋钮5带动同步工作的可变电阻器，加热量调节旋钮周围设置有加热量刻度，供操作者使用时根据烹调食物要求，手动旋转旋钮5于相应要求的加热刻度上，W上动臂随之移动的结果，在IC1的脚7上获得一个设定的基准电压Es，该可变的、可以任意设定的基准电压Es即为多功能调控器调功输出，控制电热器具工作的依据；R5为一具有负温度系数的热敏电阻，用来补偿环境温度变化而引起基准电压Es的变化，以确保联接器的工作稳定性。
IC1的引出脚9、b位于IC1内部稳压管D9的两端，垮接于9、b间的发光二极管DF实际上与D9并联工作。根据发光二极管工作时具有稳定的正向压降1.5V的特性以及二个稳压管并联工作时，它们的端电压取决于电压较低的稳压管上的电压值的机理，9、b脚间的稳定电压即为DF上的1.5V。由于该发光二极管DF与D9并联后串接在IC1的调功输出的脉冲电路中，所以，DF能有效地反映多功能调功器19的即时工作状态，当调功输出为0％时，最暗；当调功输出为100％时，最亮；当调功输出介于0％～100％时，随输出脉冲的宽度和幅值大小变化而闪亮。DF工作时的1.5V直流稳定电压，经C3进一步滤波后，一路送到定时集成电路IC3的电源输入端，作为IC3的工作电源另一路送到按钮开关8、9、10的公共接线端，供启／停控制和设定“分”、“时”时用。
定时集成电路IC3在平时情况下控制输出端Co输出为1.5V，报警接线端间无交变信号输出，只有在定时结束后，Co端才翻转输出0V，报警接线端间有交变信号输出，使蜂呜报警器发声。该状态保持一分钟后即恢复到平时情况。
IC1的9脚是IC1内部的接“零”端，5、9脚间的直流稳定电压的作用是对C1充电，结果使IC2的同相输入端电位提高，并高于反相输入端来自IC3的Co端1.5V，使IC2输出高电平“1”，并由于R6的正反馈作用，使IC2输出保持为“1”。当按下启／停开关8，启动定时时，由于1.5V作用，使Q管导通，结果使IC2的同相输入端电压降低，并低于反相输入端的1.5V，使IC2输出翻转为“0”，并由于R6的作用使同相输入端保持为“0”，IC2暂时稳定于“0”输出状态。这里，C2的作用是去除启动开关信号的毛刺，避免IC3发生二次翻转。当定时结束时，Co输出翻转为0V，IC2反相输入端的电压低于同相输入端的“0”电平电压，使IC2输出再次翻转为“1”。
由上可见，IC2在平时情况下，输出总为“1”，只有在定时器定时工作期间才输出“0”电平；一插上电源，IC1的5、9脚间的电压对C1充电，使IC2保持“1”输出的特性，使调控器具有一接通电源即自动复位的功能，有利于断电后继续加热操作时的自动保护。
本实用新型中的多功能在线式调控器2具有三种可选工作模式其Ⅰ是定时启动通电加热；其Ⅱ是定时停止加热；其Ⅲ是定时从一种加热工作状态转换到另一种加热工作状态。主要是通过设置工作模式开关6的位置、设置加热量控制旋钮5的位置和按压定时按钮开关9、10设定定时时间来实现的。
根据ICI工作特性表
当开关6置于Ⅰ时，6a的动刀与IC1的7脚电气相连。此时6脚浮空为“1”，定时未到时，IC2输出为“0”，D2导通，7脚处“0”状态，触发器IC1处“关断”状态，调功器19输出为0％；定时结束时，IC2翻转输出为“1”，D2截止，7脚处“1”态，触发器处于0％～100％调功态输出。具体由加热量设定值决定，该设定值可以预先、也可以即时手动调节加热量控制旋钮5的位置决定。
当开关6置于Ⅱ时，6b的动刀与IC1的a脚电气相连，如上所述，在一般情况下，IC2输出为“1”，D2截止、D1导通，在a脚上叠加了一高电平，使IC1内部的脉动电压无过零点，所以无触发脉冲产生，调功器19输出为0％，电热器具不通电加热；而在定时期间，IC2输出为“0”，D1截止，脉动电压有过零点，调功器19正常工作。此时，6、7脚均处“1”态，调功器19有0％～100％调功输出，具体由设定值决定。所以，该工作模式时可先启动定时，使电热器具通电加热，到定时结束后停止功率输出，或者加热一段时间后手动地按压启／停开关8，强制使IC2输出“1”而使停止功率输出。
当开关6置于Ⅲ时，6a的动刀与IC1的6脚电气相连。在定时未到时，6脚处“0”，7脚处“1”，可100％调功输出。当定时结束时，6、7脚均处“1”，可0％～100％调功输出，具体由设定值决定。所以，该工作模式时可先100％全功率加热，后按定时切换到预定的或手动控制的非全功率加热的状态。
此外，当不设置定时时，按压启／停按钮开关8，定时器22可执行“秒表”功能，第二次按时“秒”显示停，第三次按压时继续累计显示“秒”数，依次类推；当再次按压启／仃按钮开关8时，“清零”。当联接器不接电热器具或加热量设定旋钮置于0时，定时器22可单独作定时器用，在设定时间后，按一次启／仃开关8，定时工作一次。再次按，再次按原设定时间，定时工作一次，依次类推，可重复进行。
权利要求1.一种由标准电源插头、调控装置、导线及标准电源插座构成的电源联接器，其特征在于调控装置是一种主要由工作面板13、电气元件安装板12、带悬挂件16的盒体14组成的多功能在线式调控器2。
2.根据权利要求1所述的电源联接器，其特征在于所述的工作面板13上设置有加热量调节旋钮5、工作模式设定开关6、工作状态指示器7、启／仃按钮开关8、“分”设定按钮开关9、“时”设定按钮开关10、LCD时间显示器11、扩音号角18以及与扩音号角18相应的内表面设置有供定位安装蜂呜报警器17的助音腔15。
3.根据权利要求1所述的电源联接器，其特征在于所述的电气元件安装板12上设置的电气控制部分主要有由可控式调功型可控硅过零触发器IC1、电阻器R1、R2、R3、R4、R5、可变电阻器W及可控硅T组成的可控式调功器电路19；带有6a、6b双刀和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三掷的工作模式开关6；由运算放大器IC2、电容器C1、电阻器R6及二极管D1、D2组成的电平转换触发电路20；由启／仃按钮开关8、“分”设定按钮开关9、”时”设定按钮开关10、电容器C2、电阻器R7和三极管Q组成的定时设定及启／仃控制电路21；由发光二极管DF充任的工作状态指示器7；由定时集成电路IC3和电容器C3组成的数字式定时器电路22；由HTD型压电式陶瓷发声元件充任的蜂呜报警器17。
4.根据权利要求1、3所述的电源联接器，其特征在于所述的发光二极管DF垮接于IC1引出接线脚9、b间，与IC1内部的稳压管D9并联后串接在IC1调功输出的脉冲电路中。
5.根据权利要求1、3所述的电源联接器，其特征在于所述的可控式调功器19中的电阻器R5是具有负温度系数的热敏电阻。
6.根据权利要求1、3所述的电源联接器，其特征在于所述的数字式定时电路22和定时设定及启／仃控制电路21的1.5V工作电压由发光二极管DF上的稳定端电压提供。
7.根据权利要求1、3所述的电源联接器，其特征在于所述的电平转换触发电路20在一般情况下IC2输出“1”，只有在定时器定时工作期间才输出“0”。
专利摘要一种具有过压保护、电压和温度补偿功能的功耗低、通用性强、使用方便且安全可靠的新颖电源联接器，主要由标准电源插头、插座、导线和特制的在线式多功能调控器组成。调控器上设置有多功能调功器、状态转换触发、定时、报警及显示等电路、元件。通过对工作模式、时间和加热量的编程设定，可使现有的普及型电热器具自动地执行按设定的加热量定时启动、定时停止和定时切换加热状态的工作模式，从而成为新一代的线控式自动电热器具。
文档编号H02M5/257GK2138857SQ9222121
公开日1993年7月21日 申请日期1992年8月19日 优先权日1992年8月19日
发明者余仁昌 申请人:上海环球日用电器实业公司