一种智能安全节能的待机自动断电装置

1.一种智能安全节能的待机自动断电装置，包含有被控电源插孔(1)，第一低压直流电源(2)，第二低压直流电源(3)，控制单元(4)；控制单元(4)含有红外遥控接收管(Q1)、常开启动按钮(B1)、负载电流互感检测线圈(L1)、逻辑或门(U1)、开关三极管(Q1)、电磁继电器(K)；红外遥控接收管(Q1)、常开启动按钮(B1)的一端同时与第一低压直流电源(2)的正极相连，另一端分别与逻辑或门(U1)的第一、第二输入端相连；负载电流互感检测线圈(L1)一端与直流电源的地相连，另一端与第五整流二极管(D3)的正极相串联后再接于逻辑或门(U1)的第三输入端，被控电源插孔(1)的一根电源线穿过负载电流互感检测线圈(L1)；逻辑或门(U1)的输出端通过基极电阻(R4)与开关三极管(Q1)的基极相连，开关三极管(Q1)的集电极、发射极与电磁继电器(K)的控制线圈的两端相串联后接入第二低压直流电源(3)中；开关三极管(Q1)的发射极接第二低压直流电源(3)的负极，电磁继电器(K)的控制线圈的一端接第二低压直流电源(3)的正极，电磁继电器(K)的常开负载触点(K-1)串联于220伏市电与被控插孔之间。
2.根据权利要求1所述节电装置，其特征在于：在市电电源输入端火线与零线之间并联接有防雷放电器(Q3)；防雷放电器(Q3)可以是气体放电防雷管，可以是压敏电阻放电防雷管，可以是瞬态抑制二极管，或它们的组合并联后接于电源火线与零线之间。
3.根据权利要求1所述节电装置，其特征在于：红外遥控接收管(Q1)可以是红外接收二极管，也可以是红外接收三极管，也可以是红外一体化接收头。
4.根据权利要求1所述节电装置，其特征在于：第一低压直流电源(2)为电容降压的半波整流电源，含有第一降压电容(C1)、第一整流二极管(D1)、第二整流二极管(D2)、第一滤波电容(C2)、稳压二极管(Z)；第一降压电容(C1)的一端与市电电源输入端火线相连，另一端同时与第一整流二极管(D1)的负极、第二整流二极管(D2)的正极相连；第一整流二极管(D1)的正极、稳压二极管(Z)的正极、第一滤波电容(C2)的负极与220伏市电电源输入端零线相连作为第一低压直流电源(2)的电源负极；第二整流二极管(D2)的负极、稳压二极管(Z)的负极、第一滤波电容(C2)的正极与市电电源输入端火线相连作为第一低压直流电源(2)的电源正极(V1+)。
5.根据权利要求1所述节电装置，其特征在于：第二低压直流电源(3)为电容降压的半波整流电源，含有第二降压电容(C21)、第三整流二极管(D21)、第四整流二极管(D22)、第二滤波电容(C22)；第二降压电容(C21)的一端与市电电源输入端火线相连，另一端同时与第三整流二极管(D21)的负极、第四整流二极管(D22)的正极相连；第三整流二极管(D21)的正极、第二滤波电容(C22)的负极与市电电源输入端零线相连作为第二低压直流电源(3)的电源负极；第四整流二极管(D21)的负极、第二滤波电容(C22)的正极与市电电源输入端火线相连作为第二低压直流电源(3)的电源正极(V2+)。
6.根据权利要求1所述节电装置，其特征在于：控制单元(4)含有由相互并联的延时电阻(R5)与延时电容(C5)组成的启动时间延时电路；延时电容(C5)的正极、负极分别与逻辑或门(U1)的输出端、第一低压直流电源(2)的负极相连。
7.根据权利要求1所述节电装置，其特征在于：逻辑或门(U1)的第一、第二、第三输入端分别连接有第一下拉电阻(R1)、第二下拉电阻(R2)、第三下拉电阻(R3)，第一下拉电阻(R1)、第二下拉电阻(R2)、第三下拉电阻(R3)的另一端同时与第一低压直流电源(2)的负极相连。

一种智能安全节能的待机自动断电装置
技术领域
[0001] 本实用新型属于节电技术领域。
背景技术
[0002] 目前类似的待机节电装置在电器待机时不能切断主控插孔只能切断被控插孔，另一方面节电装置本身的电路在待机切断被控插孔时与正常工作开通被控插孔时能耗没有区别(1瓦以上)，因此在电器待机时主控插孔上的电器待机能耗(10瓦上下)与节电装置本身电路的能耗之和还有大量的电能浪费，并且节电装置本身电路在长期的待机时间内的能耗使电子器件发热、电路老化、寿命缩短易导致故障(如申请号为200820091444.0的“一种智能关机的节能电源插座”)。
发明内容
[0003] 本实用新型要解决的问题就是要克服上述已有技术存在的缺点，提供一种智能安全节能的待机自动断电装置，设置了独立的两套低压直流电源，第一低压直流电源用于逻辑处理，第二低压直流电源用于正常工作时开通被控插孔驱动继电器的供电电源，在待机时第二低压直流电源能耗为零。还设置有防雷放电管，提高用电设备的安全，还设置有手动启动按钮、红外遥控启动装置，使用更为方便。本节电装置本身待机功率在10毫瓦之内，10年的能耗在1度以下。
[0004] 本实用新型是这样实现的：
[0005] 一种智能安全节能的待机自动断电装置，包含有被控电源插孔1，第一低压直流电源2，第二低压直流电源3，控制单元4；控制单元4含有红外遥控接收管Q1、常开启动按钮B1、负载电流互感检测线圈L1、逻辑或门U1、开关三极管Q1、电磁继电器K；红外遥控接收管Q1、常开启动按钮B1的一端同时与第一低压直流电源2的正极相连，另一端分别与逻辑或门U1的第一、第二输入端相连；负载电流互感检测线圈L1一端与第一低压直流电源2的地相连，另一端与第五整流二极管D3的正极相串联后再接于逻辑或门U1的第三输入端，被控电源插孔1的一根电源线穿过负载电流互感检测线圈L1；逻辑或门U1的输出端通过基极电阻R4与开关三极管Q1的基极相连，开关三极管Q1的集电极、发射极与电磁继电器K的控制线圈两端相串联后接入第二低压直流电源3；开关三极管(Q1)的发射极接第二低压直流电源3的负极，电磁继电器K的控制线圈的一端接第二低压直流电源3的正极；电磁继电器(K)的常开负载触点(K-1)串联于220伏市电与被控插孔之间。
[0006] 所述的节电装置，在市电电源输入端火线与零线之间并联接有防雷放电器(Q3)；
防雷放电器(Q3)可以是气体放电防雷管，可以是压敏电阻放电防雷管，可以是瞬态抑制二极管，或它们的组合并联后接于电源火线与零线之间。
[0007] 所述的节电装置的红外遥控接收管(Q1)可以是红外接收二极管，也可以是红外接收三极管，也可以是红外一体化接收头。
[0008] 所述的节电装置，其第一低压直流电源(2)为电容降压的半波整流电源，含有第一降压电容(C1)、第一整流二极管(D1)、第二整流二极管(D2)、第一滤波电容(C2)、稳压二极管(Z)；第一降压电容(C1)的一端与市电电源输入端火线相连，另一端同时与第一整流二极管(D1)的负极、第二整流二极管(D2)的正极相连；第一整流二极管(D1)的正极、稳压二极管(Z)的正极、第一滤波电容(C2)的负极与220伏市电电源输入端零线相连作为第一低压直流电源(2)的电源负极；第二整流二极管(D2)的负极、稳压二极管(Z)的负极、第一滤波电容(C2)的正极与市电电源输入端火线相连作为第一低压直流电源(2)的电源正极(V1+)。
[0009] 所述的节电装置，其第二低压直流电源(3)为电容降压的半波整流电源，含有第二降压电容(C21)、第三整流二极管(D21)、第四整流二极管(D22)、第二滤波电容(C22)；
第二降压电容(C21)的一端与市电电源输入端火线相连，另一端同时与第三整流二极管(D21)的负极、第四整流二极管(D22)的正极相连；第三整流二极管(D21)的正极、第二滤波电容(C22)的负极与市电电源输入端零线相连作为第二低压直流电源(3)的电源负极；
第四整流二极管(D21)的负极、第二滤波电容(C22)的正极与市电电源输入端火线相连作为第二低压直流电源(3)的电源正极(V2+)。
[0010] 所述的节电装置，其控制单元(4)含有由相互并联的延时电阻(R5)与延时电容(C5)组成的启动时间延时电路；延时电容(C5)的正极、负极分别与逻辑或门(U1)的输出端、第一低压直流电源(2)的负极相连。
[0011] 所述的节电装置，其逻辑或门(U1)的第一、第二、第三输入端分别连接有第一下拉电阻(R1)、第二下拉电阻(R2)、第三下拉电阻(R3)，第一下拉电阻(R1)、第二下拉电阻(R2)、第三下拉电阻(R3)的另一端同时与第一低压直流电源(2)的负极相连。
[0012] 当需要开通被控电源插孔1时，按下常开启动按钮B1或使用任何家电的红外遥控器对着红外遥控接收管Q1按下任意按键，这时逻辑或门U1的第一或第二输入端获得高电平信号，逻辑或门U1的输出为高电平，开关三极管Q1开通，电磁继电器K的控制线圈获得第二低压直流电源3的驱动，电磁继电器K的常开负载触点K-1闭合，被控电源插孔1与市电电源接通；同时逻辑或门U1的输出高电平还为延时电容C5充电，开关三极管Q1开通状态将会持续一段时间，被控电源插孔1与市电电源接通状态将会持续一段时间。如在按下启动按钮或按下红外遥控器接通的持续时间内，与被控电源插孔1连接的用电器开启正常工作，负载电流互感检测线圈L1的交流感应电动势通过第五整流二极管D3使逻辑或门U1的第三输入端将持续获得高电平信号，逻辑或门U1的输出持续为高电平，被控电源插孔1将持续开通，用电器进入正常工作状态；如在按下启动按钮或按下红外遥控器接通的持续时间后，与被控电源插孔1连接的用电器仍然不开启工作，逻辑或门U1的所有三个输入端都为低电平，逻辑或门U1的输出为低电平，延时时间过后开关三极管Q1将截止，被控电源插孔1将被再次断开电源；同理当用电器正常工作后转入待机状态时，这时负载电流互感检测线圈(L1)的感应电动势很微弱，逻辑或门U1的第三输为低电平，延时时间过后开关三极管Q1将截止，被控电源插孔(1)将被断开电源。
[0013] 附图说明
[0014] 附图是本实用新型的电路原理图。
[0015] 具体实施方式
[0016] 下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0017] 参见附图，本实用新型包含有被控电源插孔1，第一低压直流电源2，第二低压直流电源3，控制单元4；控制单元4含有红外遥控接收管Q1、常开启动按钮B1、负载电流互感检测线圈L1、逻辑或门U1、开关三极管Q1、电磁继电器K；红外遥控接收管Q1、常开启动按钮B1的一端同时与第一低压直流电源2的正极相连，另一端分别与逻辑或门U1的第一、第二输入端相连；负载电流互感检测线圈L1一端与第一低压直流电源2的地相连，另一端与第五整流二极管D3的正极相串联后再接于逻辑或门U1的第三输入端，被控电源插孔1的一根电源线穿过负载电流互感检测线圈L1；逻辑或门U1的输出端通过基极电阻R4与开关三极管Q1的基极相连，开关三极管Q1的集电极、发射极与电磁继电器K的控制线圈两端相串联后接入第二低压直流电源3；开关三极管(Q1)的发射极接第二低压直流电源3的负极，电磁继电器K的控制线圈的一端接第二低压直流电源3的正极；电磁继电器(K)的常开负载触点(K-1)串联于220伏市电与被控插孔之间。
[0018] 当需要开通被控电源插孔1时，按下常开启动按钮B1或使用任何家电的红外遥控器对着红外遥控接收管Q1按下任意按键，这时逻辑或门U1的第一或第二输入端获得高电平信号，逻辑或门U1的输出为高电平，开关三极管Q1开通，电磁继电器K的控制线圈获得第二低压直流电源3的驱动，电磁继电器K的常开负载触点K-1闭合，被控电源插孔1与市电电源接通；同时逻辑或门U1的输出高电平还为延时电容C5充电，开关三极管Q1开通状态将会持续一段时间，被控电源插孔1与市电电源接通状态将会持续一段时间。如在按下启动按钮或按下红外遥控器接通的持续时间内，与被控电源插孔1连接的用电器开启正常工作，负载电流互感检测线圈L1的交流感应电动势通过第五整流二极管D3使逻辑或门U1的第三输入端将持续获得高电平信号，逻辑或门U1的输出持续为高电平，被控电源插孔1将持续开通，用电器进入正常工作状态；如在按下启动按钮或按下红外遥控器接通的持续时间后，与被控电源插孔1连接的用电器仍然不开启工作，逻辑或门U1的所有三个输入端都为低电平，逻辑或门U1的输出为低电平，延时时间过后开关三极管Q1将截止，被控电源插孔1将被再次断开电源；同理当用电器正常工作后转入待机状态时，这时负载电流互感检测线圈(L1)的感应电动势很微弱，逻辑或门U1的第三输为低电平，延时时间过后开关三极管Q1将截止，被控电源插孔(1)将被断开电源。
[0019] 由于不需设置稳压管，通过第二滤波电容C22的滤波平滑，第二低压直流电源3就可使电磁继电器K的控制线圈获得正常工作的电流；当待机时开关三极管Q1截止，电磁继电器K的控制线圈的功耗也为零，在没有稳压管的第二低压直流电源3的内部功耗也为零。
因此待机时第二低压直流电源3的总功耗为零，整个节电装置的待机功耗为第一低压直流电源2的功耗。第一低压直流电源2为一电容降压的半波整流直流电源，当选取第一降压电容C1的电容量为0.0680微法，稳压二极管Z的稳压值为4.7伏时，通过计算第一低压直流电源2总输出电流不超过2毫安，功耗不超过10毫瓦。
[0020] 基极电阻选用1000Ω的普通碳膜电阻，开关三极管选用2N9014，继电器选用浙江松乐公司生产的HK3FF型电磁继电器。
[0021] 附图说明
[0022] 与之前的同类装置比较，设置了独立的两套低压直流电源，降低了成本、复杂性与装置本身的待机能耗，装置本身的待机能耗可以达到10毫瓦以下。另一方面增加红外遥控收管器、防雷放电器，增强了功能与使用方便性。因此本装置成本低廉、易于推广，待机能耗极低10年不到1度电，更为环保节能。