觸摸式電熱水壺定時電源插座的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于電子與節電技術領域，涉及一種觸摸式電熱水壺定時電源插座。
【背景技術】
[0002]普通電熱水壺因價格低廉、操作方便而被家庭和辦公室廣泛使用，因電熱水壺幾乎都沒有自動切斷電源的功能，在水燒開后，一旦沒有及時切斷電源，突然遇到有事外出、或收看電視而忘記切斷電熱水壺電源，輕則浪費很多不必要的電力，或燒壞電熱水壺的加熱絲;重則有可能引發火災等安全事故。
[0003 ]針對普通電熱水壺存在的上述安全等問題，本發明所述的觸摸式電熱水壺定時電源插座，不采用555基時電路搭成單穩態延時控制電路，而是選用雙D觸發器(CD4013)搭成單穩態定時電路，使電熱水壺在設定時間到達后，能夠自動切斷電熱水壺的電源，確保電熱水壺的用電安全。
[0004]以下詳細說明本發明所述的觸摸式電熱水壺定時電源插座在實施過程中所涉及必要的、關鍵性技術內容。
【發明內容】
[0005]發明目的及有益效果:針對普通電熱水壺存在不能自動斷電的安全問題，本發明所述的觸摸式電熱水壺定時電源插座，不采用555基時電路搭成單穩態延時控制電路，而是選用雙D觸發器(CD4013)搭成單穩態定時電路，使電熱水壺在設定時間到達后，能夠自動切斷電熱水壺的電源，確保電熱水壺的用電安全。
[0006]電路工作原理:在使用觸摸式電熱水壺定時電源插座時，只要用手指摸一下觸摸電極MO，電熱水壺中的電加熱絲即被通電加熱，在延時約21分鐘后，將會自動切斷電源。它由雙D觸發器ICl (⑶4013)組成單穩態定時電路及雙向可控硅觸發電路。12V半波整流濾波穩壓電源由降壓電容C3、硅整流二極管Dl、穩壓二極管DW穩壓，并經電解電容C2濾波后得到。
[0007]雙D觸發器ICl采用CMOS數字電路，其選用的型號為⑶4013，本發明只用其中一組D觸發器，將其接成單穩態定時電路。在穩態時，雙D觸發器ICl的第I腳輸出低電平，雙向可控硅BCR因無觸發電壓而被關斷。當人手觸摸一下觸摸電極MO時，人體感應的交流電壓經電阻R1、電阻R2分壓，其正半周使單穩態電路翻轉，雙D觸發器ICl的第I腳輸出高電平，經觸發電阻R4加到雙向可控硅BCR的控制極G，使雙向可控硅BCR導通，這時電熱水壺電源插座CZ通電，電熱水壺中的電加熱絲加電開始加熱。接著雙D觸發器ICl的第I腳輸出高電平經電阻R3向電解電容Cl緩慢充電，使雙D觸發器ICl的第4腳電平逐漸升高直至暫態結束，電路翻轉為穩態，雙D觸發器ICl的第I腳由高電平突變為低電平，使雙向可控硅BCR失去觸發電壓，交流電過零時即刻關斷雙向可控硅BCR，電熱水壺中的電加熱絲失電而停止加熱。
[0008]技術方案:觸摸式電熱水壺定時電源插座，它包括220V交流電源、12V半波整流濾波穩壓電源、單穩態定時電路、雙向可控硅觸發及電熱水壺電源插座控制電路，其特征在于:
[0009]單穩態定時電路:它由雙D觸發器ICl、觸摸電極MO、電阻R1、電阻R2、電阻R3和電解電容Cl組成，雙D觸發器ICl采用型號為⑶4013，雙D觸發器ICl的第3腳接電阻Rl的一端及電阻R2的一端，電阻Rl的另一端接觸摸電極MO，電阻R2的另一端接電路地GND，雙D觸發器ICl的第5腳和第14腳接電路正極VCC，雙D觸發器ICl的第6腳和第7腳接電路地GND，雙D觸發器I Cl的第I腳接電阻R3的一端，雙D觸發器I Cl的第4腳接電阻R3的另一端和電解電容CI的正極，電解電容Cl的負極接電路地GND;
[0010]雙向可控硅觸發及電熱水壺電源插座控制電路:它由觸發電阻R4、雙向可控硅BCR、電熱水壺電源插座CZ組成，雙向可控硅BCR的控制極G通過觸發電阻R4接雙D觸發器I Cl的第I腳，雙向可控硅BCR的第一陽極TI接220V交流電源的火線端L，雙向可控硅BCR的第二陽極T2接電熱水壺電源插座CZ的火線端子，電熱水壺電源插座CZ的零線端子接電路地GND，電熱水壺電源插座CZ的保護地線端子接保護地線PE;
[0011]12V半波整流濾波穩壓電源:它由降壓電容C3、泄放電阻R5及硅整流二極管Dl、硅穩壓二極管DW、電解電容C2組成，硅穩壓二極管DW的穩壓參數為12V，220V交流電源的火線端L接降壓電容C3的一端和泄放電阻R5的一端，降壓電容C3的另一端和泄放電阻R5的另一端接硅整流二極管Dl的正極，硅整流二極管Dl的負極接硅穩壓二極管DW的負極和電解電容C2的正極，硅穩壓二極管DW的正極和電解電容C2的負極接電路地GND ；
[0012]12V半波整流濾波穩壓電源的正極與電路正極VCC相連，12V半波整流濾波穩壓電源的負極與220V交流電源的零線端N及電路地GND相連。
【附圖說明】
[0013]附圖1是本發明提供的觸摸式電熱水壺定時電源插座一個實施例的電路工作原理圖。
【具體實施方式】
[0014]按照附圖1所示的觸摸式電熱水壺定時電源插座電路工作原理圖和【附圖說明】，并按照
【發明內容】
所述的各部分電路中元器件之間連接關系，以及實施方式中所述的元器件技術參數要求和電路制作要點進行實施即可實現本發明，以下結合實施例對本發明的相關技術作進一步的描述。
[0015]元器件的技術參數及其選擇要求
[0016]ICl為雙D觸發器，采用型號為⑶4013，其封裝形式為DIP，本發明的電路里只使用它的一組，另一組D觸發器空置；
[0017]BCR為雙向可控硅，選用的主要技術參數為20A/450V ；
[0018]Dl為1N4004或1N4007型硅整流二極管；
[0019]電阻Rl的阻值為4.3ΜΩ ;電阻R2的阻值為2MΩ ;電阻R3阻值為2.7MΩ ;觸發電阻R4的阻值為27ΚΩ ;泄放電阻R5的阻值為620ΚΩ、功率為1W;
[0020]Cl為⑶11型電解電容，其容量為330yF/25V;C2為⑶11型電解電容，其容量為ΙΟΟΟμF/25V ； C3為降壓電容，其容量為0.68yF/450V ；
[0021 ] MO為觸摸電極，使用1mm X 1mm銅質金屬片制作。
[0022]電路制作要點及電路調試
[0023]觸摸電極MO采用金屬銅皮制作，連接觸摸電極MO的引線不宜太長，否則引線容易感應交流電信號而使電路發生誤動作；
[0024]雙D觸發器制作的單穩態定時電路的定時時間，主要由電阻R3或電解電容Cl的數值決定，按照實施例的數據定時時間約為21分鐘;若延長或縮短定時時間，可以增大或減小電阻R3及電解電容Cl的數值；
[0025]因觸摸式電熱水壺定時電源插座的電路結構比較簡單，一般情況下只要選用的電子元器件性能完好，并按照說明書附圖1中的元器件連接關系進行焊接，物理連接線及焊接質量經過仔細檢查正確無誤后，本發明的電路只需要進行簡單地調試即可正常工作。
[0026]本發明的電路結構設計、元器件布局，以及它的外觀形狀及其尺寸大小等均不是本發明的關鍵技術，也不是本發明要求保護的關鍵性技術內容，因不影響本發明具體實施過程和發明目的的實現，故不在說明書中一一說明。
【主權項】
1.一種觸摸式電熱水壺定時電源插座，它包括220V交流電源、12V半波整流濾波穩壓電源、單穩態定時電路、雙向可控硅觸發及電熱水壺電源插座控制電路，其特征在于: 所述的單穩態定時電路由雙D觸發器ICl、觸摸電極MO、電阻Rl、電阻R2、電阻R3和電解電容Cl組成，雙D觸發器ICl采用型號為⑶4013，雙D觸發器ICl的第3腳接電阻Rl的一端及電阻R2的一端，電阻Rl的另一端接觸摸電極MO，電阻R2的另一端接電路地GND，雙D觸發器ICl的第5腳和第14腳接電路正極VCC，雙D觸發器ICl的第6腳和第7腳接電路地GND，雙D觸發器I Cl的第I腳接電阻R3的一端，雙D觸發器I Cl的第4腳接電阻R3的另一端和電解電容CI的正極，電解電容Cl的負極接電路地GND; 所述的雙向可控硅觸發及電熱水壺電源插座控制電路由觸發電阻R4、雙向可控硅BCR、電熱水壺電源插座CZ組成，雙向可控硅BCR的控制極G通過觸發電阻R4接雙D觸發器ICl的第I腳，雙向可控硅BCR的第一陽極TI接220V交流電源的火線端L，雙向可控硅BCR的第二陽極T2接電熱水壺電源插座CZ的火線端子，電熱水壺電源插座CZ的零線端子接電路地GND，電熱水壺電源插座CZ的保護地線端子接保護地線PE; 所述的12V半波整流濾波穩壓電源由降壓電容C3、泄放電阻R5及硅整流二極管D1、硅穩壓二極管DW、電解電容C2組成，硅穩壓二極管DW的穩壓參數為12V，220V交流電源的火線端L接降壓電容C3的一端和泄放電阻R5的一端，降壓電容C3的另一端和泄放電阻R5的另一端接硅整流二極管Dl的正極，硅整流二極管DI的負極接硅穩壓二極管DW的負極和電解電容C2的正極，硅穩壓二極管DW的正極和電解電容C2的負極接電路地GND ； 所述的12V半波整流濾波穩壓電源的正極與電路正極VCC相連，12V半波整流濾波穩壓電源的負極與220V交流電源的零線端N及電路地GND相連。
【專利摘要】本發明公開了一種觸摸式電熱水壺定時電源插座，其特征包括：220V交流電源、12V半波整流濾波穩壓電源、單穩態定時電路、雙向可控硅觸發及電熱水壺電源插座控制電路；所述的單穩態定時電路中的雙D觸發器IC1采用型號為CD4013。針對普通電熱水壺存在的不能自動斷電的安全問題，本發明所述的觸摸式電熱水壺定時電源插座，不采用555基時電路搭成單穩態延時控制電路，而是利用雙D觸發器(CD4013)搭成單穩態定時電路，使電熱水壺在設定時間到達后，能夠自動切斷電熱水壺的電源，確保電熱水壺的用電安全。
【IPC分類】H01R13/66, H01R13/70
【公開號】CN105680254
【申請號】CN201610191130
【發明人】王志
【申請人】王志
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月28日