專利名稱：一種消除用電器無為待機所消耗電能的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種消除用電器無為待機所消耗電能的裝置。
背景技術：
在全球能源日益緊張的今天，有許多用電器一直處于無為的待機狀態， 對于單個的用電器來說，待機耗能很小，但對于每戶多個用電器來說，它的 耗能就不可小視。如果對于成千上萬個家庭來說，這樣的待機耗能就非常巨 大了。在很多情況下，人們關閉用電器時，往往是使這些用電器處于無為的 待機狀態，而沒有真正切斷電源，這不僅浪費了電能，而且存在著諸多安全 上的隱患。 '
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種消除用電器無為待機所消耗電能的裝置定 時檢測用電器的工作狀態，若檢測到用電器處于待機狀態，則自動切斷電源， 達到節能目的。
為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是 一種消除用電器無為待 機所消耗電能的裝置，包括外殼、設置在外殼外表面上的多個三相插口、設 置在外殼內的電源線，其特征在于，還包括脫扣開關Sl，所述脫扣開關Sl 設置在外殼的外表面上，該脫扣開關Sl在外殼內與電源線連接。
上述消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，其中，外殼內設有脫口器 分離電路、單片機供電電路以及電力檢測電路；
所述脫口器分離電路通過脫扣開關S1與電源線連接；；
所述單片機供電電路分別與脫口器分離電路、電力檢測電路連接；
所述電力檢測電路還與脫口器分離電路連接。
上述消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，其中，所述脫口器分離電 路包括開關S1、脫扣電磁線圈L2、電容C1、電阻R1、 二極管D1、可控硅SCR1、橋式整流電路和壓敏電阻R5;
所述開關Sl的上樁頭、下樁頭分別與外部市電交流電源的火線、零線
連接；所述脫扣電磁線圈L2、電容C1和電阻R1串聯與開關S1的上樁頭連 接；所述壓敏電阻R5接入開關S1的上樁頭和下樁頭之間；所述橋式整流電 路一端與電阻R1的負極連接，其另一端與開關S1的下樁頭連接；所述二極 管D1與可控硅SCR1串聯，二極管D1的正極與電容C1的正極連接，可控 硅SCR1的負極接地；由所述開關S1的上樁頭和下樁頭分別引出負載端的正 極和負極。
上述消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，其中，所述橋式整流電路 由二極管D2、 二極管D3、 二極管D4和二極管D5組成；
所述二極管D2的負極與二極管D3的負極連接，所述二極管D4的正極 與二極管D5的正極連接，所述二極管D2的正極與二極管D4的負極連接， 所述二極管D3的正極與二極管D5的負極連接；
所述二極管D2的正極與二極管D4的負極的連接端與電阻R1的負極連 接，所述二極管D3的正極與二極管D5的負極的連接端與開關Sl的下樁頭 連接。
上述消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，其中，所述單片機供電電 路包括電阻R2、電阻R9、電阻R7、電阻R6、穩壓二極管D7、電容C3、 電容C4、單片機U3、發光二極管D6、電阻R8、集成電路U2和電容C3;
所述單片機U3包括8個引腳，分別是第一引腳PB5RST、第二引腳PB3、 第三引腳PB4、第四引腳GND、第五引腳MOSIPB0、第六引腳MIS0PB1、 第七引腳SCKPB2和第八引腳VCC;
所述電阻R2和電阻R9串聯，電阻R2的正極與橋式整流電路連接，電 阻R9的負極與單片機U3第八引腳VCC連接；
所述穩壓二極管D7與電容C4并聯接入電阻R9的負極與地之間；
所述單片機U3的第二引腳PB3依次連接電阻R6和集成電路U2;
所述集成電路U2的一輸出端分別與電阻R2的負極、電容C3的正極連 接，所述集成電路U2的另一輸出端與電力檢測電路連接；
所述發光二極管D6和電阻R8串聯接入所述單片機U3的第三引腳PB4 與地之間；所述單片機U3的第五引腳MOSIPB0通過電阻R7與可控硅SCR1的控 制極連接。
上述消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，其中，所述集成電路U2 包括第一引腳、第二引腳、第三引腳和第四引腳；
所述集成電路U2由一二極管和一三極管構成，所述集成電路U2的二極 管的正極為集成電路U2的第一引腳，該第一引腳與電阻R6的負極連接，所 述集成電路U2的二極管的負極為集成電路U2的第二引腳，該第二引腳接地， 所述集成電路U2的三極管的發射極為集成電路U2的第三引腳，該第三引腳 與電力檢測電路連接，所述集成電路U2的三極管的集電極為集成電路U2 的第四引腳，該第四引腳與電阻R2的負極連接；
所述電容C3接在集成電路U2的第四引腳與地之間。
上述消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，其中，所述電力檢測電路 包括集成電路U1、零序互感線圈L1、電阻R3、電阻R4、電阻RIO、電阻 Rll、電容C2、電容C5、電容C6、電容C7和電容C8;
所述集成電路U1包括8個引腳，分別是第一引腳Vr、第二引腳IN、第 三引腳GND、第四引腳Do、第五引腳Sc、第六引腳Nr、第七引腳OUT和 第八引腳Vs;
所述零序互感線圈Ll穿過負載端的正極，在零序互感線圈Ll上繞有電 線，所述電阻R3接入電線的兩端，所述電阻R4和電容C5串聯后與電阻R3 接入電線的兩端； . 所述電阻R3與電容C5的連接端與電容C2連接后接地； 所述集成電路U1的第一引腳Vr和電阻R3與電容C5的連接端連接； 所述集成電路U1的第二引腳IN接入電阻R4和電容C5的連接端； 所述集成電路U1的第四引腳Do和第五引腳Sc連接后與電容C6的正 極連接，所述電容C6的負極與地連接；
所述集成電路U1的第六引腳Nr與電容C8連接； 所述電阻R10和電阻R11串聯后與電容C7并聯接入電容C8與地之間； 所述集成電路Ul的第七引腳OUT與電阻R10的正極連接； 所述集成電路Ul的第八引腳Vs與集成電路U2的第三引腳連接； 所述電阻Rll的正極與單片機的第六引腳MISOPBl。
7本實用新型由于采用上述技術方案，使之與現有技術相比，具有以下優 點和積極效果本實用新型消除用電器無為待機所消耗電能的裝置能每過一 段時間自動檢測用電器的電流大小，判斷該用電器是工作狀態，還是處于長 時間的待機狀態，如果檢測到用電器處于待機狀態，該電路會進行適當的延 時，并發出提示，若無人應答，則自動切斷電源，達到節能目的。
圖1是本實用新型一種消除用電器無為待機所消耗電能的裝置的外部結 構圖。
圖2是本實用新型一種消除用電器無為待機所消耗電能的裝置的內部結 構圖。
具體實施方式
以下根據附圖進一步說明本實用新型的較佳實施方式
參見圖1， 一種消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，包括外殼6、設
置在外殼6外表面上的多個三相插口 7和脫扣開關S1，以及設置在外殼6內 的電源線8，所述電源線8與外部市電交流電源連接，所述三相插口 7與外 部用電負載連接。
參見圖2，外殼6內設有脫口器分離電路1、單片機供電電路2以及電力 檢測電路3;
所述脫口器分離電路1通過脫扣開關Sl與電源線8連接；
所述單片機供電電路2分別與脫口器分離電路1、電力檢測電路3連接；
所述電力檢測電路3還與脫口器分離電路1連接。
所述脫口器分離電路1包括脫扣開關S1、脫扣電磁線圈L2、電容C1、 電阻R1、 二極管D1、可控硅SCR1、橋式整流電路4和壓敏電阻R5;
所述脫扣開關Sl的上樁頭11、下樁頭12通過電源線8分別與外部市電 交流電源的火線、零線連接；
所述脫扣電磁線圈L2、電容C1和電阻R1串聯與脫扣開關S1的上樁頭 11連接；
所述壓敏電阻R5接入脫扣開關S1的上樁頭11和下樁頭12之間，起保
8護作用；
所述橋式整流電路4一端與電阻R1的負極連接，其另一端與脫扣開關 Sl的下樁頭12連接；
所述二極管D1與可控硅SCR1串聯，二極管D1的正極與電容C1的正 極連接，可控硅SCR1的負極接地。
由所述脫扣開關Sl的上樁頭11和下樁頭12分別引出負載端的正極51 和負極52，所述正極51和負極52與三相插口 7連接；
所述橋式整流電路4由4個二極管組成，分別為二極管D2、 二極管D3、 二極管D4和二極管D5;
所述二極管D2的負極與二極管D3的負極連接，所述二極管D4的正極 與二極管D5的正極連接，所述二極管D2的正極與二極管D4的負極連接， 所述二極管D3的正極與二極管D5的負極連接；
所述二極管D2的正極與二極管D4的負極的連接端與電阻R1的負極連 接，所述二極管D3的正極與二極管D5的負極的連接端與脫扣開關Sl的下 樁頭12連接。
所述單片機供電電路2包括電阻R2、電阻R9、電阻R7、電阻R6、穩 壓二極管D7、電容C3、電容C4、單片機U3、發光二極管D6、電阻R8、 集成電路U2和電容C3;
所述單片機U3包括8個引腳，分別是第一引腳PB5RST、第二引腳PB3、 第三引腳PB4、第四引腳GND、第五引腳MOSIPB0、第六引腳MIS0PB1、 第七引腳SCKPB2和第八引腳VCC;
所述電阻R2和電阻R9串聯，電阻R2的正極與橋式整流電路4連接， 電阻R9的負極與單片機U3第八引腳VCC連接；
所述穩壓二極管D7與電容C4并聯接入電阻R9的負極與地之間；
所述單片機U3的第二引腳PB3依次連接電阻R6和集成電路U2;
所述集成電路U2的一輸出端與電阻R2的負極連接，所述集成電路U2 的另一輸出端與電力檢測電路3連接；
所述發光二極管D6和電阻R8串聯接入所述單片機U3的第三引腳PB4
與地之間；
所述單片機U3的第五引腳MOSIPB0通過電阻R7與可控硅SCR1的控制極連接。
所述集成電路U2包括4個引腳，分別是第一引腳21、第二引腳22、第 三引腳23和第四引腳24;
所述集成電路U2由一二極管和一三極管構成，所述集成電路U2的二極 管的正極為集成電路U2的第一引腳21 ，該第一引腳21與電阻R6的負極連 接，所述集成電路U2的二極管的負極為集成電路U2的第二引腳22，該第 二引腳22接地，所述集成電路U2的三極管的發射極為集成電路U2的第三 引腳23，該第三引腳23與電力檢測電路3連接，所述集成電路U2的三極管 的集電極為集成電路U2的第四引腳24，該第四引腳24與電阻R2的負極連
所述電容C3接在集成電路U2的第四引腳24與地之間。 所述電力檢測電路3包括集成電路U1、零序互感線圈L1、電阻R3、電 阻R4、電阻RIO、電阻Rll、電容C2、電容C5、電容C6、電容C7和電容
C8;
所述集成電路U1包括8個引腳，分別是第一引腳Vr、第二引腳IN、第 三引腳GND、第四引腳Do、第五引腳Sc、第六引腳Nr、第七引腳OUT和 第八引腳Vs;
所述零序互感線圈Ll穿過正極51，在零序互感線圈Ll上繞有電線31， 所述電阻R3接入電線31的兩端，所述電阻R4和電容C5串聯后與電阻R3 接入電線31的兩端；
所述電阻R3與電容C5的連接端與電容C2連接后接地； 所述集成電路U1的第一引腳Vr和電阻R3與電容C5的連接端連接； 所述集成電路U1的第二引腳IN接入電阻R4和電容C5的連接端； 所述集成電路Ul的第四引腳Do和第五引腳Sc連接后與電容C6的正 極連接，所述電容C6的負極與地連接；
所述集成電路U1的第六引腳Nr與電容C8連接；
所述電阻R10和電阻Rl 1串聯后與電容C7并聯接入電容C8與地之間； 所述集成電路Ul的第七引腳OUT與電阻R10的正極連接； 所述集成電路Ul的第八引腳Vs與集成電路U2的第三引腳23連接； 所述電阻Rll的正極與單片機的第六引腳MISOPBl。本發明可節能的檢測電路的脫扣開關Sl閉合后，市電交流電源220伏 電壓由脫扣開關S1的上樁頭ll、下樁頭12輸入，經脫扣電磁線圈L2、電 容C1、電阻R1的降壓作用下，輸出15伏交流電壓，15伏交流電壓通過橋 式整流電路4后整流為15伏直流電壓，15伏直流電壓經電阻R2、電阻R9 后降壓為5伏直流電壓，5伏直流電壓輸入單片機U3，穩壓二極管D7和電 容C4的作用是穩定輸入單片機U3的5伏電壓；單片機U3通電后開始工作， 單片機U3的第二引腳PB3定時輸出的電壓經集成電路U2電平轉移作用后 輸入集成電路U1的第八引腳Vs;零序互感線圈L1穿過負載端的正極51， 負載端電流的變化會引起電阻R3兩端電壓的變化，該電壓經過電阻R4、 R5 、 電容C2和C5的阻容耦合電路，連至集成電路Ul的第一引腳Vr和第二引 腳IN，進行差分放大，放大后的信號從第四腳Do輸出，電容C6可以防干 擾，再輸入至第五腳Sc，進入鎖存電路，最后由第七腳OUT輸出。延時電 容C7主要是集成電路U1上電后，不馬上輸出一個信號，以防誤動作。分壓 電阻R10和Rll的合適比值能保證輸出的信號幅度為5V，以便單片機U3 的輸入信號保持在有效范圍內。集成電路U2是一個夾電耦合器，它起電平 轉移和開關的作用，解決了單片機U3的5V電壓和集成電路U1的15V電壓 接口問題。
單片機U3會每過一段時間在第二引腳PB3輸出一個高電平，時間大約 0.1秒，使集成電路U2中的光電二極管導通，被使集成電路U2的光電三極 管導電阻減少(第四引腳GND和第三引腳PB4的電阻減少)，這樣直流15V 的電壓就加在集成電路U1的第八引腳Vs上，使其工作；只要零序流線圈 Ll有20毫安的電流通過，集成電路Ul的第七引腳OUT就會向單片機U3 的第六腳MISOrai輸出一個高電壓。這時程序會對單片機U3的第六腳 MIS0PB1的電信號進行存儲分析，判斷，接著在集成電路Ul的第六引腳 Nr輸出一個低電壓，以切斷集成電路U1的電源，使其暫時停止工作。當單 片機U3認為檢測到有效待機5次時，就會輸出一個高電平，使發光二極管 D6發光和閃爍，進行提示，當有效待機次數達到10次時，單片機U3會在 第五引腳MOSIPBO輸出一個高電平，使可控硅SCR導通，進一步讓零序流 獲得近220V的電壓，使脫扣電磁線圈L2中的鐵芯得到足夠的外力，帶動脫 扣開關S1，使脫扣開關S1與市電交流電源分離，以消除用電器的無為待機。
ii
權利要求1、一種消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，包括外殼(6)、設置在外殼(6)外表面上的多個三相插口(7)、設置在外殼(6)內的電源線(8)，其特征在于，還包括脫扣開關S1，所述脫扣開關S1設置在外殼(6)的外表面上，該脫扣開關S 1在外殼(6)內與電源線(8)連接。
2、 如權利要求1所述的消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，其特征 在于，外殼(6)內設有脫口器分離電路(1)、單片機供電電路(2)以及電 力檢測電路(3);所述脫口器分離電路(1)通過脫扣開關S1與電源線(8)連接；；所述單片機供電電路(2)分別與脫口器分離電路(1)、電力檢測電路(3)連接；所述電力檢測電路(3)還與脫口器分離電路(1)連接。
3、 如權利要求2所述的消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，其特征 在于，所述脫口器分離電路(1)包括開關S1、脫扣電磁線圈L2、電容C1、 電阻R1、 二極管D1、可控硅SCR1、橋式整流電路(4)和壓敏電阻R5;所述開關Sl的上樁頭(11)、下樁頭(12)分別與外部市電交流電源 的火線、零線連接；所述脫扣電磁線圈L2、電容C1和電阻R1串聯與開關 Sl的上樁頭(11)連接；所述壓敏電阻R5接入開關Sl的上樁頭(11)和 下樁頭(12)之間；所述橋式整流電路(4) 一端與電阻R1的負極連接，其 另一端與開關S1的下樁頭(12)連接；所述二極管D1與可控硅SCR1串聯， 二極管D1的正極與電容C1的正極連接，可控硅SCR1的負極接地；由所述 開關Sl的上樁頭(11)和下樁頭(12)分別引出負載端的正極(51)和負 極(52)，所述正極51和負極52與三相插口 (7)連接。
4、 如權利要求3所述的消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，其特征 在于，所述橋式整流電路(4)由二極管D2、 二極管D3、 二極管D4和二極 管D5組成；所述二極管D2的負極與二極管D3的負極連接，所述二極管D4的正極 與二極管D5的正極連接，所述二極管D2的正極與二極管D4的負極連接， 所述二極管D3的正極與二極管D5的負極連接；所述二極管D2的正極與二極管D4的負極的連接端與電阻R1的負極連 接，所述二極管D3的正極與二極管D5的負極的連接端與開關Sl的下樁頭 (12)連接。
5、 如權利要求2所述的消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，其特征 在于，所述單片機供電電路(2)包括電阻R2、電阻R9、電阻R7、電阻R6、 穩壓二極管D7、電容C3、電容C4、單片機U3、發光二極管D6、電阻R8、 集成電路U2和電容C3;所述單片機U3包括8個引腳，分別是第一引腳PB5RST、第二引腳PB3、 第三引腳PB4、第四引腳GND、第五引腳MOSIPB0、第六引腳MIS0PB1、 第七引腳SCKPB2和第八引腳VCC;所述電阻R2和電阻R9串聯，電阻R2的正極與橋式整流電路(4)連接， 電阻R9的負極與單片機U3第八引腳VCC連接；所述穩壓二極管D7與電容C4并聯接入電阻R9的負極與地之間；所述單片機U3的第二引腳PB3依次連接電阻R6和集成電路U2;所述集成電路U2的一輸出端分別與電阻R2的負極、電容C3的正極連 接，所述集成電路U2的另一輸出端與電力檢測電路(3)連接；所述發光二極管D6和電阻R8串聯接入所述單片機U3的第三引腳PB4 與地之間；所述單片機U3的第五引腳MOSIPB0通過電阻R7與可控硅SCR1的控 制極連接。
6、 如權利要求2所述的消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，其特征 在于，所述集成電路U2包括第一引腳(21)、第二引腳(22)、第三引腳(23)和第四引腳(24);所述集成電路U2由一二極管和一三極管構成，所述集成電路U2的二極 管的正極為集成電路U2的第一引腳(21)，該第一引腳(21)與電阻R6 的負極連接，所述集成電路U2的二極管的負極為集成電路U2的第二引腳(22)，該第二引腳(22)接地，所述集成電路U2的三極管的發射極為集 成電路U2的第三引腳(23)，該第三引腳(23)與電力檢測電路(3)連接， 所述集成電路U2的三極管的集電極為集成電路U2的第四引腳(24)，該第 四引腳(24)與電阻R2的負極連接；所述電容C3接在集成電路U2的第四引腳(24)與地之間。
7、如權利要求2所述的消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，其特征 在于，所述電力檢測電路(3)包括集成電路Ul、零序互感線圈Ll、電阻 R3、電阻R4、電阻RIO、電阻Rll、電容C2、電容C5、電容C6、電容C7 和電容C8;所述集成電路U1包括8個引腳，分別是第一引腳Vr、第二引腳IN、第 三引腳GND、第四引腳Do、第五引腳Sc、第六引腳Nr、第七引腳OUT和 第八引腳Vs;所述零序互感線圈L1穿過負載端的正極(51)，在零序互感線圈L1上 繞有電線(31)，所述電阻R3接入電線(31)的兩端，所述電阻R4和電容 C5串聯后與電阻R3接入電線(31)的兩端；所述電阻R3與電容C5的連接端與電容C2連接后接地； 所述集成電路U1的第一引腳Vr和電阻R3與電容C5的連接端連接； 所述集成電路U1的第二引腳IN接入電阻R4和電容C5的連接端； 所述集成電路Ul的第四引腳Do和第五引腳Sc連接后與電容C6的正 極連接，所述電容C6的負極與地連接；所述集成電路U1的第六引腳Nr與電容C8連接； 所述電阻R10和電阻Rl 1串聯后與電容C7并聯接入電容C8與地之間； 所述集成電路U1的第七引腳OUT與電阻RIO的正極連接； 所述集成電路Ul的第八引腳Vs與集成電路U2的第三引腳(23)連接; 所述電阻Rll的正極與單片機的第六引腳MISOPBl。
專利摘要本實用新型涉及一種消除用電器無為待機所消耗電能的裝置，包括外殼、設置在外殼外表面上的多個三相插口、設置在外殼內的電源線，其特征在于，還包括脫扣開關S1，所述脫扣開關S1設置在外殼的外表面上，該脫扣開關S1在外殼內與電源線連接。本實用新型消除用電器無為待機所消耗電能的裝置能每過一段時間自動檢測用電器的電流大小，判斷該用電器是工作狀態，還是處于長時間的待機狀態，如果檢測到用電器處于待機狀態，該電路會進行適當的延時，并發出提示，若無人應答，則自動切斷電源，達到節能目的。
文檔編號H02H3/00GK201422004SQ200920068908
公開日2010年3月10日 申請日期2009年3月17日 優先權日2009年3月17日
發明者陳欣飛, 黃志安 申請人:上海市向明中學