一種能消除用電器待機能耗的智能插座制造技術

本實用新型專利技術公開了一種能消除用電器待機能耗的智能插座，包括插座殼體、設置在該插座殼體上的并可與外部電器連接的插孔，該插孔與外部包含火線、零線及地線的電源連接，其中，所述插孔包括主控插孔和受控插孔，還設置有與該電源連接的節電保護控制電路，該節電保護控制電路包括電流互感器、相互并聯在所述火線和零線之間的瞬變浪涌抑制單元和主控模塊，所述主控插孔、電流互感器和一受控開關串聯后再與所述主控模塊并聯。實現將瞬變浪涌抑制單元、主控模塊和電流互感器等裝置有機地結合在一起，實現了將各種節電器及節電插座的功能特性集成在一起并嵌入在插座內，在電視應用中節電率高達３０％、電力垃圾清除率可達到３５％以上。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及節電保護控制領域，尤其涉及一種能消除用電器待機能耗的智能插座。
技術介紹
目前，由于用電系統存在電力垃圾、過剩能耗以及用電設備待機能耗等問題，不僅 對用電設備產生破壞作用，而且還會使用電效率嚴重下降，造成電能資源的浪費。為了節約 電能資源并對各種用電設備進行保護，可在用電系統中安裝各種類型的節電器或節電插座 來解決，這些節電器或插座均有其各自的功能特性，同時也存在各自的局限性，若僅使用任 何一種節電器或節電插座均不能達到最佳的節電效果以及對用電設備的有效保護作用，若 將多種類型的節電器或節電插座同時用在一個用電系統，又增加了用戶的投資成本。另外， 隨著電視等用電器越來越多，其耗電量急劇增加，這不僅體現在電視等用電器工作時的電 能損耗，還體現在電視及與其相連接的DVD機、功能播放器等設備在待機狀態下的電能損 耗，最根本的方法是將這些用電器徹底與電源斷開，方可徹底消除待機能耗，但是，由于電 視等設備的實際使用習慣及人們的認識問題，這幾乎是不可能的，因此，電視等用電器的待 機能耗問題仍然無法得到有效解決，如何減少電器待機時的電耗且成本也低是業內亟待解 決的一個技術問題。
技術實現思路
本技術為解決現有的節電裝置不能消除電器待機能耗的技術問題，提供一種 能消除用電器待機能耗的智能插座。為解決所述技術問題，本技術提供的技術方案是一種能消除用電器待機能 耗的智能插座，包括插座殼體、設置在該插座殼體上的并可與外部電器連接的插孔，該插孔 與外部包含火線、零線及地線的電源連接，其中，所述插孔包括主控插孔和受控插孔，還設 置有與該電源連接的節電保護控制電路，該節電保護控制電路包括電流互感器、相互并聯 在所述火線和零線之間的瞬變浪涌抑制單元和主控模塊，所述主控插孔、電流互感器和一 受控開關串聯后再與所述主控模塊并聯。其中，所述受控插孔與所述主控插孔、電流互感器并聯。其中，所述主控模塊包括微處理器、包括第一采樣放大電路和第二采樣放大電路 的運算放大電路和與該微處理器連接的接收面板；所述第一采樣放大電路的輸出端與所述 微處理器的一個輸入端連接，所述第二采樣放大電路的輸出端與所述微處理器的另一個輸 入端連接，所述第一采樣放大電路的輸入端與所述電流互感器相連接。其中，所述第一采樣放大電路包括采樣電阻和運算放大器，所述第二采樣放大電 路通過串聯一隔離電阻與所述微處理器連接。其中，所述的外部電器為電視。與現有技術相比，本技術將瞬變浪涌抑制單元、主控模塊和電流互感器等裝置有機地結合在一起，實現了將各種節電器及節電插座的功能特性集成在一起并嵌入在插 座內，如應用于電視供電插座中，能有效地清除了瞬變、浪涌等電力垃圾，降低了這些電力 垃圾所引起的電耗增加，提高了整個用電系統的用電效率，降低了過剩電耗，其節電率可高 達30%、電力垃圾(瞬變、浪涌)清除率可達到35%以上。以下結合附圖和實施例對本技術作出詳細的說明，其中附圖說明圖1為本技術較佳實例的連接示意圖；圖2為本技術的工作流程圖；圖3為本技術較佳實例的電路示意圖。具體實施方式如圖1所示，一種能消除用電器待機能耗的智能插座，包括插座殼體、設置在該插 座殼體上的并可與外部電器連接的插孔，該插孔與外部包含火線、零線及地線的電源連接， 插孔包括有主控插孔1和受控插孔2，還設置有與該電源連接的節電保護控制電路，該節電 保護控制電路包括電流互感器3、相互并聯在火線和零線之間的瞬變浪涌抑制單元4和主 控模塊5，主控插孔1、電流互感器3和一受控開關6串聯后再與主控模塊5并聯，受控插孔 2與串聯的主控插孔1、電流互感器3并聯。當受控開關斷開時主控插孔及受控插孔就會斷 電，主控插孔和受控插孔的關系主控插孔控制著受控插孔是否斷開電源，受控插孔只能無 條件的接受主控插孔的斷開指令。主控模塊5包括微處理器51、包括第一采樣放大電路52和第二采樣放大電路53 的運算放大電路、與該微處理器連接的接收面板54和延時控制器等；第一采樣放大電路的 輸出端與微處理器的一個輸入端連接，第二采樣放大電路的輸出端與微處理器的另一個輸 入端連接，第一采樣放大電路的輸入端與電流互感器相連接。微處理器51的PBO輸入端與 接收面板輸出端相連接，微處理器的PBl輸入端與接收面板上設置的一指示燈相連接。第 一采樣放大電路52包括采樣電阻和運算放大器，第二采樣放大電路53通過串聯一隔離電 阻與微處理器連接。瞬變浪涌抑制單元4包括有兩個壓敏電阻，其一壓敏電阻安裝在火線 與地線之間，另一壓敏電阻安裝在零線與地線之間。電流互感器3用來獲取主控插孔上的電流并經主控模塊控制受控開關，電流互感 器3連接在主控插孔支路上并輸出感應電流，該感應電流連接到第一采樣放大電路的輸入 端，由采樣電阻進行采集并由運算放大器放大輸入給微處理器，微處理器處理后可以控制 受控開關的繼續連通或斷開，當受控處于斷開時微處理器接通受控開關的信號是要通過接 收面板的信號來決定的。微處理器還通過其輸出接口與安裝在插座殼體上的一指示燈相連接，通過指示燈 的亮滅能夠直觀地顯示出當前的插座的工作狀態。本實例采樣電阻為百分之一精度的100 歐精密電阻，運算放大器采用的是LM358芯片，微處理器為AVR系列的ATMEGA8單片機，電 流互感器為ZMCT103系列互感器(南京擇明電子有限公司的ZMCT103C互感器)。接收面板工作方式，程序里有個參數值T，A。從紅外遙控器那接收過來的信息轉 換為高低電平，timerl計算兩個下降沿的時間間隔Tn與參數T比較，當滿足Tn+A > T >Tn-A時，插座打開。偵測待機工作，通過檢測主控的電流來判斷主控是否進入待機時間，主控的電流 偵測是通過ADC采樣然后求出電流均方根出來進行判斷的，現在通過32k的采樣頻率，每采出32個樣以后通過Irms = ((Il X 11+...........+132 X 132)/32)的開方公式求出，當Irms < I時就認為主控已經進入待機時間，這時單片機會自動關掉插座把主，受控的待機 功耗全部關掉從而可以把插座上的用電設備的待機功耗降為零。單片機采用10位AD轉 換，這樣子采樣基準電壓為+5V所以單片機的采樣分辨率為5/1024約等于5mV。根據我們 測試出來的結果顯示我們的方案采樣精度滿足要求。電源負載柜精度0.1級。測試方法， 電源負載柜輸出線穿過我們樣機的精密電流互感器回到電源負載柜的輸入端，然后逐個調 處以下電流值，待機電流顯示穩定后讀取數值并記下讀數。主控模塊采用模塊設計，通過一個電流互感器和一個采樣放大電路可以檢測出主 控插孔支路感應電流并傳輸給微處理器，由微處理器控制受控開關的繼續連通或斷開，從 而實現對主控插孔及受控插孔電源的通斷處理，有效地消除了待機耗電的情況，例如，將電 視的電源插在主控插孔上，將DVD機、功能播放器等電源插在受控插孔上，當主控模塊通過 電流互感器和采樣放大電路檢測到主控插孔上的電視機等設備關閉或待機時，等待一段延 時時間(如1分鐘)后，通過延時控制器控制受控開關斷開主控插孔和受控插孔上的電源， 使得主控插孔和受控插孔上的電視、DVD機、功能播放器等電源全部斷開，從而消除了待機 電耗。通過檢測主控插孔上的電流，可本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種能消除用電器待機能耗的智能插座，包括插座殼體、設置在該插座殼體上的并可與外部電器連接的插孔，該插孔與外部包含火線、零線及地線的電源連接，其特征在于：所述插孔包括主控插孔（１）和受控插孔（２），還設置有與該電源連接的節電保護控制電路，該節電保護控制電路包括電流互感器（３）、相互并聯在所述火線和零線之間的瞬變浪涌抑制單元（４）和主控模塊（５），所述主控插孔（１）、電流互感器（３）和一受控開關（６）串聯后再與所述主控模塊（５）并聯。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧杰榮，
申請(專利權)人：湖北萊克斯特科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：42[]