專利名稱：紅外節(jié)電開關(guān)插座的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及節(jié)電開關(guān)，尤其是多方控制的節(jié)電開關(guān)及插座和接線板。
技術(shù)背景-
伴隨小康社會的發(fā)展，家用電器愈來愈多的進入了人民的家庭生活領域。因此電 能的需求處于一種居高不下而供不應求的緊張狀態(tài)。據(jù)有關(guān)資料報道全國僅飲水機
一項，在停機以后的內(nèi)部待機耗電就達137億度，相當于我國10多個大型發(fā)電廠的
發(fā)電能力。這是一種巨大的能源浪費，也不利于我國的經(jīng)濟建設策略。
現(xiàn)有技術(shù)中的節(jié)電開關(guān)插座及接接線板尚未見使用方便的結(jié)構(gòu)。需要撥去電器的 電源插頭才能使電器無電消耗，否則消耗電的功率還是相當大的，這使得插在上面的 電器耗電，如開水器就會正常的達到沸點再斷電，電視機和顯示器的靜態(tài)耗電也在十
瓦左右，
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提出一種具有多方控制的紅外節(jié)電插座(包括接線板)。 尤其是使用方便的幾乎不耗電的節(jié)電插座和接線板。
本實用新型的技術(shù)解決方案是紅外節(jié)電開關(guān)插座，由直流電源、紅外開關(guān)組件 構(gòu)成的開關(guān)電路、第一放大器、第二放大器、集成運放IC1、自鎖繼電器，雙穩(wěn)態(tài)觸 發(fā)器、第三放大器、電源繼電器構(gòu)成，紅外開關(guān)組件的輸出接第一放大器，第一放大 器的輸出接繼電器線圈，此繼電器輸出接點接后級直流電源；紅外開關(guān)組件的輸出并 經(jīng)電容耦合第二放大器VT1進行第二級放大，第二級放大后的信號由電容耦合至集 成運放IC1進行電壓放大，集成運放IC1接成比較式電壓放大器。集成運放IC1輸出 接微分電路后輸出接雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，作為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的觸發(fā)脈沖；觸發(fā)器的CP端 接集成運放IC1的輸出端，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端接第三放大器VT2的基極；第三 放大電路的輸出接電源繼電器K1，電源繼電器K1接通開關(guān)插座KJ1。
雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器將Q端與數(shù)據(jù)端D相連，置1端S接地；置O端R接復位電路， 且延伸連接自鎖繼電器K的觸發(fā)端；同時置0端R接到微分電路上。
本實用新型的有益效果是通過紅外傳感控制電路、電壓放大器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、 繼電器及其驅(qū)動電路組成。該實用新型結(jié)構(gòu)簡單，造價便宜，使用方便，圍繞消除家 用電器的待機電能，確實是有利的，在全國范圍來講，它是一個廣泛的節(jié)能措施，是 一個新型的節(jié)能產(chǎn)品，能為我國人民經(jīng)濟建設提供便捷的節(jié)電方案。有利于社會，有 利于家庭，也有利于我國人民的經(jīng)濟發(fā)展。


圖l是本實用新型電路示意圖具體實施方式
如圖1所示，本實用新型采用紅外探測傳感信號接通電源，本實用新型紅外節(jié)電 開關(guān)插座與插頭融為一體，使用時只需將其插入普通家用單相雙孔插座上，被控電器 插在開關(guān)插座的插口上即可。由于該產(chǎn)品電路處于靜態(tài)，不需消耗電流，因此不會使 家用電器帶電，同樣也不會消耗電能。
國產(chǎn)TX05D型紅外反射開關(guān)組件，實質(zhì)上是一種"一體化"紅外線發(fā)射、接收 器件，它內(nèi)部包含了紅外線發(fā)射、接收及信號放大與處理電路，能夠以非接觸形式檢 測正前方一定范圍內(nèi)的人體或物體，并轉(zhuǎn)換成高電平信號輸出。由于TX05D內(nèi)部采 用了低功耗紅外發(fā)射電路，紅外線接收解調(diào)電路及抗干擾電路，因此工作穩(wěn)定可靠、 性能優(yōu)良。該器件系模塊化產(chǎn)品，內(nèi)部紅外線發(fā)光二極管向外發(fā)射出頻率為40KHz 的調(diào)制紅外線。 一旦有物體或人體位于有效探測距離內(nèi)，紅外線即被反射回一部分， 經(jīng)與發(fā)光管同向并排安裝的光敏二極管接收并轉(zhuǎn)換成同頻率的電信號后，由模塊內(nèi)部 電路進行放大，解調(diào)整形，比較處理，最后以輸出端輸出高電平。當工作電壓為12V 時，輸出端最大電流大于50mA，最大輸出電流大于等于3mA。
TX05D組件外殼有工作指示燈，當它接收到反射信號時，指示燈發(fā)光。它還有 一個靈敏度調(diào)節(jié)孔，其控制距離可在5—120cm內(nèi)調(diào)節(jié)。平時，它的輸出端輸出低電 平，當接收到反射信號后，輸出端變?yōu)楦唠娖?。所以，其結(jié)構(gòu)十分簡潔，使用十分方 便。只需將其電源線與電源正負端連接，將信號輸出端接上自鎖繼電器K組成——個 非接觸式開關(guān)電路。
它的工作過程是當需要啟動電路時，只需在開關(guān)前用手晃動一下即可將電路 電源接通。紅外發(fā)射頭發(fā)射的紅外線通過手的反射被接收頭接收，經(jīng)過接收頭對反射 信號進行解調(diào)處理。它的輸出端輸出正脈沖，這一正脈沖加至放大電路VT的基極使 其導通，自鎖繼電器K吸合使觸點J閉合，接通電路電源。
自鎖繼電器K是一種記憶型自鎖繼電器，型號為ZS—OIF，這種繼電器是一種靜 態(tài)時不耗電的雙穩(wěn)態(tài)繼電器，它只需動作電流，而不需維持電流，有接通或斷開觸點 的控制作用。每觸發(fā)一次，繼電器狀態(tài)改變一次，觸發(fā)后繼電器內(nèi)部機構(gòu)來保持觸點 狀態(tài)的鎖定。因此它具有動作記憶、觸點自鎖功能。因此無需用外力去保持其導通狀 態(tài)。它可用正負向脈沖觸發(fā)。
當家用電器停機后，用手在開關(guān)前再晃動一下，這時紅外遙控組件TX05D輸出 端輸出正脈沖，VT導通，自鎖繼電器K釋放，電路失電，如用遙控器將家用電器停 機，此時電路中雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的復位端R會觸發(fā)自鎖繼電器K，使其動作，打開J觸 點，電路也會失電(以上電路年耗電約為0. 2度，相當于一個25W燈泡使用8個小 時)。
紅外遙控電路TX05D探測到信號后，輸入第一級電壓放大器，經(jīng)C2耦合第二 放大電路VT1進行第二級電壓放大，放大后的信號由C2耦合至集成運放IC1進行第三級電壓放大，集成運放IC1接成比較式電壓放大器。通過R1、 R2的分壓，將IC1 的同相端偏置于VDD/2作為放大器輸出的零電平。靜態(tài)時，同相端3腳的電壓高于 反相端2腳，輸出端輸出高電子(接近電源電壓)。當?shù)诙糯箅娐稸T1輸出信號電壓 幅值小于3端的電壓時，IC1輸出高電平不變。當?shù)诙糯箅娐稸T1輸出信號電壓幅 值大于3端的電壓時，IC1輸出低電乎。通常紅外信號都是很微弱的。通過電壓放大 器放大后，這個脈沖信號就成為幅值較大的波形陡直的負方向脈沖，如果以IC1的同 相端3腳的電壓作為輸出信號的零電平，貝IJIC1輸出的方波脈沖是一個正、負幅度相 等的雙極性脈沖，這個雙極性脈沖經(jīng)微分后，成為雙極性尖脈沖作為雙穩(wěn)態(tài)電路的觸 發(fā)脈沖。
雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是由D觸發(fā)器CD4013組成的，它的連接方式是將Q端與數(shù)據(jù)端 D相連，置1端S接地。置O端R接復位電路。并將此電路延伸連接自鎖繼電器K， 使繼電器在遙控器停機后，得電動作，使觸點打開，斷開被控電路電源。同時置O端 R接到由C4、 R7組成的微分電路上，這就使電路在接通電源時，保證它的Q端為低 電平。因此繼電器處于斷開狀態(tài)。觸發(fā)器的CP端接IC1的輸出端，而雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 的輸出端接第三放大器VT2的基極。由于采用了雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器作為控制電路，因此 電路是一個既能開又能關(guān)的遙控電路。
當雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的Q端輸出高電平，VT導通、電源繼電器Kl吸合。啟動電路用 TX05D紅外遙控控制組件組成開關(guān)電路，IC:用uA741或LM324， IC2為CD4013, 自鎖繼電器K可選用ZS—01F型繼電器，Kl可用小型固態(tài)繼電器，電源整流可用輸 出電流為O. 5A的橋堆。
權(quán)利要求1、紅外節(jié)電開關(guān)插座，其特征是由直流電源、紅外開關(guān)組件構(gòu)成的開關(guān)電路、第一放大器、第二放大器、集成運放(IC1)、自鎖繼電器(K)，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、第三放大器、電源繼電器構(gòu)成，紅外開關(guān)組件的輸出接第一放大器，第一放大器的輸出接自鎖繼電器；紅外開關(guān)組件的輸出并經(jīng)電容耦合第二放大器(VT1)進行第二級放大，第二級放大后的信號由電容耦合至集成運放(IC1)進行電壓放大，集成運放接成比較式電壓放大器；集成運放輸出接微分電路后接雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，集成運放的輸出作為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的觸發(fā)脈沖；觸發(fā)器的CP端接集成運放的輸出端，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端接第三放大器(VT2)的基極；第三放大電路的輸出接電源繼電器(K1)，電源繼電器(K1)接通開關(guān)插座(KJ1)。
2、 由權(quán)利要求1所述的紅外節(jié)電開關(guān)插座，其特征是雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器將Q端與數(shù) 據(jù)端D相連，置l端接地；置0端接復位電路，且延伸連接自鎖繼電器(K)的觸發(fā) 端；同時置0端接到微分電路上。
專利摘要紅外節(jié)電開關(guān)插座，由直流電源、紅外開關(guān)組件構(gòu)成的開關(guān)電路、第一放大器、第二放大器、集成運放、自鎖繼電器，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、第三放大器、電源繼電器構(gòu)成，紅外開關(guān)組件的輸出接第一放大器，第一放大器的輸出接自鎖繼電器；紅外開關(guān)組件的輸出并經(jīng)電容耦合第二放大器進行第二級放大，第二級放大后的信號由電容耦合至集成運放進行電壓放大，集成運放接成比較式電壓放大器；集成運放輸出接微分電路后接雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，集成運放的輸出作為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的觸發(fā)脈沖；觸發(fā)器的CP端接集成運放的輸出端，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端接第三放大器的基極；第三放大電路的輸出接電源繼電器，電源繼電器接通開關(guān)插座。
文檔編號H03K17/94GK201289946SQ20082018600
公開日2009年8月12日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者柯衛(wèi)東, 柯浩波 申請人:南京金詹網(wǎng)絡科技有限公司