CN109390812A - 一种带通电指示灯的节能环保型电插排 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带通电指示灯的节能环保型电插排，包含外壳和内部电路。内部电路包含通电开关、氖泡、电阻、电容、整流二极管、肖特基二极管、高压NMOS管、LED指示灯和若干硅光二极管。外壳上设有控制通电开关的按键以及控制LED指示灯点亮的金属交叉指触摸键。本发明提供的带通电指示灯的节能环保型电插排，当插排通电后，通电指示灯平时并不点亮；只有当人体触摸了其金属交叉指触摸键后，通电指示灯才会点亮，并且当人体脱离触摸键时，通电指示灯再次熄灭，从而起到节约能耗的作用，既具有通电指示灯功能，又能大幅度降低指示灯待机功耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种电插排，具体地，涉及一种带通电指示灯的节能环保型电插排。
背景技术
通常插排上的主要构件是塑料外壳、插孔、通电开关和通电指示灯。通电指示灯通常选择LED灯或氖泡。通电指示灯和限流电阻串联后，跨接在通电开关后的火线与零线之间。当按下通电开关后，通电指示灯即会亮起。当选择LED作为指示灯，优点是寿命长达10万个小时，通过LED的电流约为1mA，此时LED的功耗约为0.2W。当选择氖泡作为指示灯时，电流可以降低到0.1mA即可让氖泡发光，但此时发光亮度比较暗。如果要达到指示的亮度效果，电流需要提高到1～2mA，此时氖泡消耗的功率为0.2～0.4W。也就是说，不管是采用LED还是氖泡作为插排的指示灯，都会消耗0.2W以上的功耗。虽然单个0.2W的待机功耗微不足道，但是考虑到插排的存在数量巨大，浪费的能源是非常可观的。全中国存在的插排数量按照一个保守数字10亿计算，假设每天待机10小时，则每年消耗在插排上的电能为0.2×10×365×0.001×1000000000＝7.3亿度，可见这是非常巨大的数字。事实上这部分电能是不必要的能耗，因为插排使用者在绝大部分的时间内是不需要去观察这个通电指示灯的，只有在个别的时刻点需要观察验证插排是否正常通电。
此外，在现有的技术方案中，指示灯的寿命也是一个需要考虑的问题。在现有的常规插排设计中，由于通电指示灯是并联在火线与零线之间的，因此指示灯是处于连续工作模式，只要插排通电，指示灯就恒亮。LED灯的平均工作寿命大概10万小时，可以保证连续工作12年，这是一个比较令人满意的寿命预期。而氖泡的平均工作寿命是3万小时，只能连续工作4年时间，不太令人满意。
发明内容
本发明的目的是提供一种新颖独特的电插排结构，既具有通电指示灯功能，又大幅度降低指示灯待机功耗，提升通电指示灯的使用寿命。
为了达到上述目的，本发明提供了一种带通电指示灯的节能环保型电插排，其中，所述的插排包含外壳和内部电路；所述的内部电路包含通电开关、氖泡、电阻、电容、整流二极管、肖特基二极管、高压NMOS管(N-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金属-氧化物-半导体晶体管)、LED指示灯和若干硅光二极管；所述的外壳上设有控制通电开关的按键以及控制LED指示灯点亮的金属交叉指触摸键；所述的电阻包含第一电阻、第二电阻、第三电阻；所述的氖泡一端与所述的金属交叉指触摸键连接，另一端与第一电阻串联；第一电阻的另一端与经过通电开关之后的火线连接；所述的金属交叉指触摸键的一端连接氖泡，另一端连接地线；所述的若干硅光二极管串联并设置在氖泡周围，串联的硅光二极管一端与零线连接，另一端与肖特基二极管串联后再连接高压NMOS管的栅极；所述的高压NMOS管，其栅极与零线之间还并联设有电容和第三电阻，即高压NMOS管的栅极与零线之间串联设有若干硅光二极管，其与肖特基二极管串联后再与电容和第三电阻并联，高压NMOS管的源极连接零线；经过通电开关之后的火线与高压NMOS管的漏极之间依次串联设有整流二极管、第二电阻、LED指示灯。所述的第一电阻优选为200kΩ电阻，第二电阻优选为100kΩ电阻，第三电阻优选为1MΩ电阻。
上述的带通电指示灯的节能环保型电插排，其中，所述的插排在接通电源时，LED指示灯不亮，当人体触摸所述的金属交叉指触摸键时LED指示灯才亮，当人体停止触摸金属交叉指触摸键时，LED指示灯延时若干秒后熄灭。
上述的带通电指示灯的节能环保型电插排，其中，所述的插排在通电开关连通后，使用者触摸所述金属交叉指触摸键时氖泡发光，使用者不触摸所述金属交叉指触摸键或通电开关断开后氖泡不发光。即，当无人触碰金属交叉指触摸键时，氖泡不发光。当插排上控制通电开关的按键按下通电后，使用者用手指轻轻触碰金属交叉指触摸键时，由于人体站在地面与大地连通，因此会有微弱的电流流过，使得氖泡发出微弱的亮光(类似于测电笔的原理)。从而实现氖泡指示灯只有在需要观察时才发光。
上述的带通电指示灯的节能环保型电插排，其中，所述的氖泡，其发光能量被周围串联的硅光二极管吸收后输出电压使高压NMOS管导通。
上述的带通电指示灯的节能环保型电插排，其中，所述的串联的硅光二极管的数量为5～15个。
上述的带通电指示灯的节能环保型电插排，其中，所述的高压NMOS管，导通后LED指示灯亮起。
上述的带通电指示灯的节能环保型电插排，其中，所述的氖泡，不发光时高压NMOS管不导通，LED指示灯不亮。
上述的带通电指示灯的节能环保型电插排，其中，所述的LED指示灯设置在外壳上，所述外壳上还设有若干插孔。所述外壳优选为塑料外壳。
本发明提供的带通电指示灯的节能环保型电插排具有以下优点：
该电插排在通电后，通电指示灯平时并不点亮；只有当人体触摸了其金属交叉指触摸键后，通电指示灯才会点亮，并且当人体脱离触摸键时，通电指示灯再次熄灭，从而起到节约能耗的作用。在保留插排的通电指示灯功能的前提下，用一个简单低成本的方案彻底解决了插排的待机功耗问题，既未降低现有插排的使用方便程度，又节约了不必要的能源消耗。考虑到插排的存在量和未来的需求量都很巨大，因此本设计具有深远的节能降耗作用和环保意义，同时也具有较高的经济价值。
附图说明
图1为本发明的带通电指示灯的节能环保型电插排的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
如图1所示，本发明提供的带通电指示灯的节能环保型电插排，包含外壳和内部电路。
内部电路包含通电开关S1、氖泡DS1、电阻、电容C1、整流二极管D1、肖特基二极管D18、高压NMOS管(N-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金属-氧化物-半导体晶体管)Q1、LED指示灯D2和若干硅光二极管。
外壳上设有控制通电开关S1的按键以及控制LED指示灯点亮的金属交叉指触摸键S2。LED指示灯D2设置在外壳上，外壳上还设有若干插孔。
电阻包含第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3。
氖泡DS1一端与金属交叉指触摸键S2连接，另一端与第一电阻R1串联；第一电阻R1的另一端与经过通电开关S1之后的火线连接。
若干硅光二极管串联并设置在氖泡DS1周围，串联的硅光二极管一端与零线连接，另一端与肖特基二极管D18串联后再连接高压NMOS管Q1的栅极。
高压NMOS管Q1的栅极与零线之间还并联设有电容C1和第三电阻R3，高压NMOS管Q1的源极连接零线，经过通电开关S1之后的火线与高压NMOS管Q1的漏极之间依次串联设有整流二极管D1、第二电阻R2、LED指示灯D2。
插排在接通电源时，LED指示灯D2不亮，当人体触摸金属交叉指触摸键S2时LED指示灯D2才亮，当人体停止触摸金属交叉指触摸键S2时，LED指示灯D2延时若干秒后熄灭。
插排在通电开关连通后，使用者触摸金属交叉指触摸键S2时氖泡DS1发光，使用者不触摸金属交叉指触摸键S2或通电开关S1断开后氖泡DS1不发光。
氖泡DS1发光时能量被周围串联的硅光二极管吸收后输出电压使高压NMOS管Q1导通。串联的硅光二极管的数量优选为5～15个(D3～D17)。
高压NMOS管Q1导通后LED指示灯D2亮起。氖泡DS1不发光时高压NMOS管Q1不导通，LED指示灯D2不亮。
下面结合实施例对本发明提供的带通电指示灯的节能环保型电插排做更进一步描述。
实施例1
一种带通电指示灯的节能环保型电插排，包含外壳和内部电路。
内部电路包含通电开关S1、氖泡DS1、电阻、电容C1、整流二极管D1、肖特基二极管D18、高压NMOS管Q1、LED指示灯D2和若干硅光二极管。
外壳上设有控制通电开关S1的按键以及控制LED指示灯点亮的金属交叉指触摸键S2。LED指示灯D2设置在外壳上，外壳上还设有若干插孔。外壳优选为塑料外壳。
电阻包含第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3。氖泡DS1一端与金属交叉指触摸键S2连接，另一端与第一电阻R1串联；第一电阻R1的另一端与经过通电开关S1之后的火线连接；若干硅光二极管串联并设置在氖泡DS1周围，串联的硅光二极管一端与零线连接，另一端与肖特基二极管D18串联后再连接高压NMOS管Q1的栅极；高压NMOS管Q1的栅极与零线之间还并联设有电容C1和第三电阻R3，即高压NMOS管Q1的栅极与零线之间串联设有若干硅光二极管，其与肖特基二极管D18串联后再与电容C1和第三电阻R3并联；高压NMOS管Q1的源极连接零线，经过通电开关S1之后的火线与高压NMOS管Q1的漏极之间依次串联设有整流二极管D1、第二电阻R2、LED指示灯D2。第一电阻R1优选为200kΩ电阻，第二电阻R2优选为100kΩ电阻。第三电阻R3优选为1MΩ电阻。
插排在接通电源时，LED指示灯D2不亮，当人体触摸金属交叉指触摸键S2时LED指示灯D2才亮，当人体停止触摸金属交叉指触摸键S2时，LED指示灯D2延时若干秒后熄灭。
插排在通电开关连通后，使通电开关S1连通后，使用者触摸金属交叉指触摸键S2时氖泡DS1发光，使用者不触摸金属交叉指触摸键S2或通电开关S1断开后氖泡DS1不发光。即，当无人触碰金属交叉指触摸键S2时，氖泡DS1不发光。当插排开关按键按下通电后，使用者用手指轻轻触碰金属交叉指触摸键S2时，由于人体站在地面与大地连通，因此会有微弱的电流流过，使得氖泡DS1发出微弱的亮光(类似于测电笔的原理)。从而实现氖泡DS1指示灯只有在需要观察时才发光。
氖泡DS1发光时能量被周围串联的硅光二极管吸收后输出电压使高压NMOS管Q1导通。串联的硅光二极管优选为5个。高压NMOS管Q1导通后LED指示灯D2亮起。氖泡DS1不发光时高压NMOS管Q1不导通，LED指示灯D2不亮。
5个硅光二极管串联后被近距离放置在氖泡DS1的周围，硅光二极管的输出端与肖特基二极管D18串联后再连接高压NMOS管Q1的栅极。当氖泡DS1发光，光的能量被硅光二极管接收，并输出一个约4V的电压，使得高压NMOS管Q1导通。经过通电开关S1之后的火线与高压NMOS管Q1的漏极之间依次串联设有整流二极管D1、第二电阻R2、LED指示灯D2。高压NMOS管Q1的源极连接零线。因此，当人触摸金属交叉指触摸键S2导致氖泡DS1微弱发光时，硅光二极管的输出电压使高压NMOS管Q1导通，LED指示灯D2因此会亮起。若人手离开金属交叉指触摸键S2，则氖泡DS1不会发光，硅光二极管停止输出电压，高压NMOS管Q1不导通，LED指示灯D2不亮，待机功耗几乎为零。
本发明提供的带通电指示灯的节能环保型电插排，插排外壳上设有控制通电开关S1的按键，以及控制通电指示灯即LED指示灯D2点亮的金属交叉指触摸键S2。氖泡DS1与电阻R1串联后，连接在经过通电开关S1之后的火线与金属交叉指触摸键S2之间。金属交叉指有触摸键S2设有两个电极，一端连接氖泡DS1，另一端连接地线。若干硅光二极管(D3～D17)串联后，一端与零线连接，另一端与肖特基二极管D18串联后再连接高压NMOS管Q1的栅极，高压NMOS管Q1的栅极通过第三电阻R3和电容C1连接到零线。硅光二极管安置在氖泡DS1四周围。整流二极管D1、第二电阻R2和LED指示灯D2首尾串联后，连接在经过通电开关S1的火线与高压NMOS管Q1的漏极之间，高压NMOS管Q1的源极连接零线。
本发明提供的带通电指示灯的节能环保型电插排，在通电后，通电指示灯平时并不点亮；只有当人体触摸了其金属交叉指触摸键后，通电指示灯才会点亮，并且当人体脱离触摸键时，通电指示灯再次熄灭，从而起到节约能耗的作用。该插排很好的解决了目前常规插排的几个明显的不足。首先是指示灯只在需要观察的时候才会通过触摸按键而亮起来，其余时间保持熄灭，不存在待机功耗的问题。其次，电路中的氖泡DS1和LED指示灯D2并非一直发亮，工作寿命大幅度提高了。再次，上述电路结构简单有效，成本不高，具有很好的可操作性。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (8)
1.一种带通电指示灯的节能环保型电插排，其特征在于，所述的插排包含外壳和内部电路；
所述的内部电路包含通电开关、氖泡、电阻、电容、整流二极管、肖特基二极管、高压NMOS管、LED指示灯和若干硅光二极管；
所述的外壳上设有控制通电开关的按键以及控制LED指示灯点亮的金属交叉指触摸键；
所述的电阻包含第一电阻、第二电阻、第三电阻；
所述的氖泡一端与所述的金属交叉指触摸键连接，另一端与第一电阻串联；第一电阻的另一端与经过通电开关之后的火线连接；
所述的金属交叉指触摸键的一端连接氖泡，另一端连接地线；
所述的若干硅光二极管串联并设置在氖泡周围，串联的硅光二极管一端与零线连接，另一端与肖特基二极管串联后再连接高压NMOS管的栅极；
所述的高压NMOS管，其栅极与零线之间还并联设有电容和第三电阻，高压NMOS管的源极连接零线；经过通电开关之后的火线与高压NMOS管的漏极之间依次串联设有整流二极管、第二电阻、LED指示灯。
2.根据权利要求1所述的带通电指示灯的节能环保型电插排，其特征在于，所述的插排在接通电源时，LED指示灯不亮，当人体触摸所述的金属交叉指触摸键时LED指示灯才亮，当人体停止触摸金属交叉指触摸键时，LED指示灯延时若干秒后熄灭。
3.根据权利要求2所述的带通电指示灯的节能环保型电插排，其特征在于，所述的插排在通电开关连通后，使用者触摸所述金属交叉指触摸键时氖泡发光，使用者不触摸所述金属交叉指触摸键或通电开关断开后氖泡不发光。
4.根据权利要求3所述的带通电指示灯的节能环保型电插排，其特征在于，所述的氖泡，其发光能量被周围串联的硅光二极管吸收后输出电压使高压NMOS管导通。
5.根据权利要求4所述的带通电指示灯的节能环保型电插排，其特征在于，所述的串联的硅光二极管的数量为5～15个。
6.根据权利要求4所述的带通电指示灯的节能环保型电插排，其特征在于，所述的高压NMOS管，导通后LED指示灯亮起。
7.根据权利要求4所述的带通电指示灯的节能环保型电插排，其特征在于，所述的氖泡，不发光时高压NMOS管不导通，LED指示灯不亮。
8.根据权利要求7所述的带通电指示灯的节能环保型电插排，其特征在于，所述的LED指示灯设置在外壳上，所述外壳上还设有若干插孔。
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