CN201690063U - 输出功率及时间可控电源插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种输出功率及时间可控电源插座，包括交流电输入插头、交流电输出插座、单片机、显示单元、按键单元、光电双向可控硅驱动器、大功率晶闸管及电源变换单元。显示单元、按键单元及光电双向可控硅驱动器与单片机相连，光电双向可控硅驱动器又和大功率晶闸管的门极相连，大功率晶闸管的阳极和阴极跨接在交流电输入插头的火线和交流电输出插座的火线之间，交流电输入插头经电源变换单元为单片机、显示单元、按键单元及光电双向可控硅驱动器提供工作电压，交流电输入插头的零线和交流电输出插座的零线相连。本实用新型电路简单，无谐波干扰，通过功率调节和时间设定使之按工作程序进行多档位输出，使家用电器发挥最佳的功效，通用性强。

Description

输出功率及时间可控电源插座

技术领域

本实用新型涉及一种电源插座，尤其涉及一种可根据不同电器工作需要调整输出功率、设定供电时间的输出功率及时间可控电源插座。

背景技术

随着人们生活水平的提高，各种家用电器已相当广泛地深入到居民家中，并且人们对家用电器功能的要求也越来越高。如煎药杯的使用，煎中药是很有讲究的，药物的质地不同，煎药的方法、流程也各有不同，如火力和时间不够则会导致功效欠佳，过了又会适得其反，因而既希望火力可调、又要做到时间可控。又如电热杯、电炒锅、电火锅等，希望初始升温要快，而当煮沸或煮熟以后则希望温度降低，并且需要保持低温一段时间，有的甚至根据不同食品要求加热工艺过程也不同，在蒸、煮、煎、炸等烹饪过程的不同阶段要求不同的温度、不同的加温时间，才能达到色香味俱全的最好效果。但目前大部分电器设备本身并不具有功率调节功能，为了解决这个问题，也出现了一些功率可调的电源插座，它是通过控制晶闸管的导通角来控制输出功率从而实现电器设备的功率可调，而晶闸管的触发方式有移相触发和过零触发两种，移相触发就是控制晶闸管的导通角，而移相触发电路要求一定幅值且相位能改变的脉冲，但由于触发电路与主回路之间有电的联系，易受电网电压的波动和电源波形畸变的影响，进而需要解决与主回路电压同步的问题，往往又使电路较为复杂；并且采用移相触发晶闸管调压装置，在晶闸管导通瞬间会产生高次谐波干扰，造成电网电压波形畸变，影响其他用电设备和通讯***的正常工作。另外现有功率可调电源插座虽可以无级可调，但不能控制工作时间，不能将功率调节和时间设定互相结合起来形成一定的工作流程，故不能做到按一定的程序设定进行多档位输出，仍然不能满足一些特殊的家用电器（如煎药杯、电热杯、电炒锅、电火锅等）的工作需要。

发明内容

本实用新型主要解决普通电源插座输出功率固定，而原有可调功率的电源插座采用移相触发晶闸管，电路复杂，且晶闸管导通瞬间会造成电网电压波形畸变，影响其他用电设备和通讯***的正常工作，而且不能将功率调节和时间设定互相结合起来形成一定的工作流程，不能满足煎药杯、电热杯、电炒锅和电火锅等特殊家用电器在工作过程中功率随时间有改变的需要的技术问题；提供一种输出功率及时间可控电源插座，其电路简单，采用过零触发控制晶闸管的通断，不会影响其他用电设备和通讯***的正常工作，而且既能调节输出功率的大小，又能设定某一输出功率的输出时间，能将功率调节和时间设定互相结合起来形成一定的工作流程，使得插座的供电功率输出按预设的工作程序进行多档位输出，满足煎药杯、电热杯、电炒锅和电火锅等特殊家用电器的需要。设定方便，通用性强。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括交流电输入插头和交流电输出插座，交流电输入插头的零线和交流电输出插座的零线相连，还包括单片机、显示单元、按键单元、光电双向可控硅驱动器、大功率晶闸管及电源变换单元，所述的显示单元的输入端、按键单元的输出端和光电双向可控硅驱动器的输入端分别与所述的单片机相连，所述的光电双向可控硅驱动器的输出端和所述的大功率晶闸管的门极相连，大功率晶闸管的阳极和阴极跨接在交流电输入插头的火线和交流电输出插座的火线之间，所述的电源变换单元的输入端与所述的交流电输入插头相连，所述的电源变换单元的输出端为所述的单片机、显示单元、按键单元及光电双向可控硅驱动器提供工作电压。交流电输入插头接市电，交流电输出插座接需要供电的家用电器。单片机内预存有本实用新型的工作程序，随着工作程序的运行，单片机输出控制信号给光电双向可控硅驱动器，光电双向可控硅驱动器再输出控制信号给大功率晶闸管，控制大功率晶闸管的通断。大功率晶闸管的不同的通断时序组合，使得交流电输出插座获得不同的输出功率，满足煎药杯、电热杯、电炒锅和电火锅等特殊家用电器的需要。通过按键单元可以方便地设定所需输出功率及供电时间，使得本实用新型具有多个输出功率调节档位，并能在单片机的控制下依次按设定的顺序进行工作，同时各参数通过显示单元显示，人机交互性好，操作方便，通用性强。

作为优选，所述的光电双向可控硅驱动器采用MOC系列过零触发双硅输出光耦芯片IC2。

作为优选，所述的大功率晶闸管采用双向大功率可控硅T1。 

作为优选，所述的MOC系列过零触发双硅输出光耦芯片IC2的1脚经电阻R2与所述的单片机的一个输出脚相连，IC2的4脚经电阻R3、可恢复保险丝与所述的交流电输入插头的火线相连，IC2的6脚一路接双向大功率可控硅T1的门极，另一路经电阻R4与所述的交流电输出插座的火线相连，T1的阳极和阴极跨接在电阻R3和可恢复保险丝的并接点及交流电输出插座的火线之间，T1的阳极和阴极之间并联有电阻R5和电容C1的串联电路。光电双向可控硅驱动器过零触发大功率晶闸管的导通与关断，脉宽变化的方波可引起大功率晶闸管导通与关断时间比值的变化，从而达到调节输出功率的目的，且无谐波干扰，不会影响电网电压，不会影响其他用电设备和通讯***的正常工作。

作为优选，所述的单片机采用具有PWM发生器和片内EEPROM的单片机IC1。单片机的PWM发生器可按设定的要求产生脉宽可变的方波，单片机还具有片内EEPROM，因而可对不同的工作模式（程序）进行保存，便于使用时直接调用，不必重复进行设定。

作为优选，所述的显示单元为液晶屏，所述的按键单元包括四个按键。

作为优选，所述的电源变换单元为AC-DC开关电源模块。

本实用新型的有益效果是：电路简单，无谐波干扰，不会影响其他用电设备和通讯***的正常工作，而且能将功率调节和时间设定互相结合起来形成一定的工作流程，使之能按预设的工作程序进行多档位输出。本实用新型与煎药杯、电饭煲、电热杯、电热毯、电烙铁、电熨斗等电器配合使用，可使用电设备发挥最佳的功效，并节约大量的电能。使用者可通过按键设定所需参数，并由液晶屏显示，设定方便，通用性强。

附图说明

图1是本实用新型的一种电路原理框图。

图2是本实用新型的一种电路原理图。

图中1.交流电输入插头，2.交流电输出插座，3.单片机，4.显示单元，5.按键单元，6.光电双向可控硅驱动器，7.大功率晶闸管，8.电源变换单元。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的输出功率及时间可控电源插座，如图1所示，包括交流电输入插头1、交流电输出插座2、单片机3、显示单元4、按键单元5、光电双向可控硅驱动器6、大功率晶闸管7及电源变换单元8，显示单元4的输入端、按键单元5的输出端和光电双向可控硅驱动器6的输入端分别与单片机3相连，光电双向可控硅驱动器6的输出端和大功率晶闸管7的门极相连，大功率晶闸管7的阳极和阴极跨接在交流电输入插头1的火线和交流电输出插座2的火线之间，交流电输入插头1的零线和交流电输出插座2的零线相连，电源变换单元8的输入端与交流电输入插头1相连，电源变换单元8的输出端为单片机3、显示单元4、按键单元5及光电双向可控硅驱动器6提供工作电压。

本实施例更具体的电路图如图2所示，单片机3采用具有PWM发生器和片内EEPROM的单片机IC1，显示单元4采用128×64和点阵液晶屏IC3，按键单元5包括四个按键S1、S2、S3、S4，电源变换单元8为AC-DC开关电源模块VT1，光电双向可控硅驱动器6采用MOC系列过零触发双硅输出光耦芯片IC2，大功率晶闸管7采用双向大功率可控硅T1，本实施例中T1选用BTA26-600B。图2中，交流电输入插头1采用三相插头P1，交流电输出插座2采用三相插座P2。

四个按键S1、S2、S3、S4的一端均接地，S1、S2、S3及S4的另一端分别接IC1的第8、9、10、13脚，IC1的18～25脚分别接IC3的1～8脚，IC1的1脚分别接IC3的14脚，IC1的15、16脚分别接IC3的15、16脚，IC1的26脚接IC3的12脚，IC1的27脚接IC3的13脚。MOC系列过零触发双硅输出光耦芯片IC2的1脚经电阻R2与IC1的17脚相连，IC2的4脚经电阻R3、可恢复保险丝与三相插头P1的火线相连，IC2的6脚一路接双向大功率可控硅T1的门极，另一路经电阻R4与三相插座P2的火线相连，T1的阳极和阴极跨接在电阻R3和可恢复保险丝的并接点及三相插座P2的火线之间，T1的阳极和阴极之间并联有电阻R5和电容C1的串联电路，三相插头P1的零线和三相插座P2的零线相连，三相插头P1的地线和三相插座P2的地线相连。三相插头P1的火线和零线分别与AC-DC开关电源模块VT1的1脚、3脚相连，VT1的2脚为正、4脚为地，输出VCC电压，供给IC1、IC2、IC3及S1～S4工作电压。

通过四个按键和液晶屏可以进行人机交互，对各档输出的功率和工作时间进行设定，单片机的PWM发生器按设定的要求产生相应脉宽的方波，再通过光电双向可控硅驱动器过零触发大功率晶闸管的导通和关断，通过不同的导通时间与关断时间的比值来调节交流电输出插座的输出功率，并同时开始计时，设定时间到了转入下一档位进行工作，单片机片内的EEPROM可对不同的工作模式（程序）进行保存，使用时可直接调用，不必重复进行设定。

本实用新型与煎药杯、电饭煲、电热杯、电热毯、电烙铁、电熨斗等电器配合使用，可使用电设备发挥最佳的功效，并节约大量的电能。如使用本实用新型为普通电饭锅供电，由于功率会按设定时序自动变化着调整，可做出或硬或软或松软的适应不同胃口需求的米饭。如使用本实用新型为电热毯供电，由于功率会按时序自动变化着调整，可得到最舒适的热度。本实用新型输出功率及时间可控，将功率调节和时间设定互相结合起来形成一定的工作流程，适合功率按时序变化的电器的需要，且成本适中，安全可靠，操作和使用方便，具有较大的推广价值。 

Claims (7)

1.一种输出功率及时间可控电源插座，包括交流电输入插头（1）和交流电输出插座（2），交流电输入插头（1）的零线和交流电输出插座（2）的零线相连，其特征在于还包括单片机（3）、显示单元（4）、按键单元（5）、光电双向可控硅驱动器（6）、大功率晶闸管（7）及电源变换单元（8），所述的显示单元（4）的输入端、按键单元（5）的输出端和光电双向可控硅驱动器（6）的输入端分别与所述的单片机（3）相连，所述的光电双向可控硅驱动器（6）的输出端和所述的大功率晶闸管（7）的门极相连，大功率晶闸管（7）的阳极和阴极跨接在交流电输入插头（1）的火线和交流电输出插座（2）的火线之间，所述的电源变换单元（8）的输入端与所述的交流电输入插头（1）相连，所述的电源变换单元（8）的输出端为所述的单片机（3）、显示单元（4）、按键单元（5）及光电双向可控硅驱动器（6）提供工作电压。

2.根据权利要求1所述的输出功率及时间可控电源插座，其特征在于所述的光电双向可控硅驱动器（6）采用MOC系列过零触发双硅输出光耦芯片IC2。

3.根据权利要求1或2所述的输出功率及时间可控电源插座，其特征在于所述的大功率晶闸管（7）采用双向大功率可控硅T1。

4.根据权利要求3所述的输出功率及时间可控电源插座，其特征在于所述的MOC系列过零触发双硅输出光耦芯片IC2的1脚经电阻R2与所述的单片机（3）的一个输出脚相连，IC2的4脚经电阻R3、可恢复保险丝与所述的交流电输入插头（1）的火线相连，IC2的6脚一路接双向大功率可控硅T1的门极，另一路经电阻R4与所述的交流电输出插座（2）的火线相连，T1的阳极和阴极跨接在电阻R3和可恢复保险丝的并接点及交流电输出插座（2）的火线之间，T1的阳极和阴极之间并联有电阻R5和电容C1的串联电路。

5.根据权利要求1所述的输出功率及时间可控电源插座，其特征在于所述的单片机（3）采用具有PWM发生器和片内EEPROM的单片机IC1。

6.根据权利要求1或5所述的输出功率及时间可控电源插座，其特征在于所述的显示单元（4）为液晶屏，所述的按键单元（5）包括四个按键。

7.根据权利要求1或5所述的输出功率及时间可控电源插座，其特征在于所述的电源变换单元（8）为AC-DC开关电源模块。

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