CN204790456U - 一种用于家庭电源管理的开关控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及家用电源管理技术领域，尤其是涉及一种用于家庭电源管理的开关控制装置，包括继电器、电流检测芯片、电压比较器和数据触发器；继电器外接交流电源；电流检测芯片通过电压比较器与数据触发器的CLK端电连接：数据触发器的输出端与继电器电连接；电流检测芯片用于检测电路中的电流并发送至电压比较器，电压比较器用于控制数据触发器，以控制继电器的状态。本实用新型提供的一种用于家庭电源管理的开关控制装置，实时监测用电设备的电流，当设备有开关需求时，控制继电器在流过的电流为零时进行开关工作，保护继电器触点不受伤害，不仅大大延长了继电器的使用寿命，而且增强了继电器控制用电的稳定性。

Description

一种用于家庭电源管理的开关控制装置

技术领域

本实用新型涉及家用电源管理技术领域，尤其是涉及一种用于家庭电源管理的开关控制装置。

背景技术

智能家居随着科技的进步，目前逐步走入平民家庭，作为智能家居最重要的装置，智能电源管理插座的可靠和耐用性就显得尤为重要。智能家居中，通过控制电源的打开和关闭实现家庭电源的管理，不仅能实现智能化控制，还能有效的降低能源的消耗。

家庭的用电设备有灯具、电视、空调、冰箱、洗衣机、微波炉、电饭煲等多种设备，功率也大小不一，设备的电流大的近10安培以上，小的不到1安培，并且电器设备本身有的呈现感性，有的呈现容性，有的呈现纯阻性，所以用继电器控制电源开关是比较理想的；但继电器本身普遍采用机械金属触点进行开关打开和关闭，当流过触点的电流较大时，在触点断开一瞬间，由于电器设备的感性造成电流的惯性作用，使触点间瞬间产生高压，并击穿空气，产生打火现象。这种打火现象对继电器触点是非常有害的，不仅大大缩短继电器的使用寿命，也产生控制设备的不稳定性，有时就直接损坏继电器，造成继电器失效。为了避免这种情况，往往采用通过电流大的继电器，但继电器的体积也进一步增大，成本也大幅度提高，在现在所有电子产品都微型化的背景下，体积的增大缩小了继电器用于家庭电源管理的应用场合，价格的上涨更是提高了消费门槛，遏制了智能电源管理开关的普及和推广。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于家庭电源管理的开关控制装置，以解决现有技术中存在的小体积继电器容易发生打火现象的技术问题。

本实用新型提供的一种用于家庭电源管理的开关控制装置，包括继电器、电流检测芯片、电压比较器和数据触发器；继电器外接交流电源；电流检测芯片通过电压比较器与数据触发器的CLK端电连接；数据触发器的输出端与继电器电连接；电流检测芯片用于检测电路中的电流并发送至电压比较器，电压比较器用于控制数据触发器，以控制继电器的状态。

进一步地，用于家庭电源管理的开关控制装置还包括三极管，三极管的一端与继电器电连接，另一端与数据触发器的输出端电连接。

进一步地，数据触发器的RS端与继电器电连接；当继电器处于非吸合状态时，数据触发器用于控制继电器吸合，以接通电路。

本实用新型提供的一种用于家庭电源管理的开关控制装置，实时监测用电设备的电流，当设备有开关需求时，控制继电器在流过的电流为零时进行开关工作，保护继电器触点不受伤害，不仅大大延长了继电器的使用寿命，而且增强了继电器控制用电的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于家庭电源管理的开关控制装置的示意图；

附图标记：

1-继电器；2-电流检测芯片；3-电压比较器；4-数据触发器；5-三极管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的用于家庭电源管理的开关控制装置的示意图；如图1所示，本实用新型提供的一种用于家庭电源管理的开关控制装置，包括继电器1、电流检测芯片2、电压比较器3和数据触发器4；继电器1外接交流电源；电流检测芯片2通过电压比较器3与数据触发器4的CLK端电连接；数据触发器4的输出端与继电器1电连接；电流检测芯片2用于检测电路中的电流并发送至电压比较器2，电压比较器2用于控制数据触发器3，以控制继电器1的状态。

其中，电流检测芯片2采用的型号可以是ACS712，电压比较器3采用的型号可以是LM393，数据触发器采用的型号可以是74LS74。

在上述实施例的基础上，该用于家庭电源管理的开关控制装置还包括三极管5，三极管5的一端与继电器1电连接，另一端与数据触发器4的输出端电连接，三极管5用于放大数据触发器4输出的信号，输出信号的能量得到了加强，以便更好地控制继电器1的状态。

在上述实施例的基础上，数据触发器4的RS端与继电器1电连接。

本实施例的工作原理为：当继电器1处于吸合状态时，也就是电器设备电源处于工作状态，电流检测芯片2会检测出电器设备流过的交变电流信号，并把该电流信号转换成一个电压信号进行输出并发送至电压比较器3；电压比较器3通过对电流检测芯片2输出的电压信号进行比较，输出了一个频率为50Hz的逻辑时钟信号从数据触发器4的CLK端输入，该时钟信号上升沿和下降沿都是电流过零的时刻，所以用该时钟作为数据触发器4的时钟，则数据触发器4的输出变换就是在电流过零点的变换，这样就可以实现在零电流流过负载时关闭电器设备，保护继电器触点不受高压冲击而打火损坏。如图1所示，D端为关断信号端，RS端为打开信号端。D＝0，RS＝0，这样当时钟触发数据触发器4时，触发器4就在电流过零点把D端的逻辑0信号在输出端进行输出，使继电器触点断开。

当继电器1处于非吸合状态时，也就是电器设备电源处于关闭状态，这时电流检测芯片2检测不到电流信号，电压比较器3也就产生不了数据触发器4所需要的时钟信号，靠控制“D端”已经不能让继电器1吸合了。因此利用数据触发器4的RS端进行继电器的吸合控制，在RS＝1时，不需要时钟就使数据触发器4的输出为1，从而吸合继电器，开始对电器设备进行供电。

通过以上方式，本实用新型提供的一种用于家庭电源管理的开关控制装置，操作简单，成本低廉，易于实现，不用增大继电器的体积也能保护继电器不受损害，特别适用于智能家居电源管理控制开关的应用，使智能家居开关控制变的越来越耐用可靠。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种用于家庭电源管理的开关控制装置，其特征在于，包括继电器、电流检测芯片、电压比较器和数据触发器；

所述继电器外接交流电源；所述电流检测芯片通过所述电压比较器与所述数据触发器的CLK端电连接；所述数据触发器的输出端与所述继电器电连接；

所述电流检测芯片用于检测电路中的电流并发送至所述电压比较器，所述电压比较器用于控制所述数据触发器，以控制所述继电器的状态。

2.根据权利要求1所述的用于家庭电源管理的开关控制装置，其特征在于，还包括三极管，所述三极管的一端与所述继电器电连接，另一端与所述数据触发器的输出端电连接。

3.根据权利要求1所述的用于家庭电源管理的开关控制装置，其特征在于，所述数据触发器的RS端与所述继电器电连接；当所述继电器处于非吸合状态时，所述数据触发器用于控制所述继电器吸合，以接通电路。