一种适用于定时断电场所的节能开关制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于定时断电场所的节能开关，包括机械开关S1、整流桥T1、单片机C1、线驱动器U1A、光耦隔离器U2、双向晶闸管D1、双向晶闸管D2和电感L1，所述机械开关S1一端连接220V市电的火线和整流桥T1的端口2，机械开关S1的另一端连接负载X1的端口1，本实用新型专利技术利用双向晶闸管在电流低于维持电流时关断的特性，使得主电路断电后电路处于断开状态，在主电路来电需人为操作机械开关后主电路才能导通，从而避免在来电后负载立即通电的浪费现象，具有功耗低、使用方便、结构简单的特点以及良好的节能效果。

An energy-saving switch suitable for the time of power interruption

The utility model discloses an energy-saving switch suitable for a time power break place, including mechanical switch S1, rectifier bridge T1, single chip microcomputer C1, line driver U1A, Optocoupler U2, bidirectional thyristor D1, bidirectional thyristor D2 and inductance L1. The S1 end of the mechanical switch is connected to the fire line of 220V city electricity and the T1 port 2 of the rectifier bridge. The other end of the switch S1 connects the port 1 of the load X1. The utility model uses the characteristic of a bidirectional thyristor to turn off when the current is lower than the current, so that the circuit is disconnected after the main circuit is broken. The main circuit can be connected after the main circuit is required to operate the mechanical switch, thus avoiding the load immediately after the incoming call. The waste phenomenon has the characteristics of low power consumption, convenient use, simple structure and good energy saving effect.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于定时断电场所的节能开关
本技术涉及一种开关，具体是一种适用于定时断电场所的节能开关。
技术介绍
在定时断电的场所往往存在来电后负载自动工作，这种无效工作是对电能的浪费甚至可能会造成危险。特别是在学校宿舍，电能是高校的主要能耗，目前，高校还普遍存在忘记关灯等浪费电的现象。夜间断电，部分宿舍断电后不再断开开关，导致次日通电后顶灯无效照明，既影响了同学们的睡眠和心情，也造成了能源浪费的现象。学生宿舍楼的通断电机制让我们重新审视传统开关的功能。因此，一种适用于定时断电场所的节能开关有待于提出。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种适用于定时断电场所的节能开关，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种适用于定时断电场所的节能开关，包括机械开关S1、整流桥T1、单片机C1、线驱动器U1A、光耦隔离器U2、双向晶闸管D1、双向晶闸管D2和电感L1，所述机械开关S1一端连接220V市电的火线和整流桥T1的端口2，机械开关S1的另一端连接负载X1的端口1，整流桥T1的端口3连接分压电阻R4和单片机C1的引脚1，分压电阻R4的另一端连接分压电阻R5的一端、单片机C1的引脚2和参考地GND，分压电阻R5的另一端连接整流桥T1的端口4，单片机C1的引脚3连接3.3V直流电源VCC1，3.3V直流电源VCC1由3.3V电池提供，单片机C1的引脚4连接线驱动器U1A的引脚2，单片机C1的引脚5连接线驱动器U1A的引脚1，线驱动器U1A的引脚18连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接光耦隔离器U2的引脚1，光耦隔离器U2的引脚2连接参考地GND，光耦隔离器U2的引脚4连接5V直流电源VCC2，5V直流电源VCC2由5V电池提供，光耦隔离器U2的引脚2连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电阻R3和双向晶闸管D1的G极和双向晶闸管D2的G极，双向晶闸管D1的A1极连接负载的端口2，双向晶闸管D1的A2极连接电阻R3的另一端、220V市电的零线和电容C1的一端，电容C1的另一端连接电感L1的一端和电阻R5的一端，电感L1的另一端连接双向晶闸管D2的A2极，双向晶闸管D2的A1极连接负载的端口1和电阻R5的另一端。作为本技术进一步的方案：所述单片机C1的型号为MSP430g2553、线驱动器U1A的型号为74HC244N、光耦隔离器U2的型号为PS2501-1、双向晶闸管D1的型号为2N6073BG。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术利用双向晶闸管在电流低于维持电流时关断的特性，使得主电路断电后电路处于断开状态，在主电路来电需人为操作机械开关后主电路才能导通，从而避免在来电后负载立即通电的浪费现象。通过低功耗单片机MSP430g2553控制双向晶闸管导通，单片机在机械开关两端电压出现从无到有或者从有到无的变化后，给出高电平脉冲信号，从而实现串联的双向晶闸管不影响机械开关的正常使用，单片机程序设计休眠1S，工作100ms的工作周期，这样使得控制智能且功耗低，从而电池不需频繁更换。电阻R5所处的整流桥电流通路在双向晶闸管D1导通后，双向晶闸管D2也随之导通，使得电感L1和电容C1串联谐振，从而电阻R5所处的整流桥电流通路接近于断路状态，由此达到更好的节能效果。因此本技术具有功耗低、使用方便、结构简单的特点以及良好的节能效果。附图说明图1为本技术的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术实施例中，一种适用于定时断电场所的节能开关，包括机械开关S1、整流桥T1、单片机C1、线驱动器U1A、光耦隔离器U2、双向晶闸管D1、双向晶闸管D2和电感L1，所述机械开关S1一端连接220V市电的火线和整流桥T1的端口2，机械开关S1的另一端连接负载X1的端口1，整流桥T1的端口3连接分压电阻R4和单片机C1的引脚1，分压电阻R4的另一端连接分压电阻R5的一端、单片机C1的引脚2和参考地GND，分压电阻R5的另一端连接整流桥T1的端口4，单片机C1的引脚3连接3.3V直流电源VCC1，3.3V直流电源VCC1由3.3V电池提供，单片机C1的引脚4连接线驱动器U1A的引脚2，单片机C1的引脚5连接线驱动器U1A的引脚1，线驱动器U1A的引脚18连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接光耦隔离器U2的引脚1，光耦隔离器U2的引脚2连接参考地GND，光耦隔离器U2的引脚4连接5V直流电源VCC2，5V直流电源VCC2由5V电池提供，光耦隔离器U2的引脚2连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电阻R3和双向晶闸管D1的G极和双向晶闸管D2的G极，双向晶闸管D1的A1极连接负载的端口2，双向晶闸管D1的A2极连接电阻R3的另一端、220V市电的零线和电容C1的一端，电容C1的另一端连接电感L1的一端和电阻R5的一端，电感L1的另一端连接双向晶闸管D2的A2极，双向晶闸管D2的A1极连接负载的端口1和电阻R5的另一端。单片机C1的型号为MSP430g2553、线驱动器U1A的型号为74HC244N、光耦隔离器U2的型号为PS2501-1、双向晶闸管D1的型号为2N6073BG。本技术的工作原理是：220V交流市电经过整流桥T1后变流为直流电，分压电阻R4取大约3V的信号电压到单片机C1上，分压电阻R4和R5的电阻值很大，使得功耗减小，并且小于双向晶闸管的维持电流，不会造成短接开关。单片机C1检测到机械开关S1两端电压由无到有或者由有到无均给输出端引脚4高电平脉冲信号，高电平脉冲信号进入线驱动器U1A的引脚2，经引脚18输出后进入电阻R1，电阻R1可防止高电平脉冲信号对地短路。高电平脉冲信号经过光耦隔离器U2后进入限流电阻R2，高电平脉冲信号流入双向晶闸管A1的G极和电阻R3，电阻R3使得双向晶闸管的G极和A2极电压达到导通条件，高电平脉冲信号流入双向晶闸管A1的G极后，若主电路有电压时，双向晶闸管导通，否则，不能导通。由此实现断电后，电路自动断开，从而避免在来电后负载立即通电的浪费现象。单片机C1通过机械开关S1两端电压由无到有或者由有到无的变化，给出高电平脉冲信号，实现串联的双向晶闸管不影响机械开关的正常使用。在双向晶闸管D1断开是，电阻R5和电容C1为整流桥T1提供电流通路，在双向晶闸管D1导通时，双向晶闸管D2也导通，此时电感值较小的电感L1接入电路，使得电容C1与电感L1造成串联谐振，使得电阻R5所处电路接近于断路状态，不消耗电能，以达到更好的节能效果。以上述依据本技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于定时断电场所的节能开关，包括机械开关S1、整流桥T1、单片机C1、线驱动器U1A、光耦隔离器U2、双向晶闸管D1、双向晶闸管D2和电感L1，其特征在于，所述机械开关S1一端连接220V市电的火线和整流桥T1的端口2，机械开关S1的另一端连接负载X1的端口1，整流桥T1的端口3连接分压电阻R4和单片机C1的引脚1，分压电阻R4的另一端连接分压电阻R5的一端、单片机C1的引脚2和参考地GND，分压电阻R5的另一端连接整流桥T1的端口4，单片机C1的引脚3连接3.3V直流电源VCC1，3.3V直流电源VCC1由3.3V电池提供，单片机C1的引脚4连接线驱动器U1A的引脚2，单片机C1的引脚5连接线驱动器U1A的引脚1，线驱动器U1A的引脚18连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接光耦隔离器U2的引脚1，光耦隔离器U2的引脚2连接参考地GND，光耦隔离器U2的引脚4连接5V直流电源VCC2，5V直流电源VCC2由5V电池提供，光耦隔离器U2的引脚2连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电阻R3和双向晶闸管D1的G极和双向晶闸管D2的G极，双向晶闸管D1的A1极连接负载的端口2，双向晶闸管D1的A2极连接电阻R3的另一端、220V市电的零线和电容C1的一端，电容C1的另一端连接电感L1的一端和电阻R5的一端，电感L1的另一端连接双向晶闸管D2的A2极，双向晶闸管D2的A1极连接负载的端口1和电阻R5的另一端。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于定时断电场所的节能开关，包括机械开关S1、整流桥T1、单片机C1、线驱动器U1A、光耦隔离器U2、双向晶闸管D1、双向晶闸管D2和电感L1，其特征在于，所述机械开关S1一端连接220V市电的火线和整流桥T1的端口2，机械开关S1的另一端连接负载X1的端口1，整流桥T1的端口3连接分压电阻R4和单片机C1的引脚1，分压电阻R4的另一端连接分压电阻R5的一端、单片机C1的引脚2和参考地GND，分压电阻R5的另一端连接整流桥T1的端口4，单片机C1的引脚3连接3.3V直流电源VCC1，3.3V直流电源VCC1由3.3V电池提供，单片机C1的引脚4连接线驱动器U1A的引脚2，单片机C1的引脚5连接线驱动器U1A的引脚1，线驱动器U1A的引脚18连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接光耦隔离器U2的引脚1，光耦隔离器U2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文璟，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：新型
国别省市：北京,11