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一種自動(dòng)斷電插座的設(shè)計(jì)構(gòu)想
邗江中等專業(yè)學(xué)校 徐正來(lái) 馬秋 2013/10/25 16:32:55
【摘要】能源問(wèn)題是未來(lái)人類需要解決的問(wèn)題，倡導(dǎo)節(jié)能理念、推進(jìn)節(jié)能產(chǎn)品更是當(dāng)今社會(huì)普遍認(rèn)可和大力加強(qiáng)的。然而，隨著家庭電氣化時(shí)代的到來(lái)，“無(wú)人機(jī)”“長(zhǎng)待機(jī)”現(xiàn)象帶來(lái)的能耗浪費(fèi)問(wèn)題相當(dāng)嚴(yán)重，為避免此類現(xiàn)象，筆者提出能自斷電的插座的設(shè)計(jì)構(gòu)想，以從技術(shù)層面提高人們的節(jié)能意識(shí)。
【關(guān)鍵詞】自斷電；插座；構(gòu)想；
一、前言
隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)生活品味的追求也越來(lái)越高，家庭生活中的電氣化趨勢(shì)實(shí)際就是人們對(duì)生活品味追求的體現(xiàn)。然而，隨著我國(guó)電器的使用量與日俱增，電器待機(jī)耗能的浪費(fèi)問(wèn)題也日益突現(xiàn)出來(lái)。據(jù)中國(guó)節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證中心調(diào)查發(fā)現(xiàn)，待機(jī)能耗已占民用電力消耗的5%-15%，全國(guó)一年各種待機(jī)浪費(fèi)的電達(dá)幾十億度，數(shù)字驚人，令人深思。當(dāng)今，家庭生活中大多電器都進(jìn)入了遙控時(shí)代，而電器要能遙控，那電器就必須處于通電狀態(tài)即待機(jī)狀態(tài)，應(yīng)該說(shuō)，待機(jī)狀態(tài)的設(shè)計(jì)應(yīng)是基于機(jī)器在使用過(guò)程中給人提供可控的方便，但往往機(jī)器在不用或停用狀態(tài)時(shí)，大多也處于待機(jī)，很少有人留意其耗能情況，能否設(shè)計(jì)一個(gè)可自動(dòng)斷電的插座，在機(jī)器不用或停用狀態(tài)時(shí)自動(dòng)切斷電源，避免能源不必要的消耗和浪費(fèi)，以此在技術(shù)層面提高人們的節(jié)能意識(shí)。
二、電器狀態(tài)列舉
1、以電視機(jī)為核心的DVD、機(jī)頂盒等家用試聽設(shè)備，人長(zhǎng)時(shí)間離開或遙控關(guān)機(jī)；
2、電風(fēng)扇開著但無(wú)人使用；
3、空調(diào)遙控關(guān)機(jī)；
4、臺(tái)燈、電腦工作狀態(tài)但無(wú)人使用；
5、微波爐待機(jī)、電熱毯長(zhǎng)時(shí)間忘記斷電；
6、抽油煙機(jī)待機(jī)；
綜合以上情況，電器的狀態(tài)分為以下幾種：一種是電器正常使用過(guò)程中人必須直接參與；二是電器處于開機(jī)狀態(tài)，人長(zhǎng)時(shí)間不在現(xiàn)場(chǎng)，處于不用狀態(tài)；三是電器處在待機(jī)狀態(tài)，但一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)啟動(dòng)使用。以上二、三兩種工作狀態(tài)是浪費(fèi)能源的，電能流失很是嚴(yán)重，筆者據(jù)此情況提出一種可以自動(dòng)切斷電源的插座設(shè)計(jì)構(gòu)想。
三、電路實(shí)現(xiàn)
自動(dòng)切斷電源的插座可以采取由普通的多用插座改造而成，在電源與插座之間設(shè)計(jì)自動(dòng)控制模塊。自動(dòng)控制模塊嵌入于插座當(dāng)中，其設(shè)計(jì)構(gòu)想：通過(guò)檢測(cè)傳感部分感測(cè)到主機(jī)切斷或人已離開等情況，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理，通過(guò)斷電延時(shí)模塊，確定斷電驅(qū)動(dòng)信號(hào)已達(dá)設(shè)定時(shí)間，電源開關(guān)控制模塊方可實(shí)施電路切斷動(dòng)作。具體電路設(shè)計(jì)構(gòu)想如下：
1、感應(yīng)探測(cè)電流感測(cè)模塊：根據(jù)電器設(shè)備的不同使用功能，可以采取不同的感測(cè)設(shè)計(jì)。比如像電腦，電風(fēng)扇，臺(tái)燈這類與人體較為接近的電器，可以選用較常用的紅外熱釋電傳感器模塊，如果人離開這些電器，由于沒(méi)有人體紅外線的信號(hào)激勵(lì)，感應(yīng)模塊輸出保持低電平，以致后續(xù)電路作出反應(yīng)，經(jīng)一段時(shí)間后斷電延時(shí)模塊動(dòng)作，而使電源斷電。而對(duì)于像電視機(jī)這樣有遙控器的電器利用其電流感測(cè)功能，只要遙控器將主電器關(guān)閉，電路中電流將下降，當(dāng)下降到設(shè)定值時(shí)輸出低電平，而使電源斷電。這樣就等于遙控器可以關(guān)閉與電視配套的所有裝置，異常方便。其中紅外熱釋電傳感器具有感測(cè)距離調(diào)節(jié)功能，電流感測(cè)具有電流調(diào)節(jié)功能。
2、信號(hào)處理模塊：感應(yīng)探測(cè)電流感測(cè)模塊獲得的信號(hào)一般都比較微弱，產(chǎn)生的脈沖信號(hào)也比較微弱，通過(guò)信號(hào)處理模塊對(duì)其進(jìn)行濾波、整流、放大等處理，使得控制信號(hào)足夠強(qiáng)，再經(jīng)過(guò)電壓比較器之后能夠形成穩(wěn)定的電壓輸出送至斷電延時(shí)電路形成一定的激勵(lì)信號(hào)，觸發(fā)后級(jí)電路動(dòng)作。
3、斷電延時(shí)模塊：對(duì)信號(hào)處理部分送來(lái)的激勵(lì)信號(hào)按設(shè)定時(shí)間進(jìn)行延時(shí)處理，可以使用555定時(shí)器或其他定時(shí)裝置，監(jiān)測(cè)信號(hào)維持的時(shí)間，一旦時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間即將輸出動(dòng)作信號(hào)傳至下一級(jí)。設(shè)置此模塊主要使輸出不會(huì)隨輸入頻繁變化,以達(dá)到穩(wěn)定輸出的作用。在這當(dāng)中需設(shè)計(jì)具有時(shí)間調(diào)節(jié)功能的電位器，可采用旋鈕式電位器，以滿足不同用戶對(duì)不同用電器的延時(shí)需求。
4、電源開關(guān)控制模塊：從前級(jí)電路傳過(guò)來(lái)信號(hào)，會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定的高低電平輸出，通過(guò)驅(qū)動(dòng)可控硅或者小型繼電器的動(dòng)作，使其最終控制電源的通斷�？煽毓韬托⌒屠^電器均可驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載，而且具有一定的過(guò)載能力。
5、手動(dòng)自動(dòng)切換模塊：此模塊主要提供一個(gè)人機(jī)交流的接口，可以設(shè)置一個(gè)撥動(dòng)開關(guān)，用以在自動(dòng)斷電、手動(dòng)控制間的切換，因?yàn)橛行╇娖鞑恍枰ㄟ^(guò)自動(dòng)斷電系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行控制，使其更具實(shí)用性 。
6、插板模塊：主要提供一組插座，插板直接用市場(chǎng)上多用插座代替，其內(nèi)部的線路做適當(dāng)?shù)男薷�，一組是需要自斷電、一組是常規(guī)型的，這樣可以滿足不同電器對(duì)供電模式的需求，使之更加靈活。
四、問(wèn)題補(bǔ)充
為了使用方便，應(yīng)該保留一些普通插孔，因?yàn)橛行╇娖鞑贿m合自動(dòng)斷電控制，雖然能夠節(jié)電，但卻大大衰減電器的使用壽命,并且不同的用電器應(yīng)該設(shè)置不同的延時(shí)、定流，（未完，下一頁(yè)）
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