专利名称：定时控制插座的制作方法
技术领域：
本实用新型设计出一种定时控制插座，它可以提供定时和控制两种功能。
具有定时或控制功能的电源插座一般是在一个外壳内安装一套定时控制电路和一个继电开关构成的。在该外壳上装有一根电源输入线和至少一个电源输出插孔。继电器的触头串接在电源输入线和电源输出插孔之间。当该触头闭合时，电源输入线和电源输出插孔连通，插孔里有电压输出；反之则二者被分断，插孔里无电压输出。这样，接在电源输出插孔中的用电器便受到定时控制。定时控制电路可以控制上述继电器在指定的时刻接通或分断电源电路，并且经过一定的时间后再将其分断或接通。
一种市售的定时控制插座(商品名西西牌JK1型家用时控小电脑，杭州电工仪表厂生产)利用一种大规模集成电路LM8361实现上述定时控制功能。
但是，由于这种集成电路需要从国外引进，因此不便于小厂生产。还由于受集成电路体积所限，整个产品的体积也难以缩小，只适合放置在桌子上使用。
另外，它选用的是一般中小功率的继电器来切换主回路，因而最大负荷能力仅为1千瓦以下，并且在切换时会产生电弧。
本实用新型的任务是设计一种简单、小型化、有较大负荷能力、并且不需要采用进口大规模集成电路的定时控制插座。
本实用新型利用普通电子表控制一个具有延时功能的电子开关，并且采用互补继电器实现了上述任务。所构成的定时控制插座如下一种定时控制插座，包括一个内装定时控制电路的外壳，在外壳上设有电源输入线和至少一个电源输出插孔。所说的定时控制电路驱动一个继电器，该继电器的触头串接在电源输入线和电源输出插孔之间的主回路里。本实用新型的特征在于所说的继电器是一个互补继电器；所说的定时控制电路由一个安装在面板上的电子表控制一个延时电路构成，该延时电路是一个用555时基集成电路组成的单稳态电路，在其供电回路里串接一个可控硅开关元件。该可控硅元件的门极和阴极之间接有一个耦合变压器的副边线圈，其原边线圈经过一个隔直电容同所说电子表的蜂鸣器电路的输出端电连接。在该可控硅的两端还并联有一个用于关断该可控硅的三极管，该三极管的基极经过一个自举电容同所述555集成电路的输出端联接。该555延时电路的输出端以所说的继电器为负载，它的延时电阻根据需要的延时时间分档，用多个电阻串联而成，借助于安装在面板上的多位开关选择。
其中的电子表采用的是具有定闹功能的电子表的表芯，将其安装在所说面板上。
本实用新型的定时控制插座利用普通电子表的定闹功能实现了定时控制，利用最常用的555时基集成电路组成的单稳态提供延时功能。由于电子表的表芯和555集成电路都是易得、廉价、体积很小的市售商品，故整个定时控制插座的成本比已有技术的成本要低，体积比已有技术的体积要小，使之真正象一个普通插座那样，允许安装在墙上使用。
本实用新型利用可控硅作为延时电路的电源开关，并且在电子表蜂鸣器电路与可控硅之间采用了变压器藕合，使电子表与控制电路之间有良好的隔离，并且直接利用电子表输出的微弱信号便可触发可控硅元件，这使藕合电路得到了最大程度的减化。
另外，由于采用了互补继电器切换主回路，消除了开关切换时的起弧现象；由于触头不再有电弧烧蚀，其接触电阻可始终保持在较低的水平，故使得其负荷能力大大提高，仍采用小功率的继电器经过互补，就可以切换5千瓦的负荷。
本实用新型包括2幅附图。
图1是这种定时控制插座的电路原理图。
图2是其结构的立体示意图，是将面板、电路板同壳体分离后所能够看到的情况。
下面对照附图的标号介绍一个实施例，并且进一步说明本实用新型的构成和工作原理。
如图2所示，本实用新型的定时控制插座包括一个带面板〔54〕的外壳〔57〕，外壳内安装着电路板〔58〕，图1所示的全部电路元件均安装在该电路板上。作为定时器的电子表〔55〕和选择延时时间的开关〔53〕也安装在面板上。电网电压由电源输入线〔56〕从外壳的一端引入，由面板上或外壳的另一端上的电源输出插孔〔52〕输出。这些输出插孔的个数和位置可以根据需要灵活设计。
本实用新型采用互补继电器作为主回路的切换装置。这里的互补继电器是根据中国发明专利CN86107250揭示的原理设计制做的。图1中属于互补继电器的电路元件均画在图的左边，它们是主开关KJ1、时序控制开关KJ2、并联在主开关上的双向可控硅(TRIAC)元件〔12〕，以及由电容〔13〕和电阻〔14〕串联而成的时序控制与保护二端网络，这些元件均安装在电路板〔58〕上，按照CN86107250的指导进行连接。
下面说明图1的电路原理。所说的延时电路在图1的左上部。它用555时基集成电路〔35〕和延时电容〔50〕、延时电阻〔36～41〕组成。555集成电路的4和8脚接电源正极；1脚接电源负极；3脚为输出端；所说的继电器〔30〕便接在3脚和电源正极之间。延时电容〔50〕和延时电阻〔36～41〕串联后接在电源正、负极之间，其中点接555集成电路的2和6脚。
当接通电源时，2和6脚因为延时电容〔50〕的充电电流在延时电阻〔36～41〕上的压降而为高电位，故输出端3脚为低电位，此时继电器吸合接通主回路。待延时电容〔50〕充电至电源电压的2／3时，单稳态电路翻转，3脚变为高电位，继电器释放分断主回路。这中间的延时间隔可通过改变延时电阻的阻值方便地加以调节。本实施例用6个相同阻值的固定电阻〔36～41〕作为延时电阻，通过安装在面板上的选择开关〔53〕选择。这种选择开关实际上包括6个小开关〔42～47〕，可改变接入延时网络中的电阻个数。
为了能在预先调定的时刻接通单稳态电路的电源，在其供电回路里串联一个可控硅(SCR)元件〔48〕作为它的电源开关。这个可控硅元件在所述电子表的控制下，决定单稳态电路的延时起始时刻，并在单稳态电路翻转时自动关断。为实现定时导通，在所说可控硅的门极接入一个耦合变压器〔49〕同电子表相接口。该变压器的副边接在可控硅的门极和阴极之间，原边经过一个隔直电容〔60〕同电子表的蜂鸣器电路的输出端电连接。当电子表定时鸣闹时，其蜂鸣器电路有音频电信号输出，经过耦合变压器传输到可控硅的门极，使可控硅导通，为单稳态电路供电。为了按要求关断该可控硅，在其两端并联了一个三极管〔33〕，在该三极管的基极接一个自举电容〔32〕连到555电路的输出端〔3脚〕。当555电路翻转，3脚电位升高时，自举电容的充电电流使三极管〔33〕饱和导通，将可控硅两端短接，使之关断。在三极管基极和发射极之间接入的电阻〔34〕是为自举电容放电而设的，它可以在555电路3脚为低电位时为自举电容提供一个放电回路，防止其上的电压损坏三极管的发射结。
在可控硅元件和电子表之间采用变压器耦合的另一个好处是，可以通过改变变压器的匝数比获得最佳的阻抗匹配，以便更可靠地触发可控硅元件，并且不影响电子表的正常工作。
在本实施例中，在可控硅的门极和三极管的基极各通过一个按钮开关〔27和28〕和一个限流电阻〔26和29〕接到电源的正极，以便手动接通或关断定时控制插座。这两个按钮开关均安装在面板上。
为了使本实施例的定时控制插座同时还具有其他的控制功能，在三极管〔33〕的基极还设置了一个外接控制回路。该控制回路由电阻〔21〕、外接控制插孔〔22〕、电容〔23〕电阻〔24〕串联阻尼装置和二极管〔25〕构成。其中外接控制插孔〔22〕是用常用的小型耳机插孔改制的，安装在外壳的则面上。该插孔在没有插头插入时使电阻〔21〕同外接控制回路断开，有插头插入时将其接通。
这一外接控制回路至少可以这样使用将一个温度开关作为传感器用一个插头插入所说的插孔中，当该温度开关受热而闭合时，将该外接控制回路接通，这时三极管〔33〕将饱和导通使继电器〔30〕吸合。如果用该插座控制一个制冷装置，就可以形成自动温度控制。反之，如果所接入的温度开关是常闭的，并且当温度升高时开断，那么将可以形成控制加热装置的温度控制器。例如，利用一个市售的水银温度开关，本实用新型的定时控制插座就可以作为电恒温箱的自动控制器使用。
在本实施例中，图中各元件的标号和取值如下1～8、555时基电路的引出线9、电源输入端10、电源输出端11、零线12、双向可控硅元件(TRIAC)3A／600V13、触发电容0.047μF／400V14、触发电阻68Ω(电阻丝)15、继电器的触头16、降压电容0.33μF／400V17、泄放电阻1MΩ18、整流桥100mA／400V19、稳压管20V／100mA20、滤波电容220μF／50V21、限流电阻5.1KΩ22、外接控制插孔23、阻尼电容100μF24、阻尼电阻68Ω25、隔离二极管26、限流电阻2KΩ27、手动关断按钮28、手动接通按钮29、电阻5.6KΩ30、继电器31、发光二极管32、自举电容0.1μF
33、三极管(任何型号的中小功率三极管)34、放电电阻2.7KΩ35、555时基集成电路36～41、延时电阻2MΩ×642～47、选择开关48、可控硅元件(SCR)1A／400V49、耦合变压器磁芯MX－4000磁环，Φ7×4×2原、副边绕组各绕20匝50、延时电容330μF／25V51、稳压管稳压值约11V52、电源输出插孔53、安装在面板上的选择开关54、面板55、电子表56、电源输入线57、外壳58、电路板60、隔直电容0.047μF本实施例的工作过程如下电网电压经电源输入线〔56〕引入，经电阻〔16〕和电容〔17〕降压、整流桥〔18〕整流、稳压管〔19〕稳压和电容〔20〕滤波后供控制电路使用。
使用时通过操作安装在面板上的电子表〔55〕调定鸣闹时间。当电子表鸣闹时，其音频输出的电信经过隔直电容〔60〕和耦合变压器〔49〕送到可控硅〔48〕的门极并使之导通。这时555构成的单稳态电路开始供电工作，其2、6两脚为高电位，输出端3脚为低电位，继电器〔30〕吸合，继电器的主开关KJ1闭合接通主同路。当延时电容〔50〕上的电高充到电源电压的2／3时，2脚和6脚的电位下降到电源电压的1／3，电路翻转，输出端3脚变为高电位，继电器释放，主开关KJ1分断。通过接通不同的选择开关〔42～47中的一个〕，将使接在延时回路中的电阻总值发生变化，其延时时间也就发生了变化。按照上述参数取值，最大延时时间可达1小时，每十分钟一档。
权利要求1.一种定时控制插座，包括一个内装定时控制电路带有面板[54]的外壳[57]，在外壳上设有电源输入线[56]和至少一个电源输出插孔[52]，所说的定时控制电路驱动一个继电器[30]，该继电器的触头[15]串接在电源输入线和电源输出插孔之间的主回路里，本实用新型的特征在于所说的继电器是一个互补继电器，所说的定时控制电路由一个安装在面板上的电子表[55]控制一个延时电路构成，该延时电路是一个用555时基集成电路[35]组成的单稳态电路，在其供电回路里串接一个可控硅开关元件[48]，该可控硅元件的门极和阴极之间接有一个耦合变压器[49]的副边线圈，其原边线圈经过一个隔直电容[60]同所说电子表的蜂鸣器电路的输出端电连接，在该可控硅的两端还并联有一个用于关断该可控硅的三极管[33]，该三极管的基极经过一个自举电容[32]同所述555集成电路的输出端联接[3]，该555延时电路的输出端以所说的继电器为负载，它的延时电阻根据需要的延时时间分档，用多个电阻[36～41]串联而成，借助于安装在面板上的多位开关[53]选择。
专利摘要本实用新型是一种可实现定时控制的插座。它是在一个有面板的外壳内安装定时控制电路而构成的。采用普通电子表作为定时器，采用一个用555时基集成电路组成的单稳态电路提供延时，在其供电回路里串入可控硅作为电源开关，用所述电子表的定闹音频输出信号触发该可控硅。其电路简单、成本低、元件易得。由于采用了互补继电器切换主回路，因此有较大的带负载能力。
文档编号G04G15/00GK2044104SQ8920113
公开日1989年9月6日 申请日期1989年1月31日 优先权日1989年1月31日
发明者王武英 申请人:王武英