一种带过载保护的节能插座

本实用新型涉及电子、电工产品技术领域，尤其涉及一种带过载保护的节能插座。

目前市场上现有的过载保护插座仍采用以双金属片为核心的机械式过载保护开关，其动 作电流大、分断时间长，动作性能受环境温度影响较大，不能迅速断开电源，起不到实际意 义上的安全保护作用。

现有的节能插座，电路设计都比较复杂、通用性较差、非专业人员不易操作、成本高、 不宜推广，且自身功耗基本上都大于2W，而相关标准规定：液晶显示器和液晶电视的待机 功耗都小于1W，因此，长期使用这样的节能插座，不但不节能、还浪费大量电能。

为解决上述问题，本实用新型提供一种零功耗、通用性好、节能效果明显、动作电流小、 灵敏度高、性能稳定可靠的带过载保护的节能插座。

本实用新型的带过载保护的节能插座，包括启动电路、阻容降压电路、整流电路、分断 机构、指示电路及电源输出插孔，所述的节能插座还包括负载电流监控电路、信号处理电路、 延时电路和执行电路。

所述的启动电路由启动开关S1和限流电阻R7串联组成，用于启动本实用新型正常接 通电源工作。所述的启动开关S1的一端连接到输入交流电源的相线L上、另一端连接到限 流电阻R7的一端，所述的限流电阻R7的另一端连接到所述的阻容降压电路的一端和整流 电路输入的一端。

所述的阻容降压电路由限流电容C1和放电电阻R1并联组成，一端连接到输出交流电 源的相线L上、另一端连接到所述的整流电路输入的一端。

所述的整流电路由整流二极管D1～D4、稳压二极管D5和滤波电容C2组成，其输入的 一端连接到输入交流电源的中线N上、另一端分别连接到所述的启动电路和阻容降压电路 上。

所述的整流电路的输出端为信号处理电路、延时电路和执行电路提供正常工作电源。

所述的分断机构是一只继电器，用于分断或接通负载的交流电源。

所述的指示电路，用于指示本实用新型的工作状态，由限流电阻R8和发光二极管LED 串联组成，一端连接到输出交流电源的相线L上，另一端连接到输出交流电源的中线N上。

所述的电源输出插孔用于连接电视机、影碟机、机顶盒、电脑主机、显示器等负载电器， 为负载电器提供所需的交流电源。

所述的负载电流监控电路是一只电流互感器，用于监控负载电流的变化。所述的电流互 感器的初级绕组与电源的相线L串联，次级绕组连接到所述的信号处理电路上。

所述的信号处理电路由整流二极管D8、三极管Q1和周围阻容元件组成，用于接收、 处理所述的电流互感器监测到的电信号，再进行比较、分析后，输送给所述的延时电路或执 行电路。

所述的延时电路由限流电阻R3和延时电容C3串联组成，用于电器设备关机后或本实 用新型启动后、电器设备未开机时，延时关断外部交流电源。

所述的执行电路由三极管Q2、三极管Q3、稳压二极管D6、稳压二极管D7、续流二极 管D9和限流电阻R2组成，用于接收所述的延时电路或信号处理电路输送给的触发电信号。 当接收到触发电信号的同时，执行电路工作，使分断机构动作、断开电源。

本实用新型带过载保护的节能插座的有益效果为：本实用新型利用电流互感器和匹配的 电子线路实时监控电器设备负载电流的变化、自动识别电器设备是工作还是待机，当监测到 待机时、自动关断电源，实现电器设备电源的智能化管理，待机时自身功耗为零，具有过载 保护和自动关机双重功能。当电路回路中的负载电流超过上限整定值时。

本实用新型迅速切断电源，保护电器设备的安全，预防电器火灾事故的发生；当电路回 路中的负载电流超过下限整定值、即电器设备待机时，本实用新型延时关断电源，保护电器 设备的安全、延长电器设备的使用寿命，实现电器设备电源的智能化管理。

图1是本实用新型中带过载保护的原理方框图；

图2是本实用新型中带过载保护的电路原理图。

下面结合说明书附图对本实用新型带过载保护的节能插座作进一步说明。

参见图1和图2，本实用新型的带过载保护的节能插座，包括启动电路、阻容降压电路、 整流电路、分断机构、指示电路及电源输出插孔，还包括负载电流监控电路、信号处理电路、 延时电路和执行电路。

所述的启动电路由启动开关S1和限流电阻R7串联组成，所述的启动开关S1的一端连 接到输入交流电源的相线L上、另一端连接到限流电阻R7的一端，所述的限流电阻R7的 另一端分别连接到放电电阻R1的一端、限流电容C1的一端和所述的整流电路输入的一端。

所述的阻容降压电路由限流电容C1和放电电阻R1并联构成，一端连接到输出交流电 源的相线L上、另一端连接到所述的整流电路输入的一端。

所述的整流电路由整流二极管D1～D4、稳压二极管D5和滤波电容C2组成，其输入的 一端连接到输入交流电源的中线N上、另一端分别连接到所述的限流电阻R7的一端和所述 的阻容降压电路的一端；所述的稳压二极管D5的负极和滤波电容C2的正极都连接到所述 的整流电路的输出正端上，所述的稳压二极管D5的正极和滤波电容C2的负极都连接到所 述的整流电路的输出负端上。

所述的分断机构是一只继电器，用于分断或接通负载的交流电源。

所述的指示电路，用于指示本实用新型的工作状态，由限流电阻R8和发光二极管LED 串联组成。所述的限流电阻R8的一端连接到输出交流电源的相线L上，另一端连接到所述 的发光二极管LED的正极，所述的发光二极管LED的负极连接到输出交流电源的中线N上。

所述的电源输出插孔用于连接电视机、影碟机、机顶盒、电脑主机、显示器等负载电器， 为负载电器提供所需的交流电源。

所述的负载电流监控电路是一只电流互感器TA，用于监控负载电流的变化。所述的电 流互感器TA的初级绕组与输出电源的相线L串联，次级绕组的一端连接到整流二极管D8 的正极、另一端连接到所述的整流电路输出的负端。

所述的信号处理电路由整流二极管D8、滤波电容C4、限流可调电阻R4、三极管Q1、 分压电阻R5和分压可调电阻R6组成，

所述的整流二极管D8的正极连接到所述的电流互感器TA的次级绕组的一端，负极分 别连接到所述的滤波电容C4的一端、限流可调电阻R4的一端和分压电阻R5的一端；所述 的滤波电容C4的另一端连接到所述的整流电路输出的负端；所述的限流可调电阻R4的另 一端连接到所述的三极管Q1的基极；所述的三极管Q1的发射极连接到所述的整流电路输 出的负端，集电极分别连接到限流电阻R3的一端、延时电容C3正极和稳压二极管D7的负 极；所述的分压电阻R5的另一端分别连接到所述的分压可调电阻R6的一端和续流二极管 D9的正极，所述的分压电阻R6的另一端连接到所述的整流电路输出的负端。

所述的延时电路由限流电阻R3和延时电容C3串联组成。所述的限流电阻R3的一端连 接到所述的整流电路输出的正端，另一端分别连接到所述的三极管Q1的集电极、延时电容 C3的正极和稳压二极管D7的负极；所述的延时电容C3的负极连接到所述的整流电路输出 的负端。

所述的执行电路由三极管Q2、三极管Q3、稳压二极管D6、稳压二极管D7、续流二极 管D9和限流电阻R2组成。所述的三极管Q2的基极分别连接到所述的稳压二极管D7的正 极和续流二极管D9的负极，发射极连接到所述的整流电路输出的负端，集电极分别连接到 所述的稳压二极管D6的负极和限流电阻R2的一端；所述的稳压二极管D7的负极分别连接 到所述的延时电容的C3的正极、限流电阻R3的一端和所述的三极管Q1的集电极；所述的 续流二极管D9的正极连接到所述的分压电阻R5的一端和分压可调电阻R6的一端；所述的 限流电阻R2的另一端连接到所述的整流电路输出的正端；所述的稳压二极管D6的正极连 接到所述的三极管Q3的基极；所述的三极管Q3的发射极连接到所述的整流电路输出的负 端，集电极连接到所述的继电器线圈的一端；所述的继电器线圈的另一端连接到所述的整流 电路输出的正端。

本实用新型的工作原理如下：

一、接通电源：

在正常接通外部交流电源的情况下，按一下启动开关S1、同时整流电路得电工作，执 行电路和信号处理电路也得电工作，三极管Q3导通、继电器K1吸合、触点接通，即接通 电源。

二、待机自动关机：

在正常工作条件下，当负载电器关机后或本实用新型接通后、负载电器未开机时，电路 回路中的的负载电流就变的很小、甚至为零、超过下限整定值，此时电流互感器TA的次级 绕组感应出的电信号很微弱，经过限流可调电阻R4后，不再能维持三极管Q1导通、即三 极管Q1截止，同时限流电阻R3给延时电容C3充电，三极管Q1的集电极上的电位变成高 电位、并逐渐升高，当升高到稳压二极管D7的门限值时，稳压二极管D7击穿、导通，触 发三极管Q2导通，使稳压二极管D6关断、三极管Q3截止，同时继电器K1释放、触点分 断、即断开电源，实现自动关机。

三、过载保护：

在正常工作条件下，电流互感器TA的次级绕组感应出的电信号的一部分经限流可调电 阻R4输送到三极管Q1的基极、维持三极管Q1的导通，即维持本实用新型的接通工作，一 部分经分压电阻R5输送到分压可调电阻R6和续流二极管D9的正极，但不能使续流二极管 D9正向导通。

当电路回路中的的负载电流增大，并达到或超过上限整定值时，电流互感器TA的次级 绕组感应出的电信号，经分压电阻R5和分压可调电阻R6分压后，使续流二极管D9正向导 通，同时三极管Q2导通、稳压二极管D6关断、三极管Q3截止、继电器K1释放、触点断 开，即断开电源、保护电器。

以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围 进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型 的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。