專利名稱：多功能可控式電源聯(lián)接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電源供電聯(lián)接裝置，特別是一種可以對電熱器具的工作狀態(tài)進行多種模式控制的電源聯(lián)接器。
現(xiàn)有的電熱器具，如電飯煲、電熱鍋、電炒鍋及電烤箱等，通常用由標(biāo)準電源插頭、插座和導(dǎo)線組成的通用型電源聯(lián)接器供電，電熱器具的工作狀態(tài)由直接設(shè)置在電熱器具上的調(diào)控裝置進行調(diào)節(jié)和控制。這種傳統(tǒng)的設(shè)置和控制方式，雖具有電源聯(lián)接器通用性強的優(yōu)點，但調(diào)控裝置直接設(shè)置在電熱器具上有三大缺點一是在電熱器具上必須留出專門供設(shè)置調(diào)控裝置的位置，不利于電熱器具的小型化；二是增加了電熱具器設(shè)計、制造的復(fù)雜性；三是電子調(diào)控裝置與工作時溫度較高的電熱器具成一體結(jié)構(gòu)，既會影響調(diào)控裝置的工作壽命，又會導(dǎo)致影響整個電熱器具的使用壽命。此外，由于體積及工作環(huán)境的限制，調(diào)控裝置上所能設(shè)置的調(diào)控功能很有限，因而這種結(jié)構(gòu)方式不利于電熱器具的多功能化發(fā)展方向。
中國專利第91215462.4號申請中公布了一種帶調(diào)控裝置的調(diào)功型電源聯(lián)接器，使與這種電源聯(lián)接器相配用的電熱器具可免設(shè)調(diào)控裝置，有利于電熱器具的小型化、設(shè)計和制造的方便性，也有利于延長調(diào)控裝置的工作壽命和電熱器具本身的使用壽命。因而具有一定的先進性和經(jīng)濟性。但基于該專利申請的調(diào)控方法，在電熱器具上必須設(shè)置有多根互相串接的電熱元件，并在它們的二端及各串接處引出控制接線端，設(shè)置于電源聯(lián)接器上的調(diào)控器事實上是一組多對機械式開關(guān)，通過調(diào)節(jié)這些開關(guān)的通／斷組合來控制電熱器具上電熱元件的串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)工作，從而實現(xiàn)實時功率調(diào)節(jié)。所以，這種電源聯(lián)接器必須與相應(yīng)的電熱器具配用，本身調(diào)控功能單一，通用性差，不利于推廣應(yīng)用。
英國專利GB2220806A公布了一種帶定時控制機構(gòu)的電源聯(lián)接器，可以對電熱器具自動地進行通／斷電控制，給使用者帶來了方便。但由于數(shù)字式定時器依靠專用電池工作，給使用帶來不便；數(shù)字式定時器與驅(qū)動電路間采用電容耦合，抗干擾性差；功能單一，只有定時控制功能，無調(diào)功控制功能。
本實用新型的任務(wù)是要提供一種集調(diào)功型電源聯(lián)接器和帶定時控制功能的電源聯(lián)器于一體，并在功能上作進一步擴展、性能上進一步提高的多功能自動控制型在線式電源聯(lián)接裝置。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的在調(diào)控主體電路中，采用了以具有多種調(diào)控功能、且本身具有過壓保護和電壓補償、工作時穩(wěn)定可靠的中國第92215901.7號實用新型專利申請的《可控式調(diào)功型可控硅過零觸發(fā)器》為主的可控式調(diào)功電路及數(shù)字式定時電路、液晶顯示、工作狀態(tài)指示、加熱量設(shè)定、電平轉(zhuǎn)換觸發(fā)電路和具有可編程功能的工作模式開關(guān)等電路和組件，利用數(shù)字式定時器在定時工作前后和定時期間的不同輸出狀態(tài)，通過電平轉(zhuǎn)換觸發(fā)電路轉(zhuǎn)換電平后借助工作模式開關(guān)的特殊組合，送到可控式過零觸發(fā)器的相應(yīng)控制端，實現(xiàn)對可控式調(diào)功器的多種工作狀態(tài)控制。使本實用新型的電源聯(lián)接器兼具有按設(shè)定的加熱量和時間參數(shù)和工作模式開關(guān)的配合使用，對電熱具器進行定時啟動供電加熱、定時停止供電加熱、定時切換調(diào)功工作狀態(tài)的自動控制及電源電壓過高時停止供電、電源恢復(fù)正常后自動地復(fù)位、自動地補償電源電壓及周圍環(huán)境溫度的影響等功能。同時，除在定時切換工作狀態(tài)模式中定時結(jié)束前100％全功率通電加熱情況外的加熱狀態(tài)時均既可預(yù)先設(shè)定又可實時手動進行加熱量控制。
基于上述構(gòu)思的本實用新型電源聯(lián)接器，控制功能多、功耗低、通用性強、使用時方便、安全可靠，任何現(xiàn)有的采用由標(biāo)準電源插頭、導(dǎo)線和插座組成的標(biāo)準電源聯(lián)接器的電熱器具上均可使用，并可使之成為新一代的線控式自動電熱器具。因而具有明顯的實用性和經(jīng)濟性。
下面結(jié)合典型實施例附圖作進一步詳細說明。


圖1是本實用新型的外形結(jié)構(gòu)示意圖2是本實用新型的電氣原理框圖；圖3是本實用新型的電氣原理圖。
參閱圖1，本實用新型主要由標(biāo)準供電插座1、多功能在線式調(diào)控器2、標(biāo)準電源插頭3及導(dǎo)線4組成。其中多功能在線式調(diào)控器2主要由工作面板13。電氣元件安裝板12及帶懸掛件16的盒體14組成。工作面板13上主要設(shè)置有加熱量調(diào)節(jié)旋鈕5、工作模式設(shè)定開關(guān)6、工作狀態(tài)指示器7、啟／停按鈕開關(guān)8、“分”設(shè)定按鈕開關(guān)9、“時”設(shè)定按鈕開關(guān)10、LCD時間顯示器11和擴音號角18；工作面板13上與擴音號角18相應(yīng)的內(nèi)表面設(shè)置有供定位安裝壓電式蜂鳴報警器17的助音腔15。
參閱圖2、圖3，本實用新型的電氣控制部分主要由可控式調(diào)功器電路19、工作模式設(shè)定開關(guān)6、電平轉(zhuǎn)換觸發(fā)電路20、定時設(shè)定及啟／停控制電路21、數(shù)字式定時器電路22、工作狀態(tài)指示器7及LCD時間顯示器11和蜂鳴報警器17組成。其中可控式調(diào)功器19主要由具有過壓保護、電壓補償功能的低功耗、高可靠性、兼具有可對可控硅進行接通／斷開和調(diào)功三種工作狀態(tài)輸出控制的中國第92215901.7號《可控式調(diào)功型可控硅過零觸發(fā)器》實用新型專利申請產(chǎn)品IC1、電阻器R1、R2、R3、R4、R5和可變電阻器W及可控硅T組成；工作模式設(shè)定開關(guān)6是一具有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種工作模式控制功能的6a、6b雙刀Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三擲開關(guān)；電平轉(zhuǎn)換觸發(fā)電路20主要由運算放大器IC2、電容器C1、電阻器R6及二極管D1、D2組成；定時設(shè)定及啟／?？刂齐娐?1主要由啟／停按鈕開關(guān)8、“分”設(shè)定按鈕開關(guān)9、“時”設(shè)定按鈕開關(guān)10和電容器C2、電阻器R7、三極管Q組成；工作狀態(tài)指示器7由發(fā)光二極管DF充任；數(shù)字式定時器電路22主要由定時集成電路IC3和電容器C3組成；蜂嗚報警器17系HTD型壓電陶瓷發(fā)聲元件。
工作時，插上電源插頭3，交流電源經(jīng)隔離電阻器R1、R2送到IC1的電源輸入腳3、4后在IC1內(nèi)部經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓，在IC1的引出腳5與8間、9與b間及5與9間分別形成穩(wěn)壓特性較好的穩(wěn)定直流電壓，同時在腳a上可檢測到經(jīng)初步整流后的脈動電壓。
IC1的引出腳5與8間的穩(wěn)定直流電壓主要供由R3、R4、R5及W組成的IC1外圍設(shè)定電路設(shè)定產(chǎn)生基準電壓Es用。這里W即為由工作面板13上的加熱量調(diào)節(jié)旋鈕5帶動同步工作的可變電阻器，加熱量調(diào)節(jié)旋鈕周圍設(shè)置有加熱量刻度，供操作者使用時根據(jù)烹調(diào)食物要求，手動旋轉(zhuǎn)旋鈕5于相應(yīng)要求的加熱刻度上，W上動臂隨之移動的結(jié)果，在IC1的腳7上獲得一個設(shè)定的基準電壓Es，該可變的、可以任意設(shè)定的基準電壓Es即為多功能調(diào)控器調(diào)功輸出，控制電熱器具工作的依據(jù)；R5為一具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻，用來補償環(huán)境溫度變化而引起基準電壓Es的變化，以確保聯(lián)接器的工作穩(wěn)定性。
IC1的引出腳9、b位于IC1內(nèi)部穩(wěn)壓管D9的兩端，垮接于9、b間的發(fā)光二極管DF實際上與D9并聯(lián)工作。根據(jù)發(fā)光二極管工作時具有穩(wěn)定的正向壓降1.5V的特性以及二個穩(wěn)壓管并聯(lián)工作時，它們的端電壓取決于電壓較低的穩(wěn)壓管上的電壓值的機理，9、b腳間的穩(wěn)定電壓即為DF上的1.5V。由于該發(fā)光二極管DF與D9并聯(lián)后串接在IC1的調(diào)功輸出的脈沖電路中，所以，DF能有效地反映多功能調(diào)功器19的即時工作狀態(tài)，當(dāng)調(diào)功輸出為0％時，最暗；當(dāng)調(diào)功輸出為100％時，最亮；當(dāng)調(diào)功輸出介于0％～100％時，隨輸出脈沖的寬度和幅值大小變化而閃亮。DF工作時的1.5V直流穩(wěn)定電壓，經(jīng)C3進一步濾波后，一路送到定時集成電路IC3的電源輸入端，作為IC3的工作電源另一路送到按鈕開關(guān)8、9、10的公共接線端，供啟／?？刂坪驮O(shè)定“分”、“時”時用。
定時集成電路IC3在平時情況下控制輸出端Co輸出為1.5V，報警接線端間無交變信號輸出，只有在定時結(jié)束后，Co端才翻轉(zhuǎn)輸出0V，報警接線端間有交變信號輸出，使蜂嗚報警器發(fā)聲。該狀態(tài)保持一分鐘后即恢復(fù)到平時情況。
IC1的9腳是IC1內(nèi)部的接“零”端，5、9腳間的直流穩(wěn)定電壓的作用是對C1充電，結(jié)果使IC2的同相輸入端電位提高，并高于反相輸入端來自IC3的Co端1.5V，使IC2輸出高電平“1”，并由于R6的正反饋作用，使IC2輸出保持為“1”。當(dāng)按下啟／停開關(guān)8，啟動定時時，由于1.5V作用，使Q管導(dǎo)通，結(jié)果使IC2的同相輸入端電壓降低，并低于反相輸入端的1.5V，使IC2輸出翻轉(zhuǎn)為“0”，并由于R6的作用使同相輸入端保持為“0”，IC2暫時穩(wěn)定于“0”輸出狀態(tài)。這里，C2的作用是去除啟動開關(guān)信號的毛刺，避免IC3發(fā)生二次翻轉(zhuǎn)。當(dāng)定時結(jié)束時，Co輸出翻轉(zhuǎn)為0V，IC2反相輸入端的電壓低于同相輸入端的“0”電平電壓，使IC2輸出再次翻轉(zhuǎn)為“1”。
由上可見，IC2在平時情況下，輸出總為“1”，只有在定時器定時工作期間才輸出“0”電平；一插上電源，IC1的5、9腳間的電壓對C1充電，使IC2保持“1”輸出的特性，使調(diào)控器具有一接通電源即自動復(fù)位的功能，有利于斷電后繼續(xù)加熱操作時的自動保護。
本實用新型中的多功能在線式調(diào)控器2具有三種可選工作模式其Ⅰ是定時啟動通電加熱；其Ⅱ是定時停止加熱；其Ⅲ是定時從一種加熱工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種加熱工作狀態(tài)。主要是通過設(shè)置工作模式開關(guān)6的位置、設(shè)置加熱量控制旋鈕5的位置和按壓定時按鈕開關(guān)9、10設(shè)定定時時間來實現(xiàn)的。
根據(jù)ICI工作特性表
當(dāng)開關(guān)6置于Ⅰ時，6a的動刀與IC1的7腳電氣相連。此時6腳浮空為“1”，定時未到時，IC2輸出為“0”，D2導(dǎo)通，7腳處“0”狀態(tài)，觸發(fā)器IC1處“關(guān)斷”狀態(tài)，調(diào)功器19輸出為0％；定時結(jié)束時，IC2翻轉(zhuǎn)輸出為“1”，D2截止，7腳處“1”態(tài)，觸發(fā)器處于0％～100％調(diào)功態(tài)輸出。具體由加熱量設(shè)定值決定，該設(shè)定值可以預(yù)先、也可以即時手動調(diào)節(jié)加熱量控制旋鈕5的位置決定。
當(dāng)開關(guān)6置于Ⅱ時，6b的動刀與IC1的a腳電氣相連，如上所述，在一般情況下，IC2輸出為“1”，D2截止、D1導(dǎo)通，在a腳上疊加了一高電平，使IC1內(nèi)部的脈動電壓無過零點，所以無觸發(fā)脈沖產(chǎn)生，調(diào)功器19輸出為0％，電熱器具不通電加熱；而在定時期間，IC2輸出為“0”，D1截止，脈動電壓有過零點，調(diào)功器19正常工作。此時，6、7腳均處“1”態(tài)，調(diào)功器19有0％～100％調(diào)功輸出，具體由設(shè)定值決定。所以，該工作模式時可先啟動定時，使電熱器具通電加熱，到定時結(jié)束后停止功率輸出，或者加熱一段時間后手動地按壓啟／停開關(guān)8，強制使IC2輸出“1”而使停止功率輸出。
當(dāng)開關(guān)6置于Ⅲ時，6a的動刀與IC1的6腳電氣相連。在定時未到時，6腳處“0”，7腳處“1”，可100％調(diào)功輸出。當(dāng)定時結(jié)束時，6、7腳均處“1”，可0％～100％調(diào)功輸出，具體由設(shè)定值決定。所以，該工作模式時可先100％全功率加熱，后按定時切換到預(yù)定的或手動控制的非全功率加熱的狀態(tài)。
此外，當(dāng)不設(shè)置定時時，按壓啟／停按鈕開關(guān)8，定時器22可執(zhí)行“秒表”功能，第二次按時“秒”顯示停，第三次按壓時繼續(xù)累計顯示“秒”數(shù)，依次類推；當(dāng)再次按壓啟／仃按鈕開關(guān)8時，“清零”。當(dāng)聯(lián)接器不接電熱器具或加熱量設(shè)定旋鈕置于0時，定時器22可單獨作定時器用，在設(shè)定時間后，按一次啟／仃開關(guān)8，定時工作一次。再次按，再次按原設(shè)定時間，定時工作一次，依次類推，可重復(fù)進行。
權(quán)利要求1.一種由標(biāo)準電源插頭、調(diào)控裝置、導(dǎo)線及標(biāo)準電源插座構(gòu)成的電源聯(lián)接器，其特征在于調(diào)控裝置是一種主要由工作面板13、電氣元件安裝板12、帶懸掛件16的盒體14組成的多功能在線式調(diào)控器2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源聯(lián)接器，其特征在于所述的工作面板13上設(shè)置有加熱量調(diào)節(jié)旋鈕5、工作模式設(shè)定開關(guān)6、工作狀態(tài)指示器7、啟／仃按鈕開關(guān)8、“分”設(shè)定按鈕開關(guān)9、“時”設(shè)定按鈕開關(guān)10、LCD時間顯示器11、擴音號角18以及與擴音號角18相應(yīng)的內(nèi)表面設(shè)置有供定位安裝蜂嗚報警器17的助音腔15。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源聯(lián)接器，其特征在于所述的電氣元件安裝板12上設(shè)置的電氣控制部分主要有由可控式調(diào)功型可控硅過零觸發(fā)器IC1、電阻器R1、R2、R3、R4、R5、可變電阻器W及可控硅T組成的可控式調(diào)功器電路19；帶有6a、6b雙刀和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三擲的工作模式開關(guān)6；由運算放大器IC2、電容器C1、電阻器R6及二極管D1、D2組成的電平轉(zhuǎn)換觸發(fā)電路20；由啟／仃按鈕開關(guān)8、“分”設(shè)定按鈕開關(guān)9、”時”設(shè)定按鈕開關(guān)10、電容器C2、電阻器R7和三極管Q組成的定時設(shè)定及啟／仃控制電路21；由發(fā)光二極管DF充任的工作狀態(tài)指示器7；由定時集成電路IC3和電容器C3組成的數(shù)字式定時器電路22；由HTD型壓電式陶瓷發(fā)聲元件充任的蜂嗚報警器17。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的電源聯(lián)接器，其特征在于所述的發(fā)光二極管DF垮接于IC1引出接線腳9、b間，與IC1內(nèi)部的穩(wěn)壓管D9并聯(lián)后串接在IC1調(diào)功輸出的脈沖電路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的電源聯(lián)接器，其特征在于所述的可控式調(diào)功器19中的電阻器R5是具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的電源聯(lián)接器，其特征在于所述的數(shù)字式定時電路22和定時設(shè)定及啟／仃控制電路21的1.5V工作電壓由發(fā)光二極管DF上的穩(wěn)定端電壓提供。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的電源聯(lián)接器，其特征在于所述的電平轉(zhuǎn)換觸發(fā)電路20在一般情況下IC2輸出“1”，只有在定時器定時工作期間才輸出“0”。
專利摘要一種具有過壓保護、電壓和溫度補償功能的功耗低、通用性強、使用方便且安全可靠的新穎電源聯(lián)接器，主要由標(biāo)準電源插頭、插座、導(dǎo)線和特制的在線式多功能調(diào)控器組成。調(diào)控器上設(shè)置有多功能調(diào)功器、狀態(tài)轉(zhuǎn)換觸發(fā)、定時、報警及顯示等電路、元件。通過對工作模式、時間和加熱量的編程設(shè)定，可使現(xiàn)有的普及型電熱器具自動地執(zhí)行按設(shè)定的加熱量定時啟動、定時停止和定時切換加熱狀態(tài)的工作模式，從而成為新一代的線控式自動電熱器具。
文檔編號H02M5/257GK2138857SQ9222121
公開日1993年7月21日 申請日期1992年8月19日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月19日
發(fā)明者余仁昌 申請人:上海環(huán)球日用電器實業(yè)公司