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创新作品案例分享0003:能定时的多功能电源插座

时间:2021-08-06 09:38:03

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创新作品案例分享0003:能定时的多功能电源插座

今天为大家分享的创新作品是一件发明作品,作品名称是《能定时的多功能电源插座》,其作者为南京市第二十九中学英杰东。

电源插座是用电设备中不可缺少的电器,无论是在单位、工厂还是在家庭,它都无处不在,是用电设备中使用数量最多的一种电器。但目前使用的电源插座(或接线板)功能单一,长时间通电,没有安全保护装置,很不适合电器发展的需要,急需改进和提升性能。根据目前电源插座存在的缺陷,经过多次试验,我发明了一种远红外线遥控的定时插座,消除了电源插座长时间带电带来的安全火灾事故隐患,预防了这类事故的发生,节约了能源,解决了电器长时间带电的问题,从而延长了电器的使用寿命。使用起来既放心又方便,很值得大面积推广。

研究背景

目前使用的电源插座长时间带电,使用时很不安全,有些电器的插头常年插在插座上处于带电状态,既影响电器的使用寿命,又带来很大的火灾隐患。比如电脑充电,很多人长时间把充电器插在电源上,充电器跟电脑正常工作时还好,一旦充电器跟电脑出现故障就非常危险了,很容易产生火灾。举一个大家不太了解又使用非常广泛的例子。

目前,大部分人都在用电动自行车代步,电动自行车使用率高、范围广。然而,电动自行车在使用时没有自行充电设备,全靠外部电源来给蓄电池充电,来保证续航能力。大多数电动自行车的蓄电池非常笨重,给充电带来困难。很多人直接把充电器插上电源就不管它,有的不方便看就一整夜都插着电源,第二天早上用时才断电,还有的是什么时候用车什么时候才断电。殊不知蓄电池充电器的保护性能大部分是起不到保护作用的,它没有蓄电池充满就自动断开的功能。

工作原理

目前常用的蓄电池大部分是封闭式的,新电池加入一定量的电解液封闭后不能后续添加。差不多使用两年后,电解液就消耗得差不多了。再加上过量充放电会使蓄电池的电极板老化脱落,存电能力大大降低,续航里程也在减少。这时,电池的使用寿命已到了暮年。例如一个新电瓶充6小时才能充足,半旧的电瓶充3小时就已经充满了,因为电解液经消耗减少了,与电极板的反应面积也随之减少了。此时,如果还像充新电瓶那样长时间的过充电,会加速电解液消耗。等到电解液消耗冶尽时,就会干充或者极板脱落的物质堆积在一起,产生短路引发火灾。据报道,全国各地每年因充电器短路发生的火灾很多。目前使用的电源插座一直是带电状态,很不安全。所以,急需对这一领域进行改革,减少火灾事故的发生。

为此,我发明的远红外线遥控定时插座,平时插座上不带电,当需要使用哪种电器时,根据需要设定好时间,到时会自动断电,可以放心使用,更不需要频繁地拔插插头,使用起来安全、方便很值得全面推广。

制作过程

下面以10A的电源插座为例,对遥控定时插座进行分析:

1.在传统的电源插座的电路进线处安装一个断电继电器,在设定的范围内接通或切断电源让插座不常年带电,以达到安全使用的目的。

2.在原有的电路基础上安装一套低压控制系统,用来控制继电器接通和断开。

3.在原有的电源插座上安装定时指示灯或显示屏,手控按钮和蜂鸣器。

4.在原有的电路中再加装一套远红外线遥控定时装置,使其功能得到更进一步提升,方法是在220V的交流电路中接入四个二极管和电解电容(45V/100μF)接成桥式整流滤波电路,用560Ω的电阻和0.22μF的电容并联进行降压,使电压降至5V的电压,给集成电路CPU和其他设备供电。当按所需要的要求操作遥控器时,CPU会发出一个信号指令,按要求发出信号给双向可控硅IU、指示灯(显示屏)、蜂鸣器等执行。

5.另外,有单独一个远红外线发射器与电源插座上的接收器对应,内装有发射集成电路,定时按钮和DC3V的直流电池,可以在距离10米左右时遥控控制电路。

如何控制电路

1.电源插座平时不用电时,继电器触点断开用电部分没有电源通过,指示灯不亮。

2.当需要用电时,可以调节电源插座上的固定调节开关,调节到所需要用电的时间。当电源插座安装的或高或低或旮旯不方便时,用遥控器调节,这时红外线发射器发出一个电信号给接收器,接收器发出一个电信号给CPU,CPU按照所需用电时间要求,发出一个脉冲指令给执行器(双向可控硅)。双向可控硅接通继电器电路。在电磁作用下,继电器触点闭合,接通220V的用电电路,这时CPU同时发出两个指令:一个给显示屏(指示灯),一个给蜂鸣器对用电要求进行提示。当需要的工作时间完成时脉冲结束CPU会切断双向可控硅的电路,继电器断电触点断开,220V的用电电路断电。多功能插座可根据用电需要及时接通和断开电源,保护用电设备的安全,避免电路(器)火灾的发生。

总结与反思

我发明的红外线遥控可定时的多功能插座解决了插座常年带电的整端,给用电设备一个合理的供电时段。全国每年用电火灾事故造成的人身伤亡和经济损失无法估量,使用了我发明的这个产品后,既降低电的损耗,延长了电器的使用寿命,又避免了用电火灾事故的发生。

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