英杰東

電源插座是用電設(shè)備中不可缺少的電器，無(wú)論是在單位、工廠還是在家庭，它都無(wú)處不在，是在用電設(shè)備中使用數(shù)量最多的一種電器。但目前使用的電源插座（或接線板）功能單一，長(zhǎng)時(shí)間帶電，沒(méi)有安全保護(hù)裝置，很不適合電器發(fā)展的需要，急需改進(jìn)和提升性能。根據(jù)目前電源插座存在的缺陷，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，我發(fā)明了一種遠(yuǎn)紅外線遙控的定時(shí)插座，消除了電源插座長(zhǎng)時(shí)間帶電帶來(lái)的安全火災(zāi)事故隱患，預(yù)防了這類事故的發(fā)生，節(jié)約了能源，解決了電器長(zhǎng)時(shí)間帶電的問(wèn)題，從而延長(zhǎng)了電器的使用壽命。使用起來(lái)既放心又方便，很值得大面積推廣。

研究背景

目前使用的電源插座長(zhǎng)時(shí)間帶電，使用時(shí)很不安全，有些電器的插頭常年插在插座上處于帶電狀態(tài)，既影響電器的使用壽命，又帶來(lái)很大的火災(zāi)隱患。比如電腦充電，很多人長(zhǎng)時(shí)間把充電器插在電源上，充電器跟電腦正常工作時(shí)還好，一旦充電器跟電腦出現(xiàn)故障就非常危險(xiǎn)了，很容易產(chǎn)生火災(zāi)。舉一個(gè)大家不太了解又使用非常廣泛的例子。

目前，大部分人都在用電動(dòng)自行車代步，電動(dòng)自行車使用率高、范圍廣。然而，電動(dòng)自行車在使用時(shí)沒(méi)有自行充電設(shè)備，全靠外部電源來(lái)給蓄電池充電，來(lái)保證續(xù)航能力。大多數(shù)電動(dòng)自行車的蓄電池非常笨重，給充電帶來(lái)困難。很多人直接把充電器插上電源就不管它，有的不方便看，就一整夜都插著電源，第二天早上用時(shí)才斷電，還有的是什么時(shí)候用車什么時(shí)候才斷電。殊不知，蓄電池充電器的保護(hù)性能大部分是起不到保護(hù)作用的，它沒(méi)有蓄電池充滿就自動(dòng)斷開的功能。

工作原理

目前常用的蓄電池大部分是封閉式的，新電池加入一定量的電解液封閉后不能后續(xù)添加。差不多使用兩年后，電解液就消耗得差不多了。再加上過(guò)量充放電會(huì)使蓄電池的電極板老化脫落，存電能力大大降低，續(xù)航里程也在減少。這時(shí)，電池的使用壽命已到了暮年。例如一個(gè)新電瓶充6小時(shí)才能充足，半舊的電瓶充3 小時(shí)就已經(jīng)充滿了，因?yàn)殡娊庖航?jīng)消耗減少了，與電極板的反應(yīng)面積也隨之減少了。此時(shí)，如果還像充新電瓶那樣長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)充電，會(huì)加速電解液消耗。等到電解液消耗殆盡時(shí)，就會(huì)干充或者極板脫落的物質(zhì)堆積在一起，產(chǎn)生短路引發(fā)火災(zāi)。據(jù)報(bào)道，全國(guó)各地每年因充電器短路發(fā)生的火災(zāi)很多。目前使用的電源插座一直是帶電狀態(tài)，很不安全。所以，急需對(duì)這一領(lǐng)域進(jìn)行改革，減少火災(zāi)事故的發(fā)生。為此，我發(fā)明的遠(yuǎn)紅外線遙控定時(shí)插座，平時(shí)插座上不帶電，當(dāng)需要使用哪種電器時(shí)，根據(jù)需要設(shè)定好時(shí)間，到時(shí)會(huì)自動(dòng)斷電，可以放心使用，更不需要頻繁地拔插插頭，使用起來(lái)安全、方便，很值得全面推廣。

制作過(guò)程

下面以10A 的電源插座為例，對(duì)遙控定時(shí)插

座進(jìn)行分析：

1. 在傳統(tǒng)的電源插座的電路進(jìn)線處安裝一個(gè)斷電繼電器，在設(shè)定的范圍內(nèi)接通或切斷電源，讓插座不常年帶電，以達(dá)到安全使用的目的。

2. 在原有的電路基礎(chǔ)上安裝一套低壓控制系統(tǒng)，用來(lái)控制繼電器接通和斷開。

3. 在原有的電源插座上安裝定時(shí)指示燈或顯示屏，手控按鈕和蜂鳴器。

4. 在原有的電路中再加裝一套遠(yuǎn)紅外線遙控定時(shí)裝置，使其功能得到更進(jìn)一步提升，方法是：在220V 的交流電路中接入四個(gè)二極管和電解電容（45V/100UF）接成橋式整流濾波電路，用560Ω 的電阻和0.22UF 的電容并聯(lián)進(jìn)行降壓，使電壓降至5V 的電壓， 給集成電路CPU 和其他設(shè)備供電。當(dāng)按所需要的要求操作遙控器時(shí)，CPU會(huì)發(fā)出一個(gè)信號(hào)指令，按要求發(fā)出信號(hào)給雙向可控硅IU、指示燈（顯示屏）、蜂鳴器等執(zhí)行。

5. 另外，有單獨(dú)一個(gè)遠(yuǎn)紅外線發(fā)射器與電源插座上的接收器對(duì)應(yīng)，內(nèi)裝有發(fā)射集成電路，定時(shí)按鈕和DC3V 的直流電池，可以在距離10 米左右時(shí)遙控控制電路。

如何控制電路

1. 電源插座平時(shí)不用電時(shí)，繼電器觸點(diǎn)斷開，用電部分沒(méi)有電源通過(guò)，指示燈不亮。

2. 當(dāng)需要用電時(shí)，可以調(diào)節(jié)電源插座上的固定調(diào)節(jié)開關(guān)，調(diào)節(jié)到所需要用電的時(shí)間。當(dāng)電源插座安裝的或高或低或在旮旯不方便時(shí)，用遙控器調(diào)節(jié)，這時(shí)紅外線發(fā)射器發(fā)出一個(gè)電信號(hào)給接收器，接收器發(fā)出一個(gè)電信號(hào)給CPU，CPU 按照所需用電時(shí)間要求，發(fā)出一個(gè)脈沖指令給執(zhí)行器（雙向可控硅）。雙向可控硅接通繼電器電路。在電磁作用下，繼電器觸點(diǎn)閉合，接通220V 的用電電路，這時(shí)CPU 同時(shí)發(fā)出兩個(gè)指令：一個(gè)給顯示屏（指示燈），一個(gè)給蜂鳴器對(duì)用電要求進(jìn)行提示。當(dāng)需要的工作時(shí)間完成時(shí)脈沖結(jié)束，CPU 會(huì)切斷雙向可控硅的電路，繼電器斷電觸點(diǎn)斷開，220V 的用電電路斷電。多功能插座可根據(jù)用電需要及時(shí)接通和斷開電源，保護(hù)用電設(shè)備的安全，避免電路（器）火災(zāi)的發(fā)生。

總結(jié)與反思

我發(fā)明的紅外線遙控可定時(shí)的多功能插座，解決了插座常年帶電的弊端，給用電設(shè)備一個(gè)合理的供電時(shí)段。全國(guó)每年用電火災(zāi)事故造成的人身傷亡和經(jīng)濟(jì)損失無(wú)法估量，使用了我發(fā)明的這個(gè)產(chǎn)品后，既降低電的損耗，延長(zhǎng)了電器的使用壽命，又避免了用電火災(zāi)事故的發(fā)生。