220V電源監測節能技術制造技術

一種改變２２０Ｖ交流電源監測（顯示）電路的常規電器節能技術。將常規監測電路（如圖１）電阻分壓（限流）原理，改為串入一個電容Ｃ１的電容分壓（限流）原理（如圖２）。正常狀態下，利用電容Ｃ１容抗的限流作用以及動態分配電容器和ＬＥＤ之間電壓的作用，使ＬＥＤ的工作電壓降至１．５－３．０Ｖ之間，工作電流控制在１２－３０ｍＡ之間，功耗極低。電源接通，ＬＥＤ亮，電源斷開，ＬＥＤ滅。該技術主要適用于需全時段、高可靠性監測（顯示）電源工作狀態的２２０Ｖ電器上。２２０Ｖ電源監測從電阻分壓到電容分壓的技術創新，既保證了監測的可靠性，又最大限度地降低了監測回路的無用功耗，有利于促進全社會節能。

【技術實現步驟摘要】

能源與節能——常規電器節能技術
技術介紹
常用的220V交流電源監測(顯示)，是利用工作電壓1.5—3V、工作電流5—20mA的發光二極管LED與2—10K的限流(或分壓)電阻R串聯后，再與主負載電路并聯的接線原理構成220v交流電源(電阻分壓)監測電路(圖1)。這種監測模式，看似簡單易行，成本低，也可以對主回路電源通斷進行全過程實時監測。但是根據理論測算，一個如圖1的常規220V電源實時監測回路的理論功率是0.5—0.8W，年耗電達4—5KWH。監測電路本身的能耗顯然較大。而且由于該電路在常規電器上的普遍應用，給全社會帶來巨大的能源浪費。為此，必須用能耗低、可靠性高的監測技術實現電源工作狀態監測的節能。
技術實現思路
本專利技術改變常規電器220V交流電源實時監測中電阻分壓、限流的設計思路，引入電容分壓、限流的設計概念，以此實現以最低的能耗完成電源工作狀態的監測目的。電容分壓是利用電容在一定的交流信號頻率下產生的容抗來限制最大工作電流，從而降低LED上工作電壓。而在理想電容器上并不產生功耗，如果電容是一個理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。根據這個特點，我們如果在一個LED回路里串聯一個電容器，則LED監測電路所產生的功耗理論上幾乎等于LED自身的功耗。普通發光二-->極管功率在0.03—0.05W左右，功耗極少，是常規電阻分壓電路功耗的6％—10％。由此可見，電容器實際上起到一個限制電流和動態分配電容器和LED之間電壓的角色。顯然，利用電容分壓具有功耗低，成本低等優點。本專利技術的原理是把常規220v交流電源(電阻分壓)監測電路發光二極管與限流電阻串接電路改為220v交流電源(電容分壓)監測電路圖(圖2)所示的電容分壓電路。在正常狀態下，利用電容C1的容抗的限流作用，使LED的工作電壓降至1.5-3.0V之間，工作電流控制在12-30mA之間，可以根據不同參數的LED選用不同參數的電容。根據理論計算結果，電壓在190-260V范圍內時，LED的工作電流在12-20mA，滿足普通LED最大工作電流小于30mA的條件，工作電壓在1.5-2.0V左右，也滿足LED的工作條件。這樣即可實現電源的實時監測，又可極大限度地減少無用功耗。該監測回路工作狀態下的理論功率僅0.03—0.05W，年耗電不到0.3KWH，是常規電阻分壓電路功耗的6％—10％。附圖說明圖1是220v交流電源(電阻分壓)監測電路圖，圖2是220v交流電源(電容分壓)監測電路圖。如圖2，圖中C1選用耐高壓(大于400V)的滌綸電容器或金屬化紙介電容器，容量選0.01uf，額定電壓在400V以上；電阻R用于C1電荷泄放；電容C2為瞬間沖擊電流吸收所用，選用20uf左右的雙極性電容；考慮到LED反向耐壓低(約為5V)，接入二極管VD對LED反偏截止起保護作用。在正常狀態下，發光二極管LED點亮，表示電源在接通狀態，電源斷開，發光二極管LED熄滅，表示電源在斷開狀態。具體實施方式-->如圖2所示，C1選用滌綸電容器或金屬化紙介電容器，容量選0.01uf，額定電壓630V，電容C2選用22uf雙極性電容，電阻R選用2.2MΩ的電阻，VD選用5V的二極管，LED可選用2EF411，最大工作電流小于30mA，按圖2所示接線，解決了常規電阻分壓電路功耗大、故障率高的缺陷。本專利技術的價值主要在通過電阻分壓向電容分壓的轉變，降低了常規電器普通LED電源監測功耗的90-95％，極大促進全社會節能。因此，本專利技術特別適用于需要全時段、高可靠性監測(顯示)電源工作狀態的220V電器設備上。就帶單指示燈的電器測算，一個普通LED電源監測回路每年需耗電4.0—5.0KWH，而采用電容分壓電路，每年僅耗電約0.3KWH，增加造價僅1.5—1.8元。同時本專利技術還可降低220V交流電源監測回路的故障率。因此本專利技術具有良好的經濟與社會效益。-->本文檔來自技高網...

【技術保護點】
２２０Ｖ常規電器電源監測設計原理從電阻分壓（限流）到電容分壓（限流）的技術創新與該創新的應用。

【技術特征摘要】
1、220V常規電器電源監測設計原理從電阻分壓(限流)到電容分壓(限流)的技術創新與該創新的應用。2、采用在220V交流電源監測發光二極管回路中串接耐壓高的無極性電容C1的形式實...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉曉文，
申請(專利權)人：劉曉文，
類型：發明
國別省市：43[中國|湖南]