【正文】 如圖所示 圖5整流濾波電路整流濾波后的輸出電壓雖然是直流信號，但輸出不穩(wěn)定，幅值較?。?V左右），無法作為單片機高電平輸入信號，所以需經此比較器處理，將其轉換為5V標準高電平信號。此模塊電路以霍爾型電流傳感器ACS712為核心，該芯完全基于霍爾感應的原理設計，由一個精確的低偏移線性霍爾傳感器電路與位于接近IC表面的銅箔組成，電視負載電流直接輸入到芯片的采樣輸入端（IP+），并從負輸入端（IP）流出，電流流過銅箔時，產生一個磁場,霍爾元件根據磁場感應出一個線性的電壓信號，經過內部的放大、濾波、斬波與修正電路，輸出一個電壓信號，該信號從芯片的第七腳輸出，直接反應出流經銅箔電流的大小。2 設計方案 智能節(jié)能開關插座的硬件設計 智能節(jié)能開關插座的工作原理該插座除了具有自動斷電功能外，由于具有了MCU控制電路，因此對于電力系統(tǒng)數字化改造具有重要意義。關鍵詞：電流檢測 功率分配 數字化 電力系統(tǒng) 紅外遙控 聯系人：劉德峰聯系電話：15605175699EMAIL：pandat81 研制背景及意義傳統(tǒng)的插座僅具有開關電源的作用，而現在大量電器都有了待機功能，用戶只能通過從插座上拔出插頭，才能實現電器的徹底斷電，由于手工操作的不便利和大量用戶沒有切斷電源的習慣，待機能耗已經造成了大量能源浪費，根據中國節(jié)能認證中心對家庭待機能耗做過的調查顯示，待機能耗占到家庭電力消耗的10％左右，僅以電視機為例，平均每臺電視機的待機能耗是8．07W，按每天待機16小時大約耗電0．128度。所謂紅外遙控是指采用在規(guī)定空間距離范圍內，發(fā)出紅外線使開關插座開啟或關閉，延時一定時間后自動斷開電源。智能開關插座因其方便節(jié)能，受到了國外消費者的廣泛歡迎，目前智能開關插座正在成為新節(jié)能產品的研究熱點。改造后的電力系統(tǒng)將采用負載的準入制，使負載分配合理且能防止電力系統(tǒng)過載，而此智能節(jié)能插座即作為新型電力系統(tǒng)的底層功率非配器，并不需要電器做任何改變即能完成新型功率負載電氣安裝。 智能節(jié)能開關插座工作時，可通過檢測電視負載的電流來判斷電視處于工作狀態(tài)還是待機狀態(tài)，當檢測到電視待機時，單片機被喚醒，延時一定時間后，向外輸出一個電平信號使繼電器關斷，即切斷了電視的電源，用戶無需拔下電視插頭即能避免待機功耗。a）Ip = 5A 時， Vout = 。當電視負載工作時，比較器向單片機輸送一個高電平信號，而待機狀態(tài)時向單片機發(fā)送一個低電平信號，由此得到檢測電流的數字信號。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。關機時，當電視機進入待機狀態(tài)后，電流檢測電路檢測到待機狀態(tài)，將信號反饋給單片機，單片機接收到此信號后被喚醒，進入延時狀態(tài)，延時設置的時間后，定時器中斷，進而單片機輸出一個信號使繼電器釋放，電視機電源被切斷，軟件流程圖如圖所示。1單負載 如圖所示，此接法針對大功率負載獨立工作的應用場合，如電視機（無天線電源為附屬設備）、空調等沒有附屬電器的負載，待機時僅需要切斷電視機自身電源即可。數字負載：在負載上加裝數字功率管理功能，設定負載的功率容量需求，并根據負載的工作模式設定多種規(guī)格的功率需求；負載在工作前發(fā)送所需功率需求，只有獲得許可后才能工作；工作模式將發(fā)生明顯變化前發(fā)送自身的電壓電流值。 智能插座作為一個節(jié)點接入到供電電網中，由于其與所屬電器的緊密聯系以及不易受干擾，所以可利用其可控以及數字化通信的特性優(yōu)化上述的功率傳遞系統(tǒng)模型，具體為不對數字負載作任何改動，直接利用插座對電器功率狀況檢測，同時一個插座可控制多個子屬電器，所以又起到了底層功率分配器的功能。多媒體系統(tǒng)和擴音系統(tǒng)相關數據顯示，每個教室的多媒體設備在待機狀態(tài)下平均耗電量如下表：表2 教室多媒體能耗 電器總計音響功放其他設備電腦待機功耗耗電量/天耗電量/年 注：一年待機耗電量=總待機功率*8小時*365天（每天按16小時計算）以每個學校150個教室估計，每年教室多媒體設備的待機能耗為80070kwh，電能浪費十分巨大。而小區(qū)內實現功率分配協(xié)調，使得其對外電網的功率輸入更加穩(wěn)定可靠，從而促進外電網功率的穩(wěn)定輸入，這不僅減少了整個電力系統(tǒng)輸電損耗，對于電網的穩(wěn)定運行具有更加重要的作用，子網功率輸入優(yōu)化配置可減小電網功率輸出壓力，從而提高其負載承受能力，有助于減少電力系統(tǒng)故障，并提高其承受自然災害的能力，像08年雨雪冰凍災害所造成的大規(guī)模停電以及美國紐約的城市電力系統(tǒng)癱瘓之類的事故可減少。2. 紅外遙控實現了人工開關電源的方便操作，關鍵技術為單片機的紅外遙控通信采用了與電視遙控通信相同的通信協(xié)議，這樣僅用電視遙控器就能同時控制插座電路開關和電視開關。5推廣應用1. 基本應用：該節(jié)能插座可用直接于替換數字化電器的電源插座，可有效減少其99%以上的待機功耗。參考文獻[1]郭天祥 《新概念51單片機C語言教程入門提高開發(fā)拓展全攻略》 電子工業(yè)出版社[2]王友仁 《數字電路基礎》 科學出版社[3]張曉杰，姜同敏，王 棟 《紅外遙控節(jié)能開關插座的設計定型》 現代電子技術[4]陳復楊 《自動控制原理》 國防工業(yè)出版社[5]單慶曉 《功率傳遞的數字化預分配技術研究》 中國電工技術學會電力電子學會 第十一屆學術年會15