CN101021719A - 一种基于电量测量的控制开关及开关控制插座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于电量测量的控制开关，包括串联连接在设备电源支路中，获得设备消耗电量的电量检测器，电子开关，以及串接在电量检测器输出端与电子开关的控制端之间的控制器，根据电量检测器的输出控制所述电子开关的通断。本发明还涉及一种基于电量测量的控制开关的开关控制插座，包括一个主控插孔组，受控插孔组，所述基于电量测量的控制开关；所述设备电源支路为主控插孔支路，所述电子开关串接在受控插孔的电源支路中。本发明电路使用单片机作为控制器，使检测结果数字化，使受控插座组的开关控制更准确。

Description

一种基于电量测量的控制开关及开关控制插座

技术领域

本发明涉及一种以电量测量为控制基础的控制开关，以及一种使用所述控制开关的电源插座。

背景技术

目前，用于民用电源(例如220伏、380伏或110伏)设备接通、断开的控制开关的控制基础多采用手工等外界介入的控制方式人为控制，但是，对于二个以上有控制关系的设备来说，再采用外界介入的控制方式会极大导致控制设备的成本的增加和操作的不方便，利用设备之间的控制关系实现设备之间的闭环控制将有利于设备控制的成本降低和操作的方便。例如，在计算机的使用过程中，计算机及外设就是具有主、被控制关系的设备。通常，计算机及外设通过电源连排插座连接电源，即将计算机和外设插在同一个连排插座上。使用时，计算机主机、显示器等外设分别独立接通电源，开机时，必需分别打开主机电源开关、显示器电源开关和其它外设装置电源开关；停机时，必需分别关闭主机电源开关、显示器电源开关和其它外设装置电源开关。然而，经常的情况是，在计算机和外设的使用结束后，经常在关闭计算机主机后而忘记关闭外设，造成外设在不使用状态长时间通电，这样不但会浪费大量的电能，还容易损坏外设装置或降低其寿命。可见，外界的人为控制会导致控制的不可靠。因此，利用计算机和外设之间的主、被控制关系，当计算机通电工作时，接通外设的电源，反之，当计算机停止工作时，切断外设的电源，这样，就需要以对计算机用电量的测量为基础的控制开关参与主、被控制。

现有技术中一种适用于类似计算机和外设等具有主、被控关系的设备使用的开关控制插座，如附图9所示。1为基于电量测量的控制开关，2为主控插孔组，3为受控插孔组。基于电量测量的控制开关1即附图9中虚线框起来的部分，包括三个主要的部分，一是用于测量起主要控制作用的设备是否工作的电量检测器101，所述电量检测器获得设备消耗的电量，以判断其是否正常工作，需要串联连接在设备电源支路中，即连接该设备的两条电源接线A、B中一条(图9中电源引线B)通过控制开关1中的电量检测器的一端a1、另一端a3、与主控插座组2的插套串联，进而连接该设备的一个电源端。所述电量检测器的信号输出端a2连接电子开关103的开关触点，受控插孔组串联所述电子开关的开关触点，从而使所述电子开关103可以控制受控插孔组的电源，进而控制插在受控插孔组上的受控设备的电源开关。该开关控制插座使插入其上的设备具有自主的主被控能力，当主控插孔组2连接的主控设备工作时，由于所串联的支路有工作电流，电量检测器101输出控制信号给所述电子开关103，导致其受控而闭合，从而使受控插孔组3接通电源而为连接在被控插孔的被控设备提供电源；当主控设备停止工作时，由于所串联的支路的工作电流较少，电量检测器101的输出低于设定的阈限，因而可被认定无控制信号输出，所述电子开关103由于得不到控制信号而断开，从而使受控插孔组3断开电源而使连接在被控插孔的被控设备由于缺少电源停止工作。

上述现有技术适用于类似计算机和外设等具有主、受控关系的设备使用的开关控制插座，可以实现主、被控功能。但是上述开关控制插座中的各电子器件为模拟器件，而模拟器件具有易老化，控制精度不高，容易发生误操作等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：提供一种基于电量测量的控制开关及开关控制插座，提高控制精度，避免误操作。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于电量测量的控制开关，包括串联连接在设备电源支路中，获得设备消耗电量的电量检测器，电子开关，以及，串接在电量检测器输出端与电子开关的控制端之间的控制器，根据电量检测器的输出控制所述电子开关的通断。所述控制器为单片机控制器。

所述控制器包括，控制器的来电识别控制端，以及连接所述来电识别控制端的来电识别器；控制器的感应信号控制端，以及连接所述感应信号控制端的开关机信号感应器；控制器的数据通讯端，以及连接所述数据通讯端的设备USB接口电路，根据设备USB接口检测设备工作状态，控制选择相应的对应。

所述控制器还包括为控制器供电的充电端和供电控制端，以及连接所述充电端的控制器供电电路，用于插座切断总电源开关时，为所述控制器供电；连接所述供电控制端的系统供电电路，用于市电断电时，为控制器连接的设备供电。

所述设备电源支路中串联高频谐波抑制器和/或低频谐波抑制器，所述高频谐波抑制器为磁心电感，所述低频谐波抑制器为铁心电感。

本发明还提供一种基于电量测量的控制开关的开关控制插座，包括一个主控插孔组，受控插孔组，其特征在于，还包括一个控制开关；所述控制开关包括串联连接在设备电源支路中，获得设备消耗电量的电量检测器，电子开关，以及串接在电量检测器输出端与电子开关的控制端之间的控制器，根据电量检测器的输出控制所述电子开关的通断；所述电子开关串接在受控插孔的电源支路中。

所述控制开关的开关控制插座，还包括，插座电源总开关，所述插座电源总开关为手动开关和自动开关两种方式共同实现；所述控制器还包括控制器的电源控制端。所述插座电源总开关与所述控制器的电源控制端相连，所述控制器根据所述开关机信号感应器的感应信号进行控制。所述控制器还包括过压控制端，以及连接所述过压控制端的过压检测电路。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明电路使用单片机作为控制器，使检测结果数字化，使受控插孔组的开关控制更准确避免了触发判断不准确和误触发的现象；

2.本发明电路采用单片机作为控制器控制整个电路电源开关，起到节能的效果；

3.本发明采用来电识别电路，实现远程唤醒设备；

4.本发明电路中增加过压检测电路，避免市电电压过高对设备的损害。

附图说明

图1是本发明所述控制开关的实施例框图；

图2是本发明所述控制开关的开关控制插座的一种实施例的框图；

图3是本发明所述控制开关的开关控制插座的另一种实施例的框图；

图4为本发明采用的交流互感器检测电量电路图；

图5为本发明采用的高频互感器检测电量电路图；

图6为本发明采用的电磁转换器检测电量电路图；

图7为本发明采用的电阻降压检测器检测电量电路图；

图8为本发明采用的过压检测电路；

图9为现有技术实现主被控功能电源插座框图；

图10为本发明采用图4交流互感器的一种实施例电路图。

具体实施方式

本发明所述控制开关1的控制信号的来源，是基于单片机控制器对设备进行的检测。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

首先参考图2。本发明所述的基于电量测量的控制开关1，即图2中虚线框起来的部分，包括；两个主要的部分，一是用于测量起主要控制作用的设备是否工作的电量检测器，所述电量检测器要获得设备消耗的电量，以判断其是否正常工作，需要串联连接在设备电源支路中，即连接该设备的两条电源接线A、B中一条(图2中电源引线B)通过控制开关1中的电流检测器的一端a1、另一端a3、与主控插孔组2的插套串联，进而连接该设备的一个电源端。所述电流检测器的信号输出端a2连接的控制器的输入端，所述控制器输出端连接电子开关的开关触点，受控插孔组串联所述电子开关的开关触点，从而使所述电子开关控制受控插孔组的电源。

图1所述实施例描述了电量检测器检测电量的方案。该例中，所述基于电量测量的控制开关1包括从设备电源支路中获得设备消耗电量的电量检测器101；与所述电量检测器101的输出端连接控制器5；以及与控制器5的输出端连接电子开关103。图1所述此控制开关的基本原理是：通过电量检测器101来感应出主控设备例如计算机的交流用电量，控制器接受到这个电量，当此电流电量值达到固定值，控制器输出符合启动继电器的励磁电压(或称：吸合电压)，这样就会顺利打开电子开关103即受控插孔的电源开关。电量检测器有四种实现方式：1、交流互感器检测法。2、高频互感器谐振检测法。3、磁电检测法。4、电阻降压检测法。控制器5为单片机控制器。电子开关13，是用电子继电器来作为这个单元电路。此系统利用单片机控制器的数字化准确控制实现控制电子开关功能。

所述控制开关1中，电量检测器有四种实现方式：1、交流互感器检测法。2、高频互感器谐振检测法。3、磁电检测法。4、电阻降压检测法。图4到图7描述了基于这四种实现方式的四个实施例。下面结合附图4、附图5、附图6、附图7说明上述电流检测单元电路的工作原理：

图4为本发明采用的交流互感器检测电量电路图，图中包括主控插孔P1、交流互感器L1、整流二极管D1-D4(图中为整流桥)、电解电容C4、限流电阻R2、泻放电组R1、稳压二极管D15等器件组成。其中，L1是由铁芯制作的电流互感器，在进行电量测量时，L1的初级得到流过主控设备的交变电流流量，该交变电流流量被次级感应到。D1-D4是整流桥是将次级感应到的交变电流流量信号转换成直流电压。C4是将经过整流的脉动直流电压，通过电容滤波变成直流电压。R1为消除电容的积累电量对触发电路造成干扰而设计的泻放电阻，这个电阻能够实时地泻放具有干扰的电量积累，防止系统误触发。R2是为稳压二极管提供的限流电阻，这是防止次级电压过高而烧坏稳压二极管。D15是稳压二极管，用于为触发电路提供稳定的触发电压。

高频互感器谐振检测法：参见图5。图5为本发明采用的高频互感器检测电量电路图。图中包括主控插孔P1、高频互感器L1、谐振电容C11、整流二极管D1-D4、电解电容C4、限流电阻R2、泻放电组R1、稳压二极管D15。工作时，在互感器的初级流过低频交流时，由于低频交流中有大量的高频杂波，这些杂波经初级线圈耦合到次级，次级线圈相当于一个电感，该电感与谐振电容C11谐振，就产生了与初级的电流成比例的感应电流，这个电流经整流二极管D1-D4高频整流后成为一个高频脉动直流，再经过电容C4滤波就成为直流。图5中，R1、R2、D15的作用与图4中对应元件的作用相同。高频交流互感器的初级端串接在主控设备(例如计算机主机)电源支路中，当计算机主机的电源插入电源插座时，不管计算机是否工作，都有电流流过，在计算机主机处在关机状态的时候，会有小量电流，功率为20瓦以下。高频互感器的次级与一个电容并联，这样就形成了一个并联谐振电路。当功率大于60瓦时，在电流中有大量的高频杂波，这些杂波通过高频互感器初级的耦合到次级，次级的电感与并联的电容C11形成谐振，而产生谐振电压，此谐振电压经整流滤波后形成直流电压，此直流电压开启电子开关；反之，当计算机主机的用电量小于20瓦，也就是，计算机主机在关机待机状态，高频互感器的初级所流过的电流量较小，其所流过的高频杂波量也相对较少，耦合到次级的高频分量也会相对较少，这样，经谐振所产生的电压也较低，不足以达到控制器能够认定主机工作的电压阈限。

磁电检测法：图6为本发明采用的电磁转换器检测电量电路图，包括主控插孔P1、电磁转换器(具有S、N极)、磁放大器是一个霍尔元件集成电路UGN3040T(集成电路型号)。工作时，电磁转换器与主控插孔相串联，在主控插孔的设备(例如计算机)工作时，会有电流通过磁电转换器，该电磁转换器产生磁场，此磁场的磁极被磁放大器检测到，发出触发信号，根据所设定的磁强度阈值，使此触发信号能够在大于和等于所述阈值时，单片机的检测口就能根据磁强度阈值的设定驱动电子开关，这样就接通了受控插孔的电源。反之，则继续关闭电子开关，使受控插孔断开电源。

电阻降压检测法：图7为本发明采用的电阻降压检测器检测电量电路图，包括主控插孔P1、二极管D71、电阻R71、R72、R73、R74及光藕U71。在设备电源支路中串联一个电流检测电阻R71，构成交流回路。在计算机关机待机期间，仍有微小的电流通过，在这个检测电阻上会产生压降，此压降不足以驱动控制器的开通阈限。当计算机启动瞬间，会有大量电流通过，此时在这个检测电阻产生的压降达到控制器的开通阈限，就接通了控制器，通过控制器输出端控制受控插孔电源开关。

图3为本发明所述控制开关的电源插座另一种实施例的框图，相对图2增加了防浪涌电路4、防雷击电路6、过压检测电路7、总电源电子开关8、开关机信号感应器9、来电识别器10、设备USB接口通信电路11、控制器供电电路12及系统供电电路13。

防浪涌电路4串联在受控设备电源支路中，防雷击电路6设备电源支路并联，所述防浪涌电路4，是为了防止在设备上电的瞬间，插座上的设备将产生较大的浪涌电流和较高的浪涌电压。较大的浪涌电流和较高的浪涌电压均会造成用电器的设备损坏，该电路保证插座的安全。为了防止雷电对插座和供电设备的损坏，增加防雷击电路6。

过压检测电路7一端与市电电源引线相连，另一端与控制器5过压控制端相连。具体电路图见附图10。过压检测电路对市电交流的电压实时检测，并判断市电的交流电压是否超过270伏，若超过270伏，控制器就启动保护程序，强行关闭这个插座的总电源开关以避免事故的发生。因为市电的交流电压超过270伏，会给系统带来严重损害。

总电源电子开关8是一个双向控制的电源开关。总电源电子开关8可由两种方式实现：一种是无触点开关，如用双向可控硅、可关断控制可控硅等器件组成，另外一种是有触点开关，这个开关多是由电子继电器和相关器件组成。总电源电子开关8通过两种控制方式共同控制插座的总电源的开启与关闭：一是手动直接通过一个波动开关(可以为船形开关、扭子开关、波动开关或按钮开关)控制插座的总电源开关。二是自动方式，通过单片机自动控制插座的总电源的开启与关闭。使用自动方式来控制插座的总电源的开启与关闭过程为：当用户需要使用计算机时，会坐到计算机的桌前，这时开关机信号感应器9就能感应到有人坐在计算机的桌前，所述开关机信号感应器把感应信号通过控制器的感应信号控制端传到控制器，控制器再通过电源控制端控制与其相连的插座总电源开关打开开关。同样，当计算机使用完毕，但没有关机，计算机进入系统休眠，用户离开计算机桌时，此时开关机信号感应器9就能感应到没人坐在计算机的桌前，所述开关机信号感应器把感应到的无人信号通过感应信号控制端传到控制器，控制器可以控制计算机自动关机，此时的关机不是强制性关机，而是，按照计算机的正常关机方式，按步骤关机，并在桌面上保留先前打开的文件，再通过控制器的电源控制端控制与其连接的插座总电源开关关闭。当用户再次使用计算机，开关机信号感知器感应到有人坐在计算机的桌前，此感知器通过控制器自动打开总电源开关，同时还能自动启动计算机的电源开关，而且开机后的原计算机桌面的工作文件依然保留，就像系统休眠再开机一样。所述电源总开关电源电路8的设计既体现人性化设计，还做到了节约能源。

开关机信号感应器9与控制器5的信号感应信号控制端相连。具体电路图详见附图10。所述开关机信号感应器9是一个感应、判别、触发装置，由于现在电子技术的进步，该装置可以有多种技术(包括微波、红外、超声等多项技术)实现。众所周知，人体是在弱电磁场的条件下生活，每天都在接受电磁辐射，同时也向外发射着一定强度的高频电磁波，可以利用此高频电磁波作为所述检测探头的判别依据。当用户操作计算机时，感应网接受到此高频信号，此高频信号经一条电缆传送到该开关机信号感应器9，该开关机信号感应器9把该信号传送给控制器5，控制器5判断该信号为有人操作计算机的信号，控制自动开关J1的吸合，接通插座的电源总开关K1。当计算机的使用者已经离开，信号判别器9接收不到所述高频信号，控制器就执行下列程序：通过控制器5的数据通讯端向与其连接的设备USB通信电路11发出一个关机信号，使计算机正常关机。在计算机关机以后，通过电流检测器判断计算机已经关机，然后自动关闭电源插座的总电源开关K1。

本发明所述的控制开关还可以包括来电识别电路10。所述来电识别电路与控制器5的来电识别控制端相连。所述来电识别电路由拨号信号识别器与控制器5的来电识别控制端连接。该控制器通过检测来电识别器的信号，保证设备关机期间能够实现远程唤醒。

本发明所述的控制开关还可以包括与设备USB接口通信电路11，所述设备USB接口通信电路11与所述控制器5的数据通讯端相连。控制器5通过该USB接口通信电路感知设备的工作状态，即设备处于工作状态、待机状态还是休眠状态，然后控制器5通过所述USB接口通信电路与设备通信，选择相应的对应。

本发明还包括为控制器供电电路12，具体电路图见附图10，所述控制器供电电路12与控制器充电端相连。所述控制器供电电路由电阻R11、R13、R14和可调电阻R12、R15及电池BT1组成。该控制器供电电路在所述插座总电源开关关闭时，为单片机控制器供电，该电池BT1可以是镍氢电池、锂电电池、碱性电池等，所述控制器供电电路在插座总电源开关打开的时候，可以用一定的电量用稳压恒流法向电池BT1充电。

本发明所述的控制开关还可以包括为所述控制开关插座的系统供电电路，所述系统供电电路13与所述控制器供电控制端相连。所述系统供电电路13具体电路图见附图10，所述系统供电电路13包括充电器，所述充电器输入端与所述控制器系统供电控制端相连，所述充电器连接在设备电源支路中，在市电断电情况下，向所述控制开关电源插座供电，保证所述插座上主被控设备的正常工作。

图8为过压检测电路。所述过压检测电路一端与市电电源引线相连，另一端与控制器5过压检测控制端相连。一条电源引线串接一个限流电阻R91和一个整流管D10后成为一个脉动直流电压，此直流电压再到一个光藕U1，此光藕U1的地端连接市电另一条电源引线，构成一个回路。当市电电压低于或等于270伏时，这个回路流过的电流，不足以推动光藕，不能打开输出信号端，此时就没有信号输出。当市电的交流电压等于或超过270伏时，这个回路的电流足以点亮光藕的初级，其次级就会有输出信号，由控制器5过压检测控制端控制器得到这个信号后，就立刻启动保护程序。输出一个使附图10的Q4饱和的信号电压，使常闭触点的继电器J3励磁，拉断J1励磁线圈的励磁电流，使J1断电，这样保护整个系统不被损害。

图10为本发明采用图4交流互感器检测电量的一种实施例电路图。

该控制器由单片机控制器实现。单片机控制器单元电路可以用多种单片机和相应外围电路来组成。这个单片机要求：1、指令周期要等于或优于1微秒；2、有D/A转换功能；3、有八级堆栈；4、要有中断；5、是哈佛总线结构；6、IIC和SPI串行总线端口。

本发明所述插座总电源开关是由手动开关和自动开关并联组成。当用户使用完设备后忘记关闭电源，系统会自动关闭电源，节约电能。这个单元电路是有两个部分组成：1、手动开关。2、自动开关。

手动开关是由单刀双掷开关K1和继电器J1、JP1、JZ1和一条双芯电源线组成，单刀双掷开关可以为纽子开关、船形按动开关、按钮开关等现有实现的开关器件。K1连接一条电缆，此电缆另一端接有插头JP1。此插头JP1的与所述电源插座上的插座JZ1相配合连接，当刀开关拨动到一位置时，一条电源线的一端接通继电器J1的励磁线圈后接通另一条电源线，励磁线圈中有电流通过继电器吸合，继电器J1接通插座的电源，使所述控制开关的插座通电。开通后的电流，经电源线向插座的总电源线供电。另一路经降压电阻R10和整流二极管D7连接电源插座上的插座JZ2的一接点，插座JZ2的另一接点直接连接电源线上。与插座JZ2相配合的插头JP2的通过一条电缆与一个发光二极管相连接。当所述控制开关的插座的总电源开启，市电交流电流经降压限流电阻R10、整流二极管D7与插座JZ2的一接点再经插头JP2的一接点，通过一条电缆连接发光二极管的负端，发光二极管的正端又经所述电缆与插头JP2的一端连接插座JZ2的一接点，此接点又直接与市电交流电源线相连接，构成回路，发光二极管有电流通过，所述发光二极管就会发光，指示所述控制开关的电源插座的总电源开关打开。反之，电源插座的总电源开关关闭，发光二极管也没有电流通过，就不会发光，因而，指示所述控制开关的电源插座没有打开，处于关闭状态。

自动开关。这是由继电器J2和三极管Q3限流电阻、保护二极管D5组成。一条电源线连接继电器J2的开关触点，所述继电器J2与所述继电器J2的励磁线圈相连接。当单片机控制器感应到有用户要使用计算机时，单片机控制器立刻输出一个高电位，使所述三极管Q3的集电极电位下降，所述继电器J2的励磁线圈有电，继电器J2的开关吸合，继电器J1的励磁线圈由于继电器J2的开关的吸合而接通一条电源线，又由于继电器J1励磁线圈直接连接另一条电源线，继电器J1的开关也吸合，这样就接通电源插座的总电源开关。当单片机控制器感应到操作计算机用户已经离去，控制器就会通过USB向计算机发出关机命令，然后在确定计算机关机后，即可关闭总电源开关。

开关机信号感知器9是一个感应、判别、触发装置。开关机信号感知器9分为：探头(或称采样电路)、判别电路、触发电路几个部分。探头可以用任何已知的装置设置，由于现在电子技术的进步，探头可以有多种技术来实现，包括微波、红外、超声等多项技术实现。众所周知，人体是在弱电磁场的条件下生活，每天每日都在接受电磁辐射，同时也在向外发射着一定强度的高频电磁波，此高频电磁波可以利用为探头检测的依据。我们仅列举应用高频感应技术实现探头功能，参见图10，开关机信号感知器9包括J型场效应管Q8、PNP型三极管Q9、R23、R24、C7、C8。插头JP3通过一条电缆连接一个人体高频信号感应网，当用户在操作计算机时，所述高频信号感应网接受到这个高频信号，此高频信号经插头JP3传到与所述插头JP3连接的插座JZ3，再传到开关机信号感应器9中，所述高频信号经电缆、插头JP3、插座JZ3传到场效应管Q8的栅极后，这个信号电压使这个管子的漏极电位下降，与之连接的三极管Q9的基极电位下降，引起这个管子进入饱和状态，使电阻R24的电位上升，这样就给单片机一个高电位，使得单片机控制器可以判断这个信号为有人操作计算机的信号，这时单片机控制器就向电阻R23送出一个高电位，使场效应管Q8的三极管饱和，继电器励磁线圈励磁，继电器J2的开关吸合，接通继电器J1的励磁线圈，  继电器J1的开关也吸合，接通电源插座的总电源。当用户在操作计算机时，此高频信号依然存在，控制器就认为计算机必须继续供电，当这个信号消失的时候，控制器就认为计算机的使用者已经离去，所以，控制器就执行下列程序：1、通过与控制器数据通讯端相连的USB连线向计算机发出一个关机信号，使计算机正常关机。2、在计算机关机以后，通过电量检测器判断计算机已经关机，自动关闭电源插座的总电源开关K1。

防浪涌电路是由R5、R6、R7组成，参见图10。主控插孔组P1，第一受控插座P2、P3、P5、P6，第二受控插座组P4，受控插座组的两个触点之间并联压敏电阻R5，受控插座组的一个触点与一条电源引线的连线中串联负温度系数电阻R6。受控插座P4所在支路中串联负温度系数电阻R7。负温度系数电阻R6和压敏电阻R5组成第一级防浪涌电路，负温度系数电阻R7组成第二级防浪涌电路。两级防浪涌电路防止产生对受控插座电源上的外围设备的高电压冲击和电流冲击。第二级防浪涌电路是为第二受控插座组P4设计，第二受控插座组P4为音箱电源插座，音箱的电源和功放电路都有大量的电解电容，电解电容电源接通瞬间会吸入大量电量，这样就造成浪涌电流的出现，为防止此浪涌电流的出现。负温度系数热敏电阻的特性是：其电阻--温度特性符合负指数规律。此电阻的阻值随温度的升高而急剧减少并呈非线形。所述控制开关插座总电源在关闭期间，没有电流通过，但当总电源开启的瞬间，由于计算机的主机是容性负载，要有大量的电流向其整流滤波电路的电容充电，所以，要产生较高的电流冲击波。由于负温度系数热敏电阻的电阻特性，温度低的时候，阻止电流的迅速通过，同时，此电阻的随电流的通过要在此电阻上产生温升，这个温升就会减少此电阻的阻值，随着此阻值的下降，就使流过此电阻的电流量逐渐增大，最后就达到这个器件的无阻碍流过电流的目的。与设备负载相并联的压敏电阻R5，压敏电阻的阻抗与电器负载的总阻抗构成分压器，压敏电阻的限制电压由下式决定：

Vc＝Vs*Zv/(Zs+Zv)

Vc：限制电压；

Vs：浪涌电压；

Zv：压敏电阻的阻抗；

Zs：电路总阻抗

Zv在瞬间流过很大电流时，瞬间过电压大部分会降到Zv上而用电器被保护在保护器得到的耐压以下，因此起到保护作用。

防雷击单元电路由三个T4S型双向瞬态电压抑止二极管组成。参见图10。Y1、Y2、Y3是三个T4S型双向瞬态电压抑止二极管。此二极管的特性是：当电源输入端有高压浪涌脉冲窜入时，且不论脉冲的方向如何，T4S器件均能很快击穿，这就对输入电压进行嵌位。对设备起到了保护作用。同时，当有雷电发生时雷电所产生的过电压、过压电流可经线地之间的T4S器件入地，从而使设备得到保护。

本发明所述的控制开关增加高频谐波抑制器和低频谐波抑制器，参见图10。在一条电源引线中串联高频谐波抑制器或低频谐波抑制器，高频谐波抑制器为磁心电感，低频谐波抑制器为铁心电感，高频谐波抑制器或低频谐波抑制器能够消除谐波、补偿无功功率。进一步在所述一条电源引线中串联高频谐波抑制器和低频谐波抑制器，所述高频谐波抑制器为磁心电感，所述低频谐波抑制器为铁心电感，这样可以消除谐波、补偿无功功率。进一步在所述两条电源引线中串联高频谐波抑制器或低频谐波抑制器，所述高频谐波抑制器为磁心电感，所述低频谐波抑制器为铁心电感，这样也可以消除谐波、补偿无功功率。更进一步在所述两条电源引线中串联高频谐波抑制器和低频谐波抑制器，所述高频谐波抑制器为磁心电感，所述低频谐波抑制器为铁心电感，这样可以更好的消除谐波、补偿无功功率。所述高频谐波抑制器和/或低频谐波抑制器电路中进一步增加电容组成LC滤波电路，达到更好的消除谐波效果和补偿无功功率的作用。图10显示的是在设备电源支路中增加两个高频谐波抑制器和两个低频谐波抑制器，所述高频谐波抑制器为磁心电感，所述低频谐波抑制器为铁心电感。所述铁心电感L3a和L3b分别与一条电源引线相连，所述铁心电感L3a和L3b之间串联电容C5，组成LC滤波电路，可以达到更好的滤波效果，减少无功功率消耗。所述磁心电感L2a和L2b分别与一条电源引线相连，所述磁心电感L3a和L3b之间串联电容C3，组成LC滤波电路，可以达到更好的滤波效果，减少无功功率消耗。

本发明所述控制器能够准确判断计算机主机是在工作、还是关机、还是系统休眠、还是电网的突发干扰；在计算机关机期间，能够判断有否远程访问信号，一旦能够判断出远程访问信号，所述控制器都能够根据电源插座和计算机的电源状态，予以恰当的处理。比如电源插座处于关闭状态，通过判断当需要开启电源总开关，就立刻开启电源开关；插座已经接通电源，但计算机还没有工作，立刻启动计算机工作，用主板的唤醒功能，唤醒。根据对主机的电量测量，决定先后打开受控插座组和几个专用受控插座的电源开关或关闭受控插座的电源。控制器具有控制所述开关控制插座的电源总开关工作状态的功能和显示所述开关控制插座的电源总开关工作状态的功能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1、一种基于电量测量的控制开关，包括串联连接在设备电源支路中，获得设备消耗电量的电量检测器，以及，电子开关，其特征在于还包括，

串接在电量检测器输出端与电子开关的控制端之间的控制器，根据电量检测器的输出控制所述电子开关的通断。

2、如权利要求1所述的基于电量测量的控制开关，其特征在于还包括，控制器的来电识别控制端，以及连接所述来电识别控制端的来电识别器。

3、如权利要求1所述的基于电量测量的控制开关，其特征在于还包括，控制器的感应信号控制端，以及连接所述感应信号控制端的开关机信号感应器。

4、如权利要求1所述的基于电量测量的控制开关，其特征在于还包括，控制器的数据通讯端，以及连接所述数据通讯端的设备USB接口电路，根据设备USB接口检测设备工作状态，控制选择相应的对应。

5、如权利要求1所述的基于电量测量的控制开关，其特征在于还包括，为控制器供电的充电端和供电控制端，以及连接所述充电端的控制器供电电路，用于插座切断总电源开关时，为所述控制器供电；连接所述供电控制端的系统供电电路，用于市电断电时，为控制器连接的设备供电。

6、如权利要求1所述的基于电量测量的控制开关，其特征在于，所述控制器为单片机控制器。

7、如权利要求1所述的基于电量测量的控制开关，其特征在于，所述设备电源支路中串联高频谐波抑制器和/或低频谐波抑制器，所述高频谐波抑制器为磁心电感，所述低频谐波抑制器为铁心电感。

8、一种权利要求1所述基于电量测量的控制开关的开关控制插座，包括一个主控插孔组，受控插孔组，其特征在于，还包括一个控制开关；所述控制开关包括串联连接在设备电源支路中，获得设备消耗电量的电量检测器，电子开关，以及串接在电量检测器输出端与电子开关的控制端之间的控制器，根据电量检测器的输出控制所述电子开关的通断；

所述设备电源支路为主控插孔支路，所述电子开关串接在受控插孔的电源支路中。

9、如权利要求8所述控制开关的开关控制插座，其特征在于还包括，插座电源总开关，所述插座电源总开关为手动开关和自动开关两种方式共同实现；所述控制器还包括控制器的电源控制端。

10、如权利要求9所述控制开关的开关控制插座，所述插座电源总开关与所述控制器的电源控制端相连，所述控制器根据所述开关机信号感应器的感应信号进行控制。

11、如权利要求8所述控制开关的开关控制插座，其特征在于，所述控制器还包括过压控制端，以及连接所述过压控制端的过压检测电路。

Images