CN101488008A - 开关装置 - Google Patents

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Abstract

一种开关装置，其包括输入单元、控制单元、电源转换单元以及开关单元，所述输入单元用于接收用户操作产生触发信号，所述电源转换单元用于接收所述外部电源的输入以输出直流电压供所述控制单元和开关单元工作，所述控制单元用于接收所述直流电压而上电工作，并在接收到所述触发信号后持续输出驱动信号，所述开关单元包括抗干扰模块以及用于接收外部电源中继模块，所述抗干扰模块用于响应所述驱动信号而启动所述中继模块，以输出所述接收到的外部电源，所述抗干扰模块用于消除所述控制单元产生的干扰信号301f对所述中继模块的影响。

Description

开关装置
技术领域
本发明涉及电子设备，尤其涉及一种节能的开关装置。
背景技术
目前，大多数集体宿舍、办公大楼以及小区住宅等都采用二级电源控制系统供电。由用电管理部门控制电源总闸开关的闭合和断开，终端用户控制单个房间或单套居室的电源开关。当用电管理部门控制电源总闸开关闭合时，电源即配送到终端用户，终端用户开启电源开关即可使用；当用电管理部门控制电源总闸开关断开时，停止配送电源到用户终端，终端用户即使开启电源开关也不能使用电器。采用二级电源控制系统供电，由用电管理部门集中控制电源的闭合和断开，有利于管理作息时间比较统一的集体宿舍、公寓等。
然而，采用上述二级电源控制系统供电，当用电管理部门将电源总闸开关断开时，终端用户容易忘记断开电源开关和关闭家中正在使用的家用电器。当用电管理部门再次闭合电源总闸开关时，终端用户家中的电源开关尚处于开启状态，忘记关闭的家用电器便会随即启动。若此时终端用户不在家中或正在休息，因此无法关闭开启的家用电器造成电源浪费或影响用户休息。如以集体宿舍为例，宿舍用电管理部门在晚上11点强制断开电源总闸开关后，宿舍内住宿人员即终端用户常忘记将房间内的电源开关断开。到次日5点时，宿舍用电管理部门将电源总闸开关闭合，此时，忘记断开电源的宿舍中的家用电器便会自动开启，而宿舍内住宿人员一般需要7点左右才能起来。因此从宿舍用电管理部门5点开启电源总闸开关到7点宿舍内住宿人员起床，造成两个小时的用电浪费。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种节能的开关装置。
一种开关装置，其包括输入单元、控制单元、电源转换单元以及开关单元，所述输入单元用于接收用户操作产生触发信号，所述电源转换单元用于接收所述外部电源的输入以输出直流电压供所述控制单元和开关单元工作，所述控制单元用于接收所述直流电压而上电工作，并在接收到所述触发信号后持续输出驱动信号，所述开关单元包括抗干扰模块以及用于接收外部电源中继模块，所述抗干扰模块用于响应所述驱动信号而启动所述中继模块，以输出所述接收到的外部电源，所述抗干扰模块用于消除所述控制单元产生的干扰信号对所述中继模块的影响。
上述开关装置通过改变输入单元的输入产生触发信号，并通过控制单元响应该触发信号而持续输出驱动信号驱动开关单元，以使开关单元输出其接收到的外部电源的输入，用于驱动电子设备，从而，有效地解决了电子设备在停止供电时忘记关闭而在重新供电后自动开启的问题，可避免造成用电浪费而增加人们负担，亦可防止电子设备自动启动，而影响人们休息。
附图说明
图1为一较佳实施方式的开关装置的模块图。
图2为图1所示的开关装置的电路图。
图3为一较佳实施方式的电子设备的模块图。
具体实施方式
如图1所示，开关装置200连接于外部电源10和电子设备400之间，通常外部电源10与开关装置200之间还设置控制开关100，用于接收用电管理人员的操作集中控制电源的配送。开关装置200用于控制将外部电源10产生的电压传输至电子设备400，以驱动电子设备400，开关装置200包括电源转换单元201、延迟单元203、输入单元205、控制单元207以及开关单元209。
其中电源转换单元201用于接收外部电源10的输入，并将该外部电源10的输入转换后输出电源，以给延迟单元203和开关单元209供电。
延迟单元203用于将电源转换单元201转换输出的电源延迟输送至控制单元207。
输入单元205用于接收用户的操作，产生触发信号。
控制单元207基于延迟单元203输送的电源而上电工作，并响应输入单元205产生的触发信号而产生持续的驱动信号。
开关单元209用于接收外部电源10的输入，并响应控制单元207输出的驱动信号而输出接收到的外部电源10的输入。
开关单元209包括抗干扰模块209a和中继模块209b。抗干扰模块209a用于将控制单元207输出的驱动信号和电源转换单元201输出的电源进行光电隔离，并响应控制单元207输出的驱动信号将电源转换单元201输出的电源输出至中继模块209b，以消除控制单元207产生的干扰信号影响中继模块209b。中继模块209b用于接收外部电源10的输入，并响应抗干扰模块209a输出的电源而输出外部电源10的输入，以提供给电子设备400使用。
如图2所示，其为开关装置200的电路图。电源转换单元201为变压电路，其将外部电源10通过控制开关100提供的输入转换成5V的直流电压，以向延迟单元203和开关单元209提供工作电压。
输入单元205包括选择开关K1和第一电阻R1，选择开关K1的一端连接至控制单元207，另一端可选择地连接接地端或通过第一电阻R1连接电源转换单元201。
延迟单元203包括第二电阻R2、第三电阻R3以及第一三极管Q1，其中第一三极管Q1的基极和集电极分别通过第二电阻R2和第三电阻R3电性连接至电源转换单元201，其发射极电性连接至控制单元207。
控制单元207包括控制器301、第四电阻R4、第五电阻R5以及第二三极管Q2。控制器301包括触发信号输入端301a、复位端301b、使能端301c、接地端301e以及输出端301f。其中触发信号输入端301a电性连接至选择开关K1，以通过选择开关K1在接地或电源转换单元201之间选择而产生触发信号，进而使输出端301f输出驱动信号。复位端301b为低电平有效，其连接电源转换单元201，用于接收所述电源转换单元201输出的直流电压使所述控制器301的输出端301f有效。使能端301c连接至第一三极管Q1的发射极，用于接收来自延迟单元203的直流电压。接地端301e接地。第二三极管Q2的基极通过第五电阻R5连接至输出端301f。第二三极管Q2的发射极接地，其集电极电性连接至开关单元209。第四电阻R4的一端连接第二三极管Q2的基极和第五电阻R5的公共端，另一端接地，第四电阻R4为第二三极管Q2提供偏置电压。
开关单元209包括抗干扰模块209a和中继模块209b。其中抗干扰模块209a包括第六电阻R6以及光电耦合器302。其中光电耦合器302包括发光二极管302a和光敏三极管302b。发光二极管302a的正极通过第六电阻R6电性连接至电源转换单元201，接收电源转换单元201为发光二极管302a提供的工作电压；发光二极管302a的负极电性连接控制单元207的第二三极管Q2的集电极。光敏三极管302b的集电极电性连接于电源转换单元201，发射极电性连接至中继模块209b，电源转换单元201通过光敏三极管302b集电极和发射极之间导通将转换后的电源提供给中继模块209b，以使中继模块209b上电工作。
中继模块209b包括电容C、第七电阻R7、继电器303以及电路开关K2。电路开关K2连接于外部电源10和电子设备400之间，用于接收外部电源10的输入。电容C与第七电阻R7串联电性连接于光敏三极管302b的发射极和地之间，用于在光耦合器302导通时分流。继电器303亦电性连接于光敏三极管302b和地之间，用于控制电路开关K2闭合以将外部电源10与电子设备400连接导通，或控制电路开关K2断开以停止外部电源10为电子设备400供电。
当控制开关100闭合时，电源转换单元201接收外部电源10的输入，并将该输入转换后输出直流电压，第一三极管Q1的基极通过第二电阻R2接收该直流电压而导通，并且其集电极将通过第三电阻R3接收的直流电压通过其发射极传输至控制器301的使能端301c，使控制器301上电工作。而复位端301b为低电平有效，其接收电源转换单元201输出的直流电压而无效。此时，用户操作选择开关K1使其产生一触发信号。触发信号输入端301a接收选择开关K1产生的触发信号而使控制器301的输出端301f持续输出驱动信号，与控制器301的输出端301f通过第四电阻R4连接的第二三极管Q2的集电极和发射极导通，使连接于第二三极管Q2的集电极和电源转换单元201之间的光电耦合器302的发光二极管302a导通，使光敏三极管302b集电极和发射极导通，进而使电源转换单元201输出的直流电压传输至中继模块209b。中继模块209b的继电器303接收光电耦合器302传输的直流电压，控制电路开关K2闭合，使外部电源10通过开关装置200向外输出电压，以驱动电子设备400。当用户再次操作选择开关K1产生触发信号，控制器301再次接收触发信号而产生翻转且不再输出驱动信号，进而使第二三极管Q2截止，光电耦合器302亦截止，电源转换单元201输出的直流电压无法被传输至继电器303，继电器303控制电路开关K2断开，使外部电源10不能通过开关装置200向外输出电压。
当控制开关100断开时，电源转换单元201没有外部电源10的输入，进而使电源转换单元201没有直流电压输出。延迟单元203的第一三极管Q1截止，控制器301停止工作，此时，用户如何操作选择开关K1均不能产生触发信号，第二三极管Q2截止，光电耦合器302亦截止，继电器303无电源供应，电路开关K2断开，外部电源10不能通过开关装置200向外输出电压。
当控制开关100再次闭合时，电源转换单元201接收外部电源10的输入，并将该输入转换后输出直流电压，延迟单元203的第一三极管Q1接收该直流电压而导通，并且通过其发射极将该直流电压传输至控制器301，使控制器301上电工作。此时，如果用户不操作选择开关K1，则选择开关K1不产生触发信号，控制器301不输出驱动信号，第二三极管Q2截止，光电耦合器302亦截止，电源转换单元201输出的直流电压无法被传输至继电器303，继电器303控制电路开关K2断开，则外部电源10不能通过开关装置200向外输出电压。若用户操作选择开关K1使其产生触发信号，进而使控制器301产生驱动信号，第二三极管Q2导通，光电耦合器302导通，继电器303接收电源转换单元201转换输出的直流电压，控制电路开关K2闭合，并使外部电源10通过开关装置200向外输出电压。
上述开关装置200通过改变输入单元205的输入产生触发信号，使控制单元207输出驱动信号，驱动开关单元209输出电压。开关装置200在控制开关100断开时停止工作，当控制开关100闭合后，若不改变输入单元205的输入，则开关装置200的开关单元209不会闭合，而改变输入单元205的输入，则开关装置200的开关单元209闭合，使电子设备400与外部电源10之间的电路闭合。从而，有效地解决了控制开关100断开时忘记关闭电子设备400而在控制开关100闭合后，造成电子设备400的自动开启的问题，可避免造成用电浪费，增加人们负担，亦可防止电子设备400自动启动，而影响人们休息。
如图3所示，其为一较佳实施方式的电子设备800的模块图。电子设备800包括设置于其内的开关装置600，开关装置600用于启动或关闭电子设备800。相对图1所示的开关装置200，本实施方式所涉及的开关装置600的开关单元609用于控制电子设备的工作电路801的闭合或断开，进而开启或关闭电子设备800。

Claims (7)

  1. 【权利要求1】一种开关装置，其特征在于：所述开关装置包括输入单元、控制单元、电源转换单元以及开关单元，所述输入单元用于接收用户操作产生触发信号，所述电源转换单元用于接收所述外部电源的输入以输出直流电压供所述控制单元和开关单元工作，所述控制单元用于接收所述直流电压而上电工作，并在接收到所述触发信号后持续输出驱动信号，所述开关单元包括抗干扰模块以及用于接收外部电源中继模块，所述抗干扰模块用于响应所述驱动信号而启动所述中继模块，以输出所述接收到的外部电源，所述抗干扰模块用于消除所述控制单元产生的干扰信号对所述中继模块的影响。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的开关装置，其特征在于：所述开关装置还包括连接于所述电源转换单元和控制单元之间的延迟单元，所述延迟单元用于延缓所述控制单元上电工作。
  3. 【权利要求3】如权利要求2所述的开关装置，其特征在于：所述延迟单元包括第一三极管，所述第一三极管的基极和集电极均连接至电源转换单元，所述第一三极管的发射极连接至控制单元，所述第一三极管响应所述直流电压而导通，并将所述直流电压通过其发射极输送至所述控制单元。
  4. 【权利要求4】如权利要求2所述的开关装置，其特征在于：所述控制单元包括控制器，所述控制器包括复位端、触发信号输入端、使能端以及输出端，所述使能端用于接收所述延迟单元输出的直流电压而上电工作，所述复位端用于接收所述电源转换单元输出的直流电压使所述控制器的输出端有效，所述触发信号输入端用于接收所述触发信号，以响应所述触发信号并通过所述输出端持续输出驱动信号。
  5. 【权利要求5】如权利要求4所述的开关装置，其特征在于：所述控制单元还包括第二三极管以及第四电阻，所述第二三极管的基极连接至所述控制器的输出端，所述第四电阻的一端连接于所述第二三极管的基极和控制器的输出端之间，另一端接地，所述第二三极管的发射极接地，其集电极连接至所述开关单元。
  6. 【权利要求6】如权利要求1所述的开关装置，其特征在于：所述抗干扰模块包括光电耦合器，所述光电耦合器包括发光二极管和光敏三极管，所述发光二极管接于所述电源转换单元和控制单元之间，用于接收所述控制单元的驱动信号，所述光敏三极管连接于所述电源转换单元和中继模块之间，用于将所述直流电压传输至所述中继模块。
  7. 【权利要求7】如权利要求1所述的开关装置，其特征在于：所述中继模块包括继电器和电路开关，所述电路开关一端与所述外部电源相连，另一端作为所述开关装置的输出端，所述继电器的一端连接地，另一端连接所述抗干扰模块，用于响应所述抗干扰模块传输的直流电压控制所述电路开关闭合，以将所述外部电源的输入输出；在未接收到所述直流电压时控制所述电路开关断开。
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