CN101752758A - 电源排插 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源排插，其包括主控插座、至少一受控插座、一电流检测单元、一控制单元、一稳压单元及一开关切换单元。受控插座的电源导通或断开受主控插座的使用状态所控制；电流检测单元用以检测该主控插座电流流量的变化并产生电流信号。控制单元依据该电流检测单元的电流信号产生控制信号。稳压单元为控制单元提供电源；开关切换单元控制受控插座电源导通或断开，开关切换单元包含有一开关组件及一开关向上牵引单元，所述开关向上牵引单元还包含一用于控制该开关组件进行断开的电磁阀与一可依据所述控制信号驱动该电磁阀的交流电开关。本发明电源排插由电磁阀来控制开关组件动作，耗电量少，且控制电磁阀动作的控制单元电路简单。

Description

电源排插

技术领域

本发明涉及一种电源排插，尤其涉及一种能降低电能损耗的电源排插。

背景技术

家用电器，例如计算机，组合音响等产品，均为多项单一接口设备的组合，这些家用电器使用时，除了开、关主机外，又必须分别将接口设备的电源开关关闭，如此才不会使接口设备因为经常处于充分供电的待使用状态而消耗电能，或使之寿命减短。

而每次使用计算机或组合音响等组合式电器用品时，均必须将其接口设备的电源开关逐一开启或关闭，在使用上会造成相当的不便。

为解决上述问题，出现了一种主从式电源排插。例如，中国台湾新型专利M268798号的主负载控制式电源开关组、M306408号的中控连动电源插座和美国发明专利公告号US6573619的节能插座等，都是除了主控插座外，其余受控插座的电源动作，均受到一继电器所控制，而继电器又由主控插座的电流大小所控制。这样只需要关闭或开启主控插座上的电器的电源，其余外接于受控插座上的电器会同时自动关闭或开启电源，不仅方便，而且可避免周围设备因待机而消耗电能。

然而，由继电器作为受控插座的切换开关，需持续为继电器供给电力，因而不仅消耗电能，且控制继电器运作的控制单元的电路设计复杂，从而制造成本高。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷和不足提供一种节省电能，且控制单元电路设计简单的电源排插。

为实现上述目的，本发明电源排插包含有一主控插座、至少一受控插座、一电流检测单元、一控制单元及一开关切换单元；受控插座的电源导通或断开受该主控插座的使用状态所控制；电流检测单元用以检测该主控插座电流流量的变化并产生电流信号；控制单元依据该电流检测单元的电流信号产生控制信号；稳压单元为该控制单元提供电源；开关切换单元用来控制受控插座电源导通或断开，该开关切换单元并包含有一开关组件以及一用以控制该开关组件进行断开的开关向上牵引单元；所述开关向上牵引单元还包含一用于控制该开关组件进行断开的电磁阀与一可依据所述控制信号驱动该电磁阀的交流电开关。

如上所述，本发明电源排插由电磁阀取代现有技术中的继电器来控制开关组件动作，电磁阀仅在启动瞬间需耗费电力，从而耗电量少，且控制电磁阀动作的控制单元电路简单，也能节约成本。

附图说明

图1为本发明电源排插第一实施例电路图。

图2为图1所示电源排插的控制单元电路原理图。

图3为本发明电源排插第二实施例电路图。

上述附图中的附图标记说明如下：

10     主控插座            10031    第一开关

20     受控插座            10032    第二开关

30     不受控插座          50       控制单元

100    开关切换单元        51       信号电平输入电路

101    开关向下牵引单元    52       突波吸收单元

102    开关向上牵引单元    53       信号电平判断及驱动电路

10011  第一电磁阀          531      开关导通控制电路

10012  第二电磁阀          532      开关断开控制电路

10021  第一交流电开关      60       稳压单元

10022  第二交流电开关      70       电流检测单元

1003   开关组件

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详细说明。

请参阅图1，其为本发明电源排插的第一实施例电路图，包括一主控插座10、至少一受控插座20、一不受控插座30、一电流检测单元70、一控制单元50、一稳压单元60及一开关切换单元100。

主控插座10为一般电源产品使用的电源插座，其主要提供电力给相关联电器设备中的主设备使用，而其它相关联的接口设备的电力则由受控插座20提供。当电源接通后，该主控插座10即有电力，且不受控插座30也有电力，该不受控插座30的电力不受主控插座10控制。

开关切换单元100包含有一开关组件1003以及一开关向下牵引单元101和一开关向上牵引单元102，且该开关向下牵引单元101和一开关向上牵引单元102中还包含有第一、二电磁阀10011、10012与第一、二交流电开关10021、10022。开关组件1003具有一第一开关10031与一第二开关10032。该第一开关10031具有一第一静触点S1、第一动触点S3及第二动触点S4；第二开关10032具有一第二静触点S2、第三动触点S5及第四动触点S6。第一静触点S1接于主控插座10的火线的一端及第二动触点S4接于受控插座20的火线的一端；第二静触点S2接于主控插座10的零线的一端、第四动触点S6接于受控插座20的零线的一端。

开关向下牵引单元101的第一电磁阀10011电性连接于第一开关10031的第一动触点S3与一第一整流器BD1的第四脚。第一整流器BD1的第三脚与第二开关10032的第三动触点S5相连，第一整流器BD1的第一脚、第二脚与一第一硅控整流器SCR1的阳极2和阴极1电性连接。第一整流器BD1的第一脚与稳压单元60电性连接，且第一整流器BD1的第一脚与稳压单元60之间电性连接有一第一二极管D1，第一整流器BD1的第二脚直接与稳压单元60的接地部相连。第一硅控整流器SCR1的控制极3与控制单元50电性连接。

开关向上牵引单元102的第二电磁阀10012电性连接于第一开关10031的第二动触点S4与一第二整流器BD2的第四脚。第二整流器BD2的第三脚与第二开关10032的第四动触点S6相连，第二整流器BD2的第一脚、第二脚与一第二硅控整流器SCR2的阳极2和阴极1电性连接。第二整流器BD2的第一脚与稳压单元60电性连接，且第二整流器BD2的第一脚与稳压单元60之间电性连接有一第二二极管D2，第二整流器BD2的第二脚与一接地部相连。第二硅控整流器SCR2的控制极3与控制单元50电性连接。

开关向上牵引单元102与开关向下牵引单元101具有相同的电路结构，其不同之处在于：开关向上牵引单元102的作用是控制开关组件1003进行断开，而开关向下牵引单元101的作用是控制开关组件1003进行导通。

市电经过第一整流器BD1或第二整流器BD2整流后进入稳压单元60，并经该稳压单元60降压、滤波及稳压后输出一稳定电压供给控制单元50作为电源使用，另稳压单元60还输出一参考电压给控制单元50。

请参阅图2，其为控制单元电路实施例原理图，其由一信号电平输入电路51、一突波吸收单元52与信号电平判断及驱动电路53，其中信号电平判断及驱动电路53至少具有一开关断开控制电路532。信号电平输入电路51的输入信号为电流检测单元70所输入的电流信号，该电流信号送到第八电阻R8而转成电压信号。第八电阻R8一端与第四电阻R4一端相连，另一端与第二二极管D2的阴极、第三二极管的阳极及第三电容C3相连。突波吸收单元52由所述第四电阻R4、第二二极管D2及第三二极管D3组成，该突波吸收单元52可保护电路免受过电压的损害。突波吸收单元52电性连接有一所述信号电平判断及驱动电路53的一开关断开控制电路532或一开关导通控制电路531。该开关导通控制电路531具有一第一比较器U1A及一第二比较器U1B。第二比较器U1B的第六脚与第四电阻R4、第二二极管D2的阳极及第三二极管D3的阴极电性连接；该第二比较器U1B的第五脚与第三电容C3的一端电性连接。

第一比较器U1A与第二比较器U1B之间电性连接有一第一二极管D1，该第一二极管D1一端与第二比较器U1B的第七脚与一第三电阻R3电性连接，该第三电阻R3的一端连接有一从稳压单元60输出的稳压电源，该第三电阻R3一端与第二比较器U1B的第七脚与一第二电容C2一端电性连接，该第二电容C2另一端接地。第一二极管D1一端与第一比较器U1A的第二脚均与一第一电容C1一端电性连接。第一电容C1一端与第一比较器U1A的第二脚与一第五电阻R5一端电性连接，该第五电阻R5的另一端接地。第一比较器U1A的第三脚电性连接有一第十电阻R10，该第十电阻R10的一端与稳压单元60连接，以输入的参考电压，第一比较器U1A的第三脚与第一脚之间电性连接有一第七电阻R7，从而第一比较器U1A、第七电阻R7及第十电阻R10组成一磁滞回路，可防杂波干扰。第一比较器U1A的第一脚与开关切换单元100中开关向下牵引单元101的第一交流电开关10021中的第一硅控整流器SCR1的控制极3相连，且第一比较器U1A的第一脚电性连接有一第二电阻R2，该第二电阻R2一端连接有一自稳压单元60输出的稳压电源；第一比较器U1A的第一脚与一第六电阻R6一端电性连接，该第六电阻R6另一端接地。

开关断开控制电路532大体结构与上述所述开关导通控制电路531相同，其不同之处在于：第三比较器U2A与第四比较器U2B之间电性连接有一第十五电阻R15而取代上述第一比较器U1A与第二比较器U1B之间电性连接的一第一二极管D1；第三比较器U2A的第一脚电性连接有一第五电容C5，该第五电容C5一端接地，且该第五电容C5为电解电容取代上述开关导通控制电路531中第二电容C2；第四比较器U2B的第六脚与稳压单元60输入的参考电源相连。

当主控插座10上的负载起动，则主控插座10上的回路电流量增加，电流检测单元70将检测到的电流信号送到控制单元50，并经控制单元50的第八电阻R8转成电压信号与第二比较器U1B的第五脚的电位作比较，若大于第二比较器U1B的第五脚的电位，则第一比较器U1A第一脚由低电位转高电位，驱动第一硅控整流器SCR1导通，则第一电磁阀10011动作使第一开关10031与第二开关10032分别切换至第二动触点S4和第四动触点S6，因此受控插座20有电力输入。由于开关组件1003切换至第二动触点S4和第四动触点S6，因此开关向下牵引单元101的电力被移除，第一电磁阀10011停止动作。当第八电阻R8上的电压信号下降低于第二比较器U1B的第五脚电位，则第一比较器U1A的第一脚由高电位转低电位，停止驱动SCR1。

当主控插座10上的负载关闭，则主控插座10上回路的电流量下降，经电流检测单元70检测的电流信号送到控制单元50，并经控制单元50的第八电阻R8转成电压信号与第三比较器U2A的第三脚的电位作比较，当控制单元50的第八电阻R8上的电压信号低于第三比较器U2A的第三脚电位，则第四比较器U2B的第七脚由低电位转高电位，驱动第二硅控整流器SCR2导通，则第二电磁阀10012动作使第一开关10031与第二开关10032分别切换至第一动触点S3和第三动触点S5，因此受控插座20无电力输入。由于开关组件1003切换至第一动触点S3和第三动触点S5，因此开关向上牵引单元102的电力被移除，第二电磁阀10012停止动作。当第八电阻R8上的电压信号上升高于第三比较器U2A的第三脚的电位，则第四比较器U2B的第七脚由高电位转低电位，停止驱动第二硅控整流器SCR2。

请参阅图3，其为本发明电源排插的第二实施例电路图，该实施例与第一实施例基本相同，其不同之处在于该开关切换单元100只有开关向上牵引单元102，因此此第二实施例电源排插只能控制开关组件1003进行断开半自动控制。

综上所述，本发明电源排插由电磁阀取代现有技术中的继电器来控制开关组件动作，电磁阀仅在启动瞬间需耗费电力，从而耗电量少能节约电力，且控制电磁阀动作的控制单元电路简单，也能节约成本。

Claims (7)

1.一种电源排插，包含有一主控插座、至少一受控插座、一电流检测单元、一控制单元及一开关切换单元；受控插座的电源导通或断开受该主控插座的使用状态所控制；电流检测单元用以检测该主控插座电流流量的变化并产生电流信号；控制单元依据该电流检测单元的电流信号产生控制信号；稳压单元为该控制单元提供电源；开关切换单元用来控制受控插座电源导通或断开，该开关切换单元包含有一开关组件以及一用以控制该开关组件进行断开的开关向上牵引单元；其特征是：所述开关向上牵引单元还包含一用于控制该开关组件进行断开的电磁阀与一可依据所述控制信号驱动该电磁阀的交流电开关。

2.如权利要求1所述的电源排插，其特征是：所述开关切换单元进一步包含有一开关向下牵引单元，该开关向下牵引单元包含有一用于控制该开关组件进行导通的电磁阀与一可依据所述控制信号控制该电磁阀的交流电开关。

3.如权利要求1所述的电源排插，其特征是：进一步包含有一不受该主控插座的电源控制且不控制该受控插座电源导通或断开的不受控插座。

4.如权利要求1所述的电源排插，其特征是：所述电流检测单元可为电阻、比流器、霍尔元件或分流器。

5.如权利要求1所述的电源排插，其特征是：所述控制单元包含有一信号电平输入电路、一突波吸收单元与一信号电平判断及驱动电路，其中该信号电平判断及驱动电路至少具有一开关断开控制电路。

6.如权利要求5所述的电源排插，其特征是：所述控制单元中的信号电平判断及驱动电路还包含有一开关导通控制电路。

7.如权利要求1所述的电源排插，其特征是：所述稳压单元对电源进行降压、滤波、稳压或定压成一特定电压供给所述控制单元作为电源使用。

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