CN102290688B - 一种利于外接负载在待机或关机时实现零功耗的节能插座 - Google Patents
一种利于外接负载在待机或关机时实现零功耗的节能插座 Download PDFInfo
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Abstract
一种利于外接负载在待机或关机时实现零功耗的节能插座，包括电源输出插孔以及为插座供电的电源输入端，其特征在于还包括：处理单元；接收电路，接收任何遥控信号并将遥控信号发送至处理单元，处理单元接收遥控信号后生成开启信号；检测电路，对电源输出插孔所在回路的供电状态进行采样并发送至处理单元，处理单元将采样信号与参考信号进行比较分析后生成关断信号；控制电路，接收处理单元发送的开启信号或关断信号，并根据开启信号或关断信号控制电源输出插孔所在回路，使电源输出插孔接通电源为外接负载供电或断开电源以关断对外接负载的供电。本发明在外接负载处于关机或待机状态时，可以完全断开电网，实现零功耗高效节能，而当接收到任何遥控信号时，其又可自动恢复供电，使外接负载获电正常工作。
Description
技术领域：
本发明涉及电源供电领域，尤其是一种零功耗节能供电插座。
背景技术：
现有的插座，一般包括设于插座上的若干电源输出插孔以及为插座供电的电源输入端，通过该插座可以为多种家用电器或办公设备等外接负载供电。但是该插座存在如下缺陷：1、仅具有供电功能，不能将家用电器或办公设备与电网完全断开，所以即使将与该插座电连接的家用电器或办公设备设于待机或关机状态，其也仅仅是切断了家用电器或办公设备与插座之间的强电部分，对于家用电器或办公设备的内部控制电路等弱电部分，其依然处于待机耗电状态，不仅不利于节能，还影响电器的使用寿命，不利于电器或设备的护养；当然，为解决待机功耗的问题，可以直接在外接负载上设置总控电源开关以切断强电及弱电电路，但这样做势必会使外接负载的电路结构复杂化，大大提高电器或设备的制造成本。2、不具有防雷保护及滤波功能，在雷雨多发季节或电压异常时，不能防止雷击或电压过高时产生的有害电涌及电压波动对电器的伤害，存在安全隐患。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种利于外接负载在待机或关机时实现零功耗的节能插座，当与电源输出插孔电连接的外接负载处于关机或待机状态时，该电源输出插孔可以完全断开电网，实现零功耗高效节能，而当该插座接收到任何遥控信号时，其又可自动恢复供电，使外接负载获电正常工作。
一种利于外接负载在待机或关机时实现零功耗的节能插座，包括设于插座上的至少一个电源输出插孔以及为插座供电的电源输入端，电源输出插孔可为外接负载供电，其特征在于，还包括：处理单元，处理单元，该处理单元可存储与电源输出插孔电连接的外接负载处于待机/关机状态时的参考信号；接收电路，与处理单元的输入端电连接，用以接收任何遥控信号并将遥控信号发送至处理单元，处理单元接收遥控信号后生成开启信号；检测电路，与处理单元的输入端电连接，用以对电源输出插孔所在回路的供电状态进行采样并发送至处理单元，处理单元将采样信号与参考信号进行比较分析后生成关断信号；以及控制电路，与处理单元的输出端电连接，用以接收处理单元发送的开启信号或关断信号，并根据开启信号控制电源输出插孔所在回路，使电源输出插孔接通电源为外接负载供电；或者根据关断信号控制电源输出插孔所在回路，使电源输出插孔断开电源以关断对外接负载的供电。
本发明具有如下优点：1、通过检测电路对电源输出插孔所在回路的供电状态进行采样，以确认外接负载是否处于关机或待机状态，该关机或待机状态状态可以是如充电器处于充满电时或者电视机等负载处于遥控关机时的状态，当外接负载处于关机或待机状态时，处理单元向控制电路发送关断信号控制电源输出插孔所在回路，使电源输出插孔在30秒后断开电源以关断对外接负载的供电，实现零功耗高效节能，延长外接负载的使用寿命；而当接收电路接收到任何遥控信号，处理单元向控制电路发送开启信号，控制电源输出插孔所在回路，使电源输出插孔接通电源为外接负载恢复供电。2、不用在所有外接负载上设置总控电源开关以切断强电及弱电电路，简化电器或设备等外接负载的电路结构，从而大大降低电器或设备的成本。
作为上述方案的一种改进，所述检测电路包括电流互感器、整流二极管、第一电阻、第二电阻以及一电容，所述电流互感器设于电源输出插孔所在回路的一侧，电流互感器的一端接地，另一端与整流二极管的正极端连接，整流二极管的负极端依次通过第一电阻、第二电阻后与地连接，所述电容与第二电阻并联，且第一电阻与第二电阻之间具有一引出端与处理单元的输入端电连接。所述电流互感器通过互感方式于所在回路中产生互感电流，经由整流二极管及电容后生成相应的取样信号发送到处理单元。
作为上述方案的进一步改进，所述控制电路为包括电磁继电器的控制电路，所述电磁继电器的常开触点串接于受控插孔所在回路，结构简单，控制方便；所述接收电路为带红外接收感应头的接收电路，其可接收任何红外遥控器所发出的遥控信号，不用专门配套对应的遥控器，插座开启方便。
作为上述方案的再一步改进，所述电源输入端与电源输出插孔之间并联有滤波模块，该滤波模块包括差模滤波单元和共模滤波单元，差模滤波单元包括依次并联于电源输入端L线与N线之间的差模电容CX1和差模电容CX2、以及串设于电源输入端L线上并位于差模电容CX1和差模电容CX2之间的差模扼流电感线圈L1；所述共模滤波单元包括共模电容CY1和共模电容CY2，共模电容CY1和共模电容CY2串接后并联于差模电容CX2之后，且共模电容CY1与共模电容CY2之间设有一引出端与地相接。差模扼流线圈L1对差模信号呈大电感，差模电容CX1和差模电容CX2对差模信号进行滤波，可将电路中的差模噪声有效地抑制，共模电容CY1、CY2对共模信号进行滤波，可将电路中的共模噪声有效地抑制。
作为上述方案的又一种改进，所述电源输入端与滤波模块之间并联有防雷保护模块，该防雷保护模块包括并联于电源输入端的压敏电阻和气体放电管。当雷击或电压过高时，防雷保护模块中的压敏电阻可随电压的升高而使其阻值变小并与零线之间形成通路；同样，所述高压气体放电管也可在高压状态导通，形成两道保护防线，从而有效地防止雷击或电压过高产生的有害电涌及电压波动对电器的伤害，保护电器的安全使用。
还包括一并设于滤波模块与电源输出插孔之间的开关电源，该开关电源为处理单元、接收电路、检测电路和控制电路供电。
所述压敏电阻和气体放电管之间串设有一电源开关，所述滤波模块与开关电源之间串设有一保险丝，当电路发热因短路而达到保险丝的熔丝温度时，断开电路，保护电路各元件安全。所述电源输入端的L线上还串接有过载保护器，当负载功率大于额定功率或负载短路时，过载保护器会自动断开，待负载正常后，重新按一次过载保护器复位键，该插座即可以再次正常供电，形成多重保护。
所述电源输入端还并联有电压表，能随时显示当前市电波动情况。所述处理单元的输入端还连接有可将所述外接负载处于待机/关机状态时的参考信号写入处理单元的设置按键以及一设置指示灯。当与电源输出插孔电连接的外接负载处于关机/待机状态时，长按设置按键，红色的LED设置指示灯开始闪烁，所述检测电路通过电流互感器，可获取外接负载在关机/待机状态时的电路电流大小并生成相应的参考信号，然后保存于处理单元中，直到LED停止闪烁，设置完成。
还包括并联于电源输入端的USB供电模块，提供USB插接口。可以对MP3、MP4、PDA、PSP、手机等充电。
说明书附图
图1为本发明的结构示意图一。
图2为本发明的结构示意图二。
图3为本发明之推拉式挂板与插座端盖的装配结构示意图一。
图4为本发明之推拉式挂板与插座端盖的装配结构示意图二。
图5为本发明的电路结构图。
图6为本发明的原理框图。
具体实施方案
如图1至图6所示，一种利于外接负载在待机或关机时实现零功耗的节能插座，包括设于插座1上的电源输出插孔12以及为插座供电的电源输入端10，电源输出插孔12可为外接负载供电，其还包括：处理单元2，该处理单元可存储与电源输出插孔12电连接的外接负载处于待机/关机状态时的参考信号；接收电路3，与处理单元2的输入端电连接，用以接收任何遥控信号并将遥控信号发送至处理单元2，处理单元2接收遥控信号后生成开启信号；检测电路4，与处理单元2的输入端电连接，用以对电源输出插孔12所在回路的供电状态进行采样并发送至处理单元2，处理单元2将采样信号与参考信号进行比较分析后生成关断信号；以及控制电路5，与处理单元2的输出端电连接，用以接收处理单元2发送的开启信号或关断信号，并根据开启信号控制电源输出插孔12所在回路，使电源输出插孔12接通电源为外接负载供电；或者根据关断信号控制电源输出插孔12所在回路，使电源输出插孔12断开电源以关断对外接负载的供电。
所述检测电路4包括电流互感器、整流二极管、第一电阻、第二电阻以及一电容，所述电流互感器设于电源输出插孔12所在回路的一侧，电流互感器的一端接地，另一端与整流二极管的正极端连接，整流二极管的负极端依次通过第一电阻、第二电阻后与地连接，所述电容与第二电阻并联，且第一电阻与第二电阻之间具有一引出端与处理单元2的输入端电连接。所述控制电路5包括晶体管以及电磁继电器，晶体管的基极与所述处理单元2的输出端电连接，其集电极通过相互并联的二极管和电磁继电器与一开关电源的供电端连接，其中所述二极管的负极端与开关电源的供电端连接，正极端与晶体管的集电极电连接，而晶体管的发射极则与地连接，晶体管的基极与发射极之间设有基极偏置电阻；所述电磁继电器具有一常开触点，其常开触点串接于受控插孔12所在回路。所述接收电路3包括红外接收感应头31以及解码单元，红外接收感应头31可接收任何红外遥控器所发出的遥控信号，并由解码单元生成相应信号输出到处理单元。所述处理单元2的输入端还连接有可将所述外接负载处于待机/关机状态时的参考信号写入处理单元2的设置按键21以及一设置指示灯22。所述电源输出插孔12、检测电路4以及控制电路5的数量不受限制，本实施例中，电源输出插孔12数量优选四个，所述控制电路5包括四个控制电路，检测电路4也有包括四个，电源输出插孔12、检测电路4以及控制电路5一一对应。
所述电源输入端10与电源输出插孔12之间并联有滤波模块6，该滤波模块6包括差模滤波单元和共模滤波单元，差模滤波单元包括依次并联于电源输入端L线与N线之间的差模电容CX1和差模电容CX2、以及串设于电源输入端L线上并位于差模电容CX1和差模电容CX2之间的差模扼流电感线圈L1；所述共模滤波单元包括共模电容CY1和共模电容CY2，共模电容CY1和共模电容CY2串接后并联于差模电容CX2之后，且共模电容CY1与共模电容CY2之间设有一引出端与地相接。所述电源输入端10与滤波模块6之间并联有防雷保护模块7，该防雷保护模块7包括并联于电源输入端10的压敏电阻和气体放电管。滤波模块6与电源输出插孔12之间还设有开关电源8，该开关电源8为处理单元2、接收电路3、检测电路4和控制电路5供电。所述压敏电阻和气体放电管之间串设有一电源开关71，所述滤波模块6与开关电源8之间串设有一保险丝91，所述电源输入端的L线上还串接有过载保护器92。所述电源输入端还并联有电压表93。还包括并联于电源输入端10的USB供电模块，提供USB插接口08。
其中，所述插座1于插座主体的两端还设有左端盖022和右端盖021，左端盖022上设有电源输入端10，右端盖021上设有USB插接口08，所述左端盖022和右端盖021上均设有推拉式挂板01，挂板上设有定位孔或挂置孔011。所述左端盖022和右端盖021上开设有便于挂板进、出的推拉口0211，推拉口的两侧设有导轨0210，所述挂板的两侧凸设有与导轨相配合的滑块013，挂板自推拉口0211伸出并可通过滑块013沿导轨自由移动。所述推拉口0211是由设于左端盖022或右端盖021的缺口与插座主体的底部共同形成的。所述导轨0210与左端盖022或右端盖021的连接处形成挂板向外移动时的挡止部。所述挂板上与设有滑块的一端相对的另一端向下凸设有限位部012，挂板向内移动时该限位部可与插座主体的底部相配合。所述限位部上设有便于将挂板拉出的凹口0121。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明专利范围所做的同等变化与修饰，皆落入本发明专利涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种利于外接负载在待机或关机时实现零功耗的节能插座，包括设于插座上的至少一个可为外接负载供电的电源输出插孔、为插座供电的电源输入端、以及：
处理单元，该处理单元可存储与电源输出插孔电连接的外接负载处于待机/关机状态时的参考信号；
接收电路，与处理单元的输入端电连接，用以接收任何遥控信号并将遥控信号发送至处理单元，处理单元接收遥控信号后生成开启信号；
检测电路，与处理单元的输入端电连接，用以对电源输出插孔所在回路的供电状态进行采样并发送至处理单元，处理单元将采样信号与参考信号进行比较分析后生成关断信号；以及
控制电路，与处理单元的输出端电连接，用以接收处理单元发送的开启信号或关断信号，并根据开启信号控制电源输出插孔所在回路，使电源输出插孔接通电源为外接负载供电；或者根据关断信号控制电源输出插孔所在回路，使电源输出插孔断开电源以关断对外接负载的供电；
其特征在于：所述检测电路包括电流互感器、整流二极管、第一电阻、第二电阻以及一电容，所述电流互感器设于电源输出插孔所在回路的一侧，电流互感器的一端接地，另一端与整流二极管的正极端连接，整流二极管的负极端依次通过第一电阻、第二电阻后与地连接，所述电容与第二电阻并联，且第一电阻与第二电阻之间具有一引出端与处理单元的输入端电连接；
所述电源输入端与电源输出插孔之间并联有滤波模块，该滤波模块包括差模滤波单元和共模滤波单元，差模滤波单元包括依次并联于电源输入端L线与N线之间的差模电容CX1和差模电容CX2、以及串设于电源输入端L线上并位于差模电容CX1和差模电容CX2之间的差模扼流电感线圈L1；所述共模滤波单元包括共模电容CY1和共模电容CY2，共模电容CY1和共模电容CY2串接后并联于差模电容CX2之后，且共模电容CY1与共模电容CY2之间设有一引出端与地相接；
所述插座的两端还设有左端盖和右端盖，所述左端盖和右端盖上均设有推拉式挂板，挂板上设有定位孔或挂置孔。
2.根据权利要求1所述的一种利于外接负载在待机或关机时实现零功耗的节能插座，其特征在于：所述控制电路为包括电磁继电器的控制电路，所述电磁继电器的常开触点串接于受控插孔所在回路；所述接收电路为带红外接收感应头的接收电路，其可接收任何红外遥控器所发出的遥控信号。
3.根据权利要求1或2所述的一种利于外接负载在待机或关机时实现零功耗的节能插座，其特征在于：所述电源输入端与滤波模块之间并联有防雷保护模块，该防雷保护模块包括并联于电源输入端的压敏电阻和气体放电管。
4.根据权利要求3所述的一种利于外接负载在待机或关机时实现零功耗的节能插座，其特征在于：还包括一并设于滤波模块与电源输出插孔之间的开关电源，该开关电源为处理单元、接收电路、检测电路和控制电路供电。
5.根据权利要求4所述的一种利于外接负载在待机或关机时实现零功耗的节能插座，其特征在于：所述压敏电阻和气体放电管之间串设有一电源开关，所述滤波模块与开关电源之间串设有一保险丝，所述电源输入端的L线上还串接有过载保护器。
6.根据权利要求5所述的一种利于外接负载在待机或关机时实现零功耗的节能插座，其特征在于：所述电源输入端还并联有电压表。
7.根据权利要求6所述的一种利于外接负载在待机或关机时实现零功耗的节能插座，其特征在于：所述处理单元的输入端还连接有可将所述外接负载处于待机/关机状态时的参考信号写入处理单元的设置按键以及一设置指示灯。
8.根据权利要求7所述的一种利于外接负载在待机或关机时实现零功耗的节能插座，其特征在于：还包括并联于电源输入端的USB供电模块，提供USB插接口。
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