CN1573625A - 用于控制多插座电源板的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于控制多插座电源板的装置，在该装置中可以避免开关振动，该装置容易制造，并且可以降低制造的成本。检测器检测通过主插头连接器的电流。放大器放大电流检测器检测出的电流，产生放大的信号。施密特触发电路将来自放大器的放大的信号与参考值相比较，并根据比较的结果输出具有预定阈值电压的用于防止波动的控制信号。开关操作器将电源切换到多个辅连接器，驱动器驱动检测器、放大器、施密特触发电路和开关操作器。

Description

用于控制多插座电源板的装置
技术领域
本发明涉及用于控制多插座电源板的装置，尤其涉及可应用于具有多个插座的布线系统的装置，该多个插座与多个电器电连接。更具体地说，在本发明中，通过检测流过主设备的电流，可以根据主设备是否开启，而自动切断提供给其他从设备的电源。
背景技术
图1示意性示出多插座控制电路的一般概念，其中标号20表示多插座控制电路。如图1所示，多插座电源板10具有与主计算机电连接的主插座11，以及与多个外设电连接的多个从插座12至14。交流电(例如220V)直接加于主插座11上。相反，从插座12至14经开关26与交流电源连接，这将在后面详细阐述。
多插座控制电路20包括电流检测器21，用于根据主计算机50是否运转或开启而检测电流变化。电流检测器21与通向主插座11的交流电源线连接。此外，多插座控制电路20包括信号放大器22，用于将电流检测器21输出的电流放大至某一电平；控制器23，用于识别主计算机51的开/关状态并输出与识别的状态成比例的控制信号；开关操作器24，用于关闭或打开开关26，以响应来自控制器23的控制信号，切断从插座12至14的电功率(例如220V)；以及电源25，用于向信号放大器22、控制器23和开关操作器24提供电功率。
在具有上述结构的常规多插座控制电路中，主计算机51与主插座11电连接，而诸如显示器52、打印机53、扫描仪54等的外设与从插座12至14连接。
在工作中，当主计算机51运转或开启时，由于电耗使得电流检测器21检测到电流。否则，电流检测器21检测不到任何电流。
因此，只有在电流检测器21检测到流过主插座11的电流的情况下，电流检测器21才输出信号。该信号经信号放大器22放大至某一电平并送入控制器23。
随后，当来自信号放大器22的经放大的信号被送入控制器23时，控制器23识别出主计算机51正处于开启状态，则控制开关操作器24保持on/off开关26的开状态。因此，交流电可被持续提供给从插座12至14，继而提供给外设。
另一方面，当没有任何信号加在控制器23上时，控制器23识别出主计算机51正处于关闭状态，则控制开关操作器24，使得on/off开关26处于关状态，由此切断提供给外设插入的从插座12至14的电功率。
如上所述，在主计算机51和外设分别与多插座电源板10上的主插座11和插座12至14相连的情况下，当主计算机51关闭时，则切断计算机系统的所有电源。这样，就能避免由于雷击等引起的电涌可能带来的损坏，并可以避免不必要的功率损耗。
图2示出韩国专利公开号为2003-31554的申请中公开的多插座控制电路的示例。如图2所述，电流检测器21包括与电源25的输出端相连的电流互感器(CT)，用于改变电流值，以及由二极管D3和D4组成的稳定电路34，用于对来自电流互感器和电容器C3的输出电流进行整流，用于使被整流的电流变平。由电流互感器和稳定电路34检测到的电流经信号放大器22送入控制器23。
然而，上述常规的多插座控制电路中的电流检测器21必须使用昂贵的和大尺寸的电流互感器来检测流过主插座11的电流。
进一步，问题在于，当一定的临界值输入到开关操作器24，开关操作器的输出值可能波动。
发明内容
为此，针对现有技术中的上述问题提出了本发明。本发明的目的是提供一种用于控制多插座电源板的装置，在该装置中可以避免所述的开关振动，并且该装置易于制造，而且制造成本降低。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于控制多插座电源板的装置，该多插座电源板具有与主电器和多个外设分别电连接的主插头连接器和多个辅插头连接器，该装置包括：
检测器，用于检测流过主插头连接器的电流；
放大器，用于放大由电流检测器检测出的电流，以产生放大的信号；
施密特触发电路，用于将来自放大器的放大信号与参考值相比较，并根据所述比较的结果输出具有预定阈值电压的用于防止振动的控制信号；
由来自施密特触发电路的控制信号操作的开关操作器，用于将电功率切换到多个辅连接器；以及
驱动器，用于分别驱动所述检测器、放大器、施密特触发电路和开关操作器。
优选地，检测器包括分流电阻。更优选地，施密特触发电路包括用于从放大器接收放大的信号的第一二极管，一端与第一二极管的阴极相连另一端与地相连的第一电容器，一端与第一二极管的阴极和第一电容器的一端相连的第一电阻，一端与电源相连的第二电阻，第二二极管和第二电容器并联连接在地和第二电阻的另一端，以及具有与第二电阻的另一端相连的反向输入和与第一电阻的另一端相连的非反向输入的比较器。
最优选地，开关操作器包括第一电阻，所述第一电阻的一端连接施密特触发电路的输出端；第二电阻，其一端连接第一电阻的另一端；晶体管，基极连接第一电阻另一端与第二电阻的一端的结点处；以及与晶体管的集电极相连的开关元件。进一步，开关元件包括继电器、固态继电器、三端双向可控硅开关元件、半导体闸流管中的至少一个。本装置还包括噪声滤波器，用于阻止外部不必要的电波引入多插座电源板，并阻止多插座电源板内产生的不必要的电波泄漏到外面。
参考以下说明、附图和所附权利要求将实现对本发明的更多其它特性、方面和优点的了解。
附图说明
本发明的优选实施方式将结合附图进行描述，其中
图1示意性示出多插座控制电路的一般概念；
图2示出常规的多插座控制电路的示例；
图3示出一般的计算机系统，其中主计算机和外设与多插座控制电路电连接；
图4示出根据本发明的一个实施方式的用于控制多插座电源板的装置；以及
图5示出图4中多插座电源板和分流电阻的放大图。
具体实施方式
参照附图，将在后面详细描述本发明的优选实施方式。不同附图中使用的相同标号表示相似或相同的部件。
图3示出一般的计算机系统，其中外设和主计算机一起插入多插座电源板。如图3所述，主计算机51通常与多个外设一起使用，外设例如有显示器52、打印机53、扫描仪54、扬声器(未示出)等。交流电经多插座电源板10送入主计算机51和外设，其中多个插座11至14提供给与之相连的设备。
因此，用户在用完主计算机51后，必需使用多插座电源板10所具有的开关15，切断提供给外设的电源。
通常，多插座电源板10被放置在计算机系统所安装的写字台下面，或其他用户看不见的地方，从而不会破坏计算机系统周围的视觉环境。因此，对于用户而言，利用多插座电源板10上的开关15切断整个电源是很麻烦的。此外，用户很可能在关闭主计算机51后忘记关闭外设。这样，雷击等引起的电涌偶尔会损坏外设，同时带来不必要的能耗。
图4示出根据本发明的一个实施方式的用于控制多插座电源板的装置，其中该装置通常由标号200表示。图5示出图4中多插座电源板和分流电阻的放大图。
参照图4和图5，本发明的装置200包括电流检测器220、放大器230、施密特触发电路240、开关操作器250、噪声滤波器210和驱动器260。本发明的装置的每一部件将在下面进行更详细地说明。
电流检测器220检测流过多插座电源板10(如图1至图3所示出)的主插头连接器11的电流。在该实施方式中，可以检测微电流的分流电阻作为电流检测器220使用。此外，电流检测器220与主插头连接器11串联连接。
信号放大器230用于放大从电流检测器220输出的微信号，并产生放大的信号。
在信号比较器240中，将信号放大器230中放大的信号与某个参考值相比较，以便识别出主设备，即主计算机51(图4中未示出)是开启还是关闭，并输出控制信号。
噪声滤波器210阻止不必要的电波进入多插座电源板10。例如阻断雷击等引起的电涌，并阻止不必要的电波泄漏到装置200的外面。
施密特触发电路240将来自放大器230的放大的信号与参考值比较，并按照比较结果输出一个具有预定阈值电压的用于防止振动的控制信号。
施密特触发电路240包括第一二极管D3，用于接收来自信号放大器230的放大的信号；第一电容器C8，其一端与第一二极管D3的阴极相连，另一端与地相连；第一电阻R2，其一端与第一二极管D3的阴极以及第一电容器C8的一端相连；第二电阻R3，其一端与电源Vcc相连，第二二极管D6和第二电容器C9并联在地和第二电阻R3的另一端连接。施密特触发电路240包括比较器241，其具有与第二电阻的另一端相连的反向输入和与第一电阻的另一端相连的非反向输入。比较器241将放大的信号与参考值相比较，并根据比较结果输出控制信号。
如上所述，施密特触发电路用于向开关操作器250提供低于某个临界值的电压，由此防止开关元件251振动。
在使用开关元件的情况下，该开关元件可在3V时工作于“开”状态，可以以略低的电压令开关元件处于“关”状态。例如，在2.8-2.9V的范围内，开关元件会在开和关的状态之间摆动。根据本发明，信号比较器240使用施密特触发电路，以便控制开关元件251在某个电压切换到“关”状态，该电压低于例如上述3V开关情况下的2.5V，由此避免了开关元件的开/关摆动。
开关操作器250包括晶体管，其根据信号比较器240输出的控制信号的出现，操作开关元件251切断提供给从插座12至14的电源。开关元件251与晶体管的输出端相连。
开关操作器250包括第一电阻R4，其一端连接施密特触发电路240的输出端；以及第二电阻R5，其一端连接第一电阻R4的另一端；晶体管TR，其基极连接到第一电阻R4的另一端与第二电阻R5一端的结点；以及与晶体管TR的集电极相连的开关元件251。
开关元件251优选是继电器、固态继电器(SSR)、三端双向可控硅开关元件、半导体闸流管等。
驱动器260分别驱动分流电阻220、放大器230、施密特触发电路240和开关操作器250。
噪声滤波器210阻止外部不必要的电波引入多插座电源板10，并阻止多插座电源板10内产生的不必要的电波泄漏到外面。
此外，如图4和图5所示，电流检测器220与主插头连接器11相互串联连接，而将本发明装置的布线设计成分别向主插座11和从插座12到14提供电功率。因此，电流检测器220仅检测流过主插头连接器11的电流，主设备(即，图3中的主计算机51)与该主插头连接器11电连接。
在工作中，在电流检测器220的输出高于预定参考值的情况下，施密特触发电路240识别出主设备，例如与主插座11相连的主计算机51处于开状态。则电流检测器220向晶体管输出信号，例如“高”信号，而后晶体管根据该“高”信号变为导通状态。由此，令来自驱动器260的电功率通过开关操作器250的晶体管，并启动开关元件251切换成开状态。这样，来自多插座电源板的电功率就可以提供给多插座电源板的从插座12至14，从而提供给与之相连的外设，如显示器、打印机等。
相反，在电流检测器220的输出低于预定参考值的情况下，信号比较器240识别出主计算机51处于关状态。则电流检测器220向晶体管输出信号，例如“低”信号，而后晶体管根据该“低”信号变为截止状态。由此，令来自驱动器260的电功率不能通过开关操作器250的晶体管，使得多插座电源板的从插头连接器12至14的电源被切断，从而切断提供给与之相连的外设，如显示器、打印机等的电源。
在这里的描述中，多插座电源板只是作为本发明的一个优选实施方式，而不对本发明构成限制。本发明可应用于各种其他布线系统，在这些系统中，有些相连接的设备需要根据其他设备的开启或关闭状态而自动开启或关闭。
根据本发明，在具有多个相连的电器的布线系统中，分流电阻用于识别主设备是否工作或开启。这样，就可以容易地制造出可靠的电路，并可以降低制造成本。此外，根据将来自电流检测器的信号与预定参考值相比较的结果，使用施密特触发电路输出控制信号。因此，开关操作器工作在小于某个临界值的情况下操作，由此防止了开关元件的振动。
尽管本发明是参照优选实施方式进行描述的，但这些描述仅是解释性的，而不构成对本发明的限制。不脱离本发明的范围和构思的情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改和变形，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (9)

1.一种用于控制多插座电源板的装置，该多插座电源板具有与主电器和多个外设分别电连接的主插头连接器和多个辅插头连接器，该装置包括：
检测器，用于检测流过主插头连接器的电流；
放大器，用于放大由所述电流检测器检测出的电流，产生放大的信号；
施密特触发电路，用于将来自所述放大器的放大信号与参考值相比较，并根据所述比较的结果输出具有预定阈值电压的用于防止振动的控制信号；
由来自施密特触发电路的所述控制信号控制的开关操作器，用于将电功率切换到所述多个辅连接器；以及
驱动器，用于分别驱动所述检测器、所述放大器、所述施密特触发电路和所述开关操作器。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述检测器包括分流电阻。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述施密特触发电路包括用于从所述放大器接收放大的信号的第一二极管；其一端与第一二极管的阴极相连，另一端与地相连的第一电容器；其一端与第一二极管的阴极和第一电容器的一端相连的第一电阻；其一端与电源相连的第二电阻；第二二极管和第二电容器，并联连接在地和第二电阻的另一端；以及具有与第二电阻的另一端相连的反向输入和与第一电阻的另一端相连的非反向输入的比较器。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述开关操作器包括第一电阻，其一端连接所述施密特触发电路的输出端；第二电阻，其一端连接第一电阻的另一端；晶体管，其基极连接第一电阻的另一端与第二电阻的一端的结点处；以及与晶体管的集电极相连的开关元件。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述开关元件包括继电器、固态继电器、三端双向可控硅开关元件、半导体闸流管中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括噪声滤波器，用于阻止外部不必要的电波引入多插座电源板，并阻止多插座电源板内产生的不必要的电波泄漏到外面。
7.一种用于控制多插座电源板的装置，该多插座电源板具有与主电器和多个外设分别电连接的主插头连接器和多个辅插头连接器，该装置包括：
检测器，用于检测流过主插头连接器的电流；
放大器，用于放大由所述电流检测器检测出的电流，以产生放大的信号；
施密特触发电路，用于将来自所述放大器的放大信号与参考值相比较，并根据所述比较的结果输出具有预定阈值电压的用于防止振动的控制信号；
由来自施密特触发电路的所述控制信号控制的开关操作器，用于将电功率切换到多个辅连接器；
驱动器，用于分别驱动所述检测器、所述放大器、所述施密特触发电路和所述开关操作器；以及
噪声滤波器，用于阻止外部不必要的电波引入多插座电源板，并阻止多插座电源板内产生的不必要的电波泄漏到外面。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述施密特触发电路包括用于从所述放大器接收放大的信号的第一二极管；其一端与第一二极管的阴极相连，另一端与地相连的第一电容器；其一端与第一二极管的阴极和第一电容器的一端相连的第一电阻；其一端与电源相连的第二电阻；第二二极管和第二电容器，并联连接在地和第二电阻的另一端；以及具有与第二电阻的另一端相连的反向输入和与第一电阻的另一端相连的非反向输入的比较器。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述开关操作器包括第一电阻，其一端连接所述施密特触发电路的输出端；第二电阻，其一端连接第一电阻的另一端；晶体管，其基极连接第一电阻的另一端与第二电阻的一端的结点处；以及与晶体管的集电极相连的开关元件。
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