CN203038204U - 用于消除电脑待机功耗的断开电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可提高线路功率因数并且控制速度快能耗小的用于消除电脑待机功耗的断开电路。其包括电路输入端、电路输出端、双稳恒压恒流源和与电脑信号逻辑处理模块相接的中央处理器，在中央处理器与电路输入端之间设有提高电流电压功率因数且可采集输入信号的采集电路，在电路输入端和电路输出端之间还设有由中央处理器控制通断的开关电路。其不仅令处于待机状态的电脑，快速自动切断市电与其间的电连接，还可提高电路功率因数，减少电力网络的有功损耗，在双稳恒压恒流源的作用下，本实用新型无论是在市电用电高峰期还是低谷期，均可以给本电路提供平稳而恒定的直流电压电流。本实用新型结构简单、使用方便、节能环保且性能可靠。

Description

用于消除电脑待机功耗的断开电路

技术领域

本实用新型涉及一种用于中断用电设备与供电源电连接的电路，特别涉及一种可将待机状态的电脑与电源隔离的断开电路。

背景技术

随着经济社会的快速发展，能源浪费、环境污染随之而来，近年来，在人们节能环保意识的不断增强下，节能环保产品也应运而生。目前，电器市场上开发出许多用于电脑、电视、电视机顶盒、空调和音响等家用电器的节能插座，通常，当不享用所述的家用电器时，多数人使用所配的遥控器或采用CPU控制进行关机，这些电器看似没有工作，但其与总电源之间并没有断开，因此，其会产生待机功耗，所述节能插座就可大大降低所述家用电器处于待机状态时产生的功率损耗。

现有技术中的节能插座仍存在如下不足：

1）对容性和感性负载不能进行精确的无功补偿，功率因数较低。

2）用于电脑的节能插座，使用时，要对相对应的电路进行自学习，操作不简便。

3）通断无语音提示，不利于用户对关机操作的确认。

4）无电压调整功能，在用电低谷期，随着电网电压的升高，节能插座内部电路耗能增加。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可提高线路功率因数并且控制速度快能耗小的用于消除电脑待机功耗的断开电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型的用于消除电脑待机功耗的断开电路，包括与市电相接的电路输入端、与负载相接的电路输出端、为电路提供直流电压电流的双稳恒压恒流源和与电脑信号逻辑处理模块相接的中央处理器，在中央处理器与电路输入端之间设有提高电流电压功率因数且可采集输入信号的采集电路，在所述电路输入端和电路输出端之间还设有由中央处理器控制其间通断的由可关断晶闸管构成的开关电路，所述中央处理器为低功耗单片机，其型号为STC5410AD。

所述采集电路由第一比较器和第二比较器构成，其中，

第一比较器的反向输入端“2”脚通过第十四电容和第二十二电阻接地，其同向输入端“3”脚通过第十三电阻和第一电感接地，其另一反向输入端“6”脚通过第二十八电阻和第三十二电阻接往中央处理器的复位脚，其另一同向输入端“5”通过第二十七电阻和第十六电容接地，其输出端“7”脚一路通过第三十电阻接往第二比较器的同向输入端“5”脚，另一路通过第二十九电阻接于其反向输入端“6”脚；

第二比较器的反向输入端“2”脚通过第十四电阻、第三二极管和第十五电阻与电路输入端相接，其同向输入端“3”通过第十九电阻接地，其另一反向输入端“6”脚通过第二十电阻与第一电位器相接，其输出端“1”脚通过第四二极管接往中央处理器的一个输入端“13”，其另一输出端“7”脚通过第七二极管接往中央处理器的另一个输入端“12”脚。

所述开关电路中的可关断晶闸管的阳极与电路输入端相接，其阴极与电路输出端相接，其门极与光电双向可控硅驱动器的“4”脚相接并通过该驱动器接往中央处理器的脉宽调制输出端“9”脚。

所述电脑信号逻辑处理模块主要由电脑接口构成，其输出端接往接往中央处理器的再一输入端“14”脚接口。

本电路还设有提示所述开关电路通断的语音报警器。

在电路输入端与电路输出端之间还跨接有过压保护器。

所述第一比较器和第二比较器均为低功耗低失调双路差动比较器，其型号为LM2903。

所述可关断晶闸管的型号为BAT25－800，所述光电双向可控硅驱动器的型号为MOC3061。

与现有技术相比，本实用新型采用在电路中新增低功耗高功率因数的信号采集电路和快速通断的开关电路的电路结构，使得本实用新型不仅令处于待机状态的电脑，在无需拔出电源插头或手动关断电源插座的情况下，快速自动切断市电与电脑之间的电连接，消除电脑待机功耗，而且，还可以提高电路功率因数，减少电力网络的有功损耗，在双稳恒压恒流源的作用下，本实用新型无论是在市电用电高峰期还是低谷期，均可以给本电路提供平稳而恒定的直流电压电流。本实用新型结构简单、使用方便、节能环保且性能可靠。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1、2所示，本实用新型的用于消除电脑待机功耗的断开电路，是对现有技术中电脑节能插座的进一步改进。

本实用新型包括电路输入端LIN、电路输出端LOUT、中央处理器U1、双稳恒压恒流源U6、信号采集电路1、开关电路2、语音报警器BELL1和电脑信号逻辑处理模块U7。

电路输入端LIN由市电220V供电源接入并通过保险丝接于所述的开关电路2输入接口，电路输出端LOUT接于开关电路2的输出接口与负载之间，所述负载为办公或家用电脑。

所述中央处理器U1为微晶公司产的低功耗单片机，其型号为STC5410AD，其主要负责对信号采集电路1采集的电压和电流信号进行处理并通过开关电路2控制电路输入端LIN与电路输出端LOUT之间的通断以及提示通断的语音报警器BELL1。

所述双稳恒压恒流源U6的输入接口与开关电路2的输出接口相接，其作用是为本实用新型的断开电路提供平稳且恒定的直流电压电流值，该电路功耗低，可用双线或单线与外接插座相接。

所述信号采集电路1主要由第一比较器U2和第二比较器U3构成，其对市电输入进行功率因数校正的同时，第一比较器U2还将采集到的电路输入端LIN的电流信号送往中央处理器U1进行运算处理，第二比较器U3为电压检测电路和电流比较电路，该比较器不需要进行电流自学习，同时将市电网的0—500V的交流电压转换为0—5V的直流电压送往中央处理器U1进行运算处理，第一比较器U2和第二比较器U3均为低功耗低失调双路差动比较器，其型号为LM2903，所述采集电路1的连接结构如下：

第一比较器U2的反向输入端“2”脚通过第十四电容C14和第二十二电阻R22接地，其同向输入端“3”脚通过第十三电阻R13和第一电感L1接地，其另一反向输入端“6”脚通过第二十八电阻R28和第三十二电阻R32接往中央处理器U1的复位脚，其另一同向输入端“5”通过第二十七电阻R27和第十六电容C16接地，其输出端“7”脚一路通过第三十电阻R30接往第二比较器U3的同向输入端“5”脚，另一路通过第二十九电阻R29接于其反向输入端“6”脚；

第二比较器U3的反向输入端“2”脚通过第十四电阻R14、第三二极管D3和第十五电阻R15与电路输入端LIN相接，其同向输入端“3”通过第十九电阻R19接地，其另一反向输入端“6”脚通过第二十电阻R20与第一电位器RP1相接，其输出端“1”脚通过第四二极管D4接往中央处理器U1的一个输入端“13”，其另一输出端“7”脚通过第七二极管D7接往中央处理器U1的另一个输入端“12”脚。

所述开关电路2主要由可关断晶闸管T1和光电双向可控硅驱动器U5构成，可关断晶闸管T1的型号为BAT25－800，光电双向可控硅驱动器U5的型号为MOC3061。可关断晶闸管T1的阳极A与电路输入端LIN相接，其阴极K与电路输出端LOUT相接，其门极G与光电双向可控硅驱动器U5的“4”脚相接并通过该驱动器接往中央处理器U1的脉宽调制输出端“9”脚，当可关断晶闸管T1截止时，电路输入端LIN与电路输出端LOUT即断开。

所述电脑信号逻辑处理模块U7为电脑接口，该接口为现有技术中的通用接口，其输出端接往中央处理器U1的“14”脚接口。

本电路还设有提示所述开关电路2通断的语音报警器BELL1。

在电路输入端LIN与电路输出端LOUT之间还跨接有起浪涌保护作用的过压保护器RM1，其型号为RM800－8。

本实用新型的工作过程：

1、启动

1）当操作者按下电脑信号逻辑处理模块U7上的开机钮后，电脑信号逻辑处理模块U7对该启动信号进行处理滤波。

2）电脑信号逻辑处理模块U7将处理滤波后的启动信号送至中央处理器U1，中央处理器U1再将接收到的启动信号与已存储于其中的多种不同品牌电脑所对应的启动信号进行比较，若有一组匹配相同，即向光电双向可控硅驱动器U5送出控制信号，触发可关断晶闸管T1导通，接通电路输入端LIN与电路输入端LOUT之间的通路，此时市电为负载（即电脑）供电，同时语音报警器发出开机提示音。

2、关机

1）当操作者按下电脑信号逻辑处理模块U7上的关机钮后，电脑信号逻辑处理模块U7对该关机信号进行处理滤波。

2）电脑信号逻辑处理模块U7将处理滤波后的关机信号送至中央处理器U1，中央处理器U1再将接收到的关机信号与已存储于其中的多种不同品牌电脑所对应的关机信号进行比较，若有一组匹配相同，则延时1分钟左右即向光电双向可控硅驱动器U5送出控制信号，触发可关断晶闸管T1截止，断开电路输入端LIN与电路输入端LOUT之间的通路，此时市电停止为负载供电，同时语音报警器发出关机提示音。

关机后，电脑CPU停止工作，进入休眠状态，降低自身功耗，等待下一次开机信号。

3、动态分析

本实用新型在可关断晶闸管T1向负载供电的同时，中央处理器U1通过第一比较器U2进行电流检测，确定电脑己正常工作。

与此同时，中央处理器U1也通过第二比较器U3对电源的电压进行检测，当源电压大于220VAC时，中央处理器U1会降低对可关断晶闸管T1的触发频率，降低负载的电压输出，确保提供给负载的电压平均值在220V左右，从而使负载电压始终处于正常状态并可减少无功损耗。

若当中央处理器U1检测到负载线路中存在反向电流（反向电流越大，证明负载回馈电源无功越大）时，则增加可关断晶闸管T1的导通角，降低输出至负载的电压，让负载电流完全与电容交换，达到无功补偿的目的。

本实用新型在工作过程中，中央处理器U1会不断检测负载电流，并将负载电流与自身己设定好储存的电流值进行比较，若小于自身储存电流值时，则认为负载所带的电脑已关机，则延时1分钟左右令可关断晶闸管T1截止，完全断开负载电源，达到减少电脑损耗的目的，同时指令语音报警器发出提示音。

Claims (8)

1.一种用于消除电脑待机功耗的断开电路，包括与市电相接的电路输入端（LIN)、与负载相接的电路输出端（LOUT)、为电路提供直流电压电流的双稳恒压恒流源（U6）和与电脑信号逻辑处理模块（U7）相接的中央处理器（U1)，其特征在于：在中央处理器（U1)与电路输入端（LIN)之间设有提高电流电压功率因数且可采集输入信号的采集电路（1），在所述电路输入端（LIN)和电路输出端（LOUT)之间还设有由中央处理器（U1)控制其间通断的由可关断晶闸管（T1）构成的开关电路（2），所述中央处理器（U1)为低功耗单片机，其型号为STC5410AD。

2.根据权利要求1所述的用于消除电脑待机功耗的断开电路，其特征在于：所述采集电路（1）由第一比较器（U2）和第二比较器（U3）构成，其中，

第一比较器（U2）的反向输入端“2”脚通过第十四电容（C14）和第二十二电阻（R22）接地，其同向输入端“3”脚通过第十三电阻（R13）和第一电感（L1）接地，其另一反向输入端“6”脚通过第二十八电阻（R28）和第三十二电阻（R32）接往中央处理器（U1)的复位脚，其另一同向输入端“5”通过第二十七电阻（R27）和第十六电容（C16）接地，其输出端“7”脚一路通过第三十电阻（R30）接往第二比较器（U3）的同向输入端“5”脚，另一路通过第二十九电阻（R29）接于其反向输入端“6”脚；

第二比较器（U3）的反向输入端“2”脚通过第十四电阻（R14）、第三二极管（D3）和第十五电阻（R15）与电路输入端（LIN)相接，其同向输入端“3”通过第十九电阻（R19）接地，其另一反向输入端“6”脚通过第二十电阻（R20）与第一电位器（RP1）相接，其输出端“1”脚通过第四二极管（D4）接往中央处理器（U1)的一个输入端“13”，其另一输出端“7”脚通过第七二极管（D7）接往中央处理器（U1)的另一个输入端“12”脚。

3.根据权利要求1所述的用于消除电脑待机功耗的断开电路，其特征在于：所述开关电路（2）中的可关断晶闸管（T1）的阳极（A）与电路输入端（LIN)相接，其阴极（K）与电路输出端（LOUT)相接，其门极（G）与光电双向可控硅驱动器（U5）的“4”脚相接并通过该驱动器接往中央处理器（U1)的脉宽调制输出端“9”脚。

4.根据权利要求1所述的用于消除电脑待机功耗的断开电路，其特征在于：所述电脑信号逻辑处理模块（U7）主要由电脑接口构成，其输出端接往接往中央处理器（U1)的再一输入端“14”脚接口。

5.根据权利要求3所述的用于消除电脑待机功耗的断开电路，其特征在于：本电路还设有提示所述开关电路（2）通断的语音报警器（BELL1）。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于消除电脑待机功耗的断开电路，其特征在于：在电路输入端（LIN)与电路输出端（LOUT)之间还跨接有过压保护器（RM1）。

7.根据权利要求2所述的用于消除电脑待机功耗的断开电路，其特征在于：所述第一比较器（U2）和第二比较器（U3）均为低功耗低失调双路差动比较器，其型号为LM2903。

8.根据权利要求3所述的用于消除电脑待机功耗的断开电路，其特征在于：所述可关断晶闸管（T1）的型号为BAT25－800，所述光电双向可控硅驱动器（U5）的型号为MOC3061。

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