CN203386145U

CN203386145U - 采用电子开关的usb节能电源

Info

Publication number: CN203386145U
Application number: CN201320408051.9U
Authority: CN
Inventors: 刘少龙
Original assignee: Shanghai Feixun Data Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Feixun Data Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2023-07-09

Abstract

本实用新型涉及网络终端设备领域，尤其涉及节电技术领域。采用电子开关的USB节能电源，包括一5V供电模块，5V供电模块通过一电子开关连接USB电源输入端口；还包括一控制信号产生电路，控制信号产生电路设有用于输出控制信号的控制信号输出端，控制信号输出端连接电子开关的控制端；还包括一参考电压输出电路，参考电压输出电路的输入端连接直流输入电压，参考电压输出电路的参考电压输出端连接控制信号产生电路。本实用新型可在系统工作过程中，掉电时参考电压输出端信号的变化引起控制信号产生电路的控制信号的变化，并作用于电子开关，提前关断USB电源输入端口的5V电源供电，实现省电节能目的。

Description

采用电子开关的USB节能电源

技术领域

本实用新型涉及网络终端设备领域，尤其涉及节电技术领域。

背景技术

随着计算机网络技术的飞速发展，越来越多的计算机系统需要通过网络终端设备和其它计算机系统进行联网，以达到共享数据，统一管理的目的。因此，网络终端设备的功耗越来越引起人们重视，在保证系统功能的前提下，如何更好的节省电能成为人们研究的一种必然趋势。

现有技术公开了一种用于替代传统机械开关控制的电子手电筒，设有与供电电源电连接的电子开关，电子开关由依次连接的单片机、N沟道MOS管、二极管组成；现有技术还公开了一种电子设备，其采用磁开关和电子开关相结合的方式代替机械式开关，以达到在用户使用前系统不消耗电能，从而实现节能的目的。以上现有技术存在的缺点是系统不够可靠，反应不够迅速，不适于直接用于网络终端设备领域。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种采用电子开关的USB节能电源，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

采用电子开关的USB节能电源，其特征在于，包括一5V供电模块，所述5V供电模块通过一电子开关连接USB电源输入端口；

还包括一控制信号产生电路，所述控制信号产生电路设有用于输出控制信号的控制信号输出端，所述控制信号输出端连接所述电子开关的控制端；

还包括一参考电压输出电路，所述参考电压输出电路的输入端连接直流输入电压，所述参考电压输出电路的参考电压输出端连接所述控制信号产生电路。

优选地，所述参考电压输出电路包括第一分压电路，所述第一分压电路上设有所述参考电压输出端。

优选地，所述第一分压电路包括第一电阻及与所述第一电阻串联的第二电阻，所述第一电阻的一端连接所述直流输入电压，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻串联，所述第一电阻与所述第二电阻的串联接点处引出所述参考电压输出端，所述第二电阻的另一端接地。

优选地，所述控制信号产生电路包括一三极管，所述三极管的基极通过第二分压电路连接所述参考电压输出端，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极通过一集电极偏置电阻连接所述5V供电模块，所述三极管的集电极与所述集电极偏置电阻之间引出所述控制信号输出端。

优选地，所述第二分压电路包括第三电阻及与所述第三电阻串联的第四电阻，所述第三电阻的一端连接所述参考电压输出端，所述第三电阻的另一端连接所述三极管的基极，所述第四电阻的一端与所述第三电阻串联，所述第四电阻的另一端接地。

优选地，所述直流输入电压采用电压大小为12V的直流输入电源。

优选地，所述电子开关采用P沟道MOS管或N沟道MOS管。

优选地，所述P沟道MOS管为增强型P沟道MOS管，所述增强型P沟道MOS管的栅极作为所述电子开关的控制端，所述增强型P沟道MOS管的源极连接所述5V供电模块，所述增强型P沟道MOS管的漏极连接所述USB电源输入端口。

优选地，所述第一电阻采用阻值为3KΩ的电阻，所述第二电阻采用阻值为499Ω的电阻。

优选地，所述第三电阻采用阻值为10KΩ的电阻，所述第四电阻采用阻值为10KΩ的电阻。

有益效果：由于采用以上技术方案，本实用新型可在系统工作过程中，掉电时参考电压输出端信号的变化引起控制信号产生电路的控制信号的变化，并作用于电子开关，提前关断USB电源输入端口的5V供电模块，实现省电节能目的。

附图说明

图1为本实用新型的模块连接示意图；

图2为本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

参照图1、图2，采用电子开关的USB节能电源，包括一5V供电模块13，5V供电模块13通过一电子开关12连接USB电源输入端口14；还包括一控制信号产生电路15，控制信号产生电路15设有用于输出控制信号的控制信号输出端，控制信号输出端连接电子开关12的控制端；还包括一参考电压输出电路16，参考电压输出电路16的输入端连接直流输入电压（VinDC）10，参考电压输出电路的参考电压输出端（VREF）连接控制信号产生电路15。

本实用新型提供了一种基于电子开关的USB节能电源，可在系统工作过程中，掉电时依据参考电压输出端信号的变化引起控制信号产生电路15的控制信号的变化，并作用于电子开关，提前关断USB电源输入端口的5V电源供电，实现省电节能目的。

参照图2，参考电压输出电路16可以采用第一分压电路实现，第一分压电路上设有参考电压输出端（VREF）。作为一种实施例，第一分压电路采用电阻分压电路。电阻分压电路包括第一电阻（R1）及与第一电阻串联的第二电阻（R2），第一电阻（R1）的一端连接直流输入电压（VinDC）10，第一电阻（R1）的另一端与第二电阻（R2）串联，第一电阻（R1）与第二电阻（R2）的串联接点处引出参考电压输出端（VREF），第二电阻（R2）的另一端接地。

上述的控制信号产生电路15可以包括一三极管（Q1），三极管采用NPN型三极管或PNP型三极管，当采用NPN型三极管时，三极管的基极（B）通过第二分压电路连接参考电压输出端（VREF），三极管的发射极（E）接地；三极管的集电极（C）通过一集电极偏置电阻（R5）连接5V供电模块13，三极管的集电极（C）与集电极偏置电阻（R5）之间引出控制信号输出端（VDREF）。其中第二分压电路可以包括第三电阻（R3）及与第三电阻（R3）串联的第四电阻（R4），第三电阻（R3）的一端连接参考电压输出端（VREF），第三电阻（R3）的另一端连接三极管的基极（B），第四电阻（R4）的一端与第三电阻（R3）串联，第四电阻（R4）的另一端接地。

作为一种实施例，电子开关12可以采用P沟道MOS管或N沟道MOS管，较佳地，可以采用增强型P沟道MOS管。当采用增强型P沟道MOS管时，其栅极（G）连接控制信号输出端（VDREF），其源极（S）连接5V供电模块13，其漏极（D）连接USB电源输入端口14。

作为一种实施例，直流输入电压10为12V直流输入电源；第一电阻采用阻值为3KΩ的电阻，第二电阻采用阻值为499Ω的电阻。第三电阻采用阻值为10KΩ的电阻，第四电阻采用阻值为10KΩ的电阻。但是并不限定。这个分压值的选取一方面是考虑到三极管（Q1）导通，另一方面也是考虑到断电告警。在实际应用中，可以根据实际需要通过修改阻值来调节提前关断的时间。

具体分析如下：在正常供电情况下，经过第一电阻（R1）及与第一电阻串联的第二电阻（R2）分压，参考电压输出端获得1.71V电压，此值大于网络终端设备的中央处理单元（CPU）断电信号的阈值电平1.23V，网络终端设备，如ADSL终端设备不会向局端设备发出告警信号，参考电压输出端（VREF）控制正常供电时三极管（Q1）导通，并在三极管（Q1）导通时控制信号输出端（VDREF）处接近0V，MOS管（Q2）在控制信号输出端（VDREF）的控制下，当控制信号输出低电平时，MOS管（Q2）导通，USB电源输入端口14获得5V供电模块供电。

如果直流输入电压10上电工作过程中出现掉电，则参考电压输出端（VREF）的电平值会减小，且当参考电压输出端（VREF）的输出电压小于网络终端设备的中央处理单元（CPU）断电信号的阈值电平时，网络终端设备，如ADSL终端设备会向局端设备发出告警信号并断开局端设备与终端设备之间的连接。此时，参考电压输出端（VREF）经第二分压电路分压后的电平值小于三极管（Q1）的基极（B）与发射极（E）之间的导通电平，三极管（Q1）截止，控制信号输出端（VDREF）输出的控制信号接近5V，作用于MOS管（Q2）的控制端，实现直流输入电压10掉电且低于8.6V时MOS（Q2）管关断，5V供电模块停止向USB电源输入端口供电。

本实用新型提供的技术方案中，系统工作过程中如果直流输入电压（VinDC）10发生掉电，参考电压输出端（VREF）传递给中央处理单元（CPU）的同时，可在直流输入电压10完全掉电前，提前关断USB电源输入端口的5V电源供电，从而实现省电节能。

控制信号输出端（VDREF）可以通过其上拉电压的大小进行调节，用以控制不同电源模块开关控制。本技术方案除了可以对USB用电模块进行节能管理之外，同样可以对无线用电模块、和以太网交换用电模块等进行智能管理。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.采用电子开关的USB节能电源，其特征在于，包括一5V供电模块，所述5V供电模块通过一电子开关连接USB电源输入端口；

2.根据权利要求1所述的采用电子开关的USB节能电源，其特征在于，所述参考电压输出电路包括第一分压电路，所述第一分压电路上设有所述参考电压输出端。

3.根据权利要求2所述的采用电子开关的USB节能电源，其特征在于，所述第一分压电路包括第一电阻及与所述第一电阻串联的第二电阻，所述第一电阻的一端连接所述直流输入电压，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻串联，所述第一电阻与所述第二电阻的串联接点处引出所述参考电压输出端，所述第二电阻的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的采用电子开关的USB节能电源，其特征在于，所述控制信号产生电路包括一三极管，所述三极管的基极通过第二分压电路连接所述参考电压输出端，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极通过一集电极偏置电阻连接所述5V供电模块，所述三极管的集电极与所述集电极偏置电阻之间引出所述控制信号输出端。

5.根据权利要求4所述的采用电子开关的USB节能电源，其特征在于，所述第二分压电路包括第三电阻及与所述第三电阻串联的第四电阻，所述第三电阻的一端连接所述参考电压输出端，所述第三电阻的另一端连接所述三极管的基极，所述第四电阻的一端与所述第三电阻串联，所述第四电阻的另一端接地。

6.根据权利要求1所述的采用电子开关的USB节能电源，其特征在于，所述直流输入电压采用电压大小为12V的直流输入电源。

7.根据权利要求1所述的采用电子开关的USB节能电源，其特征在于，所述电子开关采用P沟道MOS管或N沟道MOS管。

8.根据权利要求7所述的采用电子开关的USB节能电源，其特征在于，所述P沟道MOS管为增强型P沟道MOS管，所述增强型P沟道MOS管的栅极作为所述电子开关的控制端，所述增强型P沟道MOS管的源极连接所述5V供电模块，所述增强型P沟道MOS管的漏极连接所述USB电源输入端口。

9.根据权利要求3所述的采用电子开关的USB节能电源，其特征在于，所述第一电阻采用阻值为3KΩ的电阻，所述第二电阻采用阻值为499Ω的电阻。

10.根据权利要求5所述的采用电子开关的USB节能电源，其特征在于，所述第三电阻采用阻值为10KΩ的电阻，所述第四电阻采用阻值为10KΩ的电阻。