CN204012006U - 一种带有稳压器的usb接口智能插座 - Google Patents
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Abstract
带有稳压器的USB接口智能插座，包括设有两孔接口、三孔接口和USB接口的插座本体，插座本体内置主控板，所述的主控板设有MCU控制器、计量模块、电源模块、多路控制继电器，计量模块通过电流互感器和电压互感器与市电连接用于采集供电电流和电压，电源模块与市电相连将220V交流电转换为5V直流电，电源模块的输出端与低压差线性稳压器相连，低压差线性稳压器的输出端分别与MCU控制器、计量模块电性相连为其提供工作电源，多路控制继电器的输出端分别与两孔接口、三孔接口和USB接口电性相连以分别控制其通、断电。本实用新型提供了一种带有稳压器的USB接口智能插座，以解决现有插座控制不稳定，使用性能不稳定的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于插座技术领域，特指一种带有稳压器的USB接口智能插座。
背景技术
随着人们生活水平的提高，家用电器已成为人们生活中的一个必不可少的设备，而插座作为一种电器设备与市电入口的一个重要转换元件，其研发也越来越受到人们的重视。
目前，随着节能环保意识的加强，人们设计了一种智能远程控制的插座，即用户可通过远程自动或手动根据电器的充电状态实现对其输出端口的开关，以达到远程控制计量充电电量的目的。而目前的大多数的智能远程控制插座如中国专利CN201320477422.9 提供了一种智能电源插座，该智能电源插座包括中央处理器、电能计量模块、WiFi模块、控制开关、显示模块、轮显按键和采样电路，通过电能计量模块计算电能，通过WiFi模块的输入信号控制控制开关的开启和关闭，通过显示模块显示电能等，功能多样，且方便控制。但是，由于无论是中央处理器还是电能计量模块或wifi模块，其内置的芯片须由直流电源驱动，目前大多数的插座都是将市电220V的交流电源转换为5V的低压直流电以直接驱动中央处理器、电能计量模块或WIFI模块，而在实际使用过程中，由于负载的变化，很容置导致交流电压发生变化，从而导致电源转换模块的输出电压不稳定，从而很容易导致中央处理器、电能计量模块或WIFI模块的烧毁，从而影响其使用。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种带有稳压器的USB接口智能插座，以解决现有插座控制不稳定，使用性能不稳定的问题。
为实现上述目的，本实用新型之一种带有稳压器的USB接口智能插座，包括设有两孔接口、三孔接口和USB接口的插座本体，所述的插座本体内置主控板，所述的主控板设有MCU控制器、计量模块、电源模块、多路控制继电器，所述的计量模块通过电流互感器和电压互感器与市电连接用于采集供电电流和电压，所述的电源模块与市电相连将220V交流电转换为5V直流电，所述电源模块的输出端与一低压差线性稳压器相连，所述低压差线性稳压器的输出端分别与MCU控制器、计量模块电性相连为其提供工作电源，所述的多路控制继电器的输出端分别与所述的两孔接口、三孔接口和USB接口电性相连以分别控制其通、断电，该多路控制继电器的控制线圈与MCU控制器连接。
在上述方案的基础上优选，所述的低压差线性稳压器包括运算放大器、第一场效应管、第一电阻和第二电阻，所述第一场效应管的源极与所述的电源模块相连，所述第一场效应管的栅极与所述运算放大器的输出端相连，所述第一场效应管的漏极与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与地相连，所述运算放大器的负输入端与基准电压输入端相连。
在上述方案的基础上优选，所述的插座本体上设有LED显示屏，所述的LED显示屏通过设置在所述主控板上的状态显示电路与所述的MCU控制器电性相连。
在上述方案的基础上优选，所述的主控板还设有与MCU控制器电性连接的无线通信模块，并且通过该无线通信模块以无线方式与上位机连接，以控制每个USB接口的通、断电。
在上述方案的基础上优选，所述的无线通信模块为2.4G的zigbee模块和WIFI模块。
在上述方案的基础上优选，所述的MCU控制器型号为STM8S103。
在上述方案的基础上优选，所述的计量模块为CSE7759单相多功能计量器。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：本实用新型的克服了传统智能插座对中央处理器、计量模块等供电不稳定所引起的控制不稳定的技术问题，藉由在电源模块的输出端连接一低压差线性稳压器，电源模块转换后的电压经低压差线性稳压器的输出分别为MCU控制器、计量模块及电性相连其提供工作电源，以确保MCU控制器、计量模块和多路控制继电器的供电电压稳定性，从而有效避免负载变化对市电电压的影响而引起的电源模块转换后电压变化，以保证MCU控制器、计量模块的正常供电，确保其正常工作，从而提供一种控制稳定、计量准确、且使用性能稳定的带有稳压器的USB接口智能插座。
附图说明
图1是本实用新型的带有稳压器的USB接口智能插座的立体结构图。
图2是本实用新型的工作原理图。
图3是本实用新型的低压差线性稳压器的电路原理图。
图4是本实用新型的MCU控制器的电路原理图。
图5是本实用新型的电源模块的电路原理图。
图6是本实用新型的计量模块的电路原理图。
图7是本实用新型的多路控制继电器的部分电路原理图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1，本实用新型的带有稳压器的USB接口智能插座一端接在交流电源线上，输入220V交流电源，其另一端通过USB接口智能插座的两孔接口30、三孔接口20和USB接口40分别接入用电设备。
请继续参阅图2至7所示，本实用新型的一种带有稳压器的USB接口智能插座，包括设有两孔接口30、三孔接口20和USB接口40的插座本体10，插座本体10内置主控板，主控板上设有MCU控制器、计量模块、电源模块、多路控制继电器，计量模块通过电流互感器和电压互感器与市电连接用于采集供电电流和电压，电源模块与市电相连将220V交流电转换为5V直流电，且电源模块的输出端与低压差线性稳压器相连，低压差线性稳压器的输出端分别与MCU控制器、计量模块电性相连为其提供工作电源，多路控制继电器的输出端分别与两孔接口30、三孔接口20和USB接口40电性相连以分别控制其通、断电，且该多路控制继电器的控制线圈与MCU控制器连接，其中，多路控制继电器的部分电路原理图如图6所示。
工作时，市电交流电经过电流互感器和电压互感器后，通过电流互感器和电压互感器分别采集供电电压和电流信息，并将所采集到的电压值和电流值通过电路发送至计量模块，作为本案的优选方案，计量模块优选采用型号为CSE7759单相多功能计量器，请参阅图6和图4所示，本实用新型的CSE7759单相多功能计量器包括CSE7759芯片，CSE7759芯片的输入端V1P、V2N、V3N分别接入经电流互感器和电压互感器后的市电交流电的火线、零线和地线，其输出端CV-OUT、P-OUT分别与型号为STM8S103的MCU控制器相连，即将采集到的电压和电流数据发送至STM8S103芯片；电源模块输入端与市交流电相连，通过电源模块，其电源模块的电路图如图5所示，将220V的市交流电转换5V的直流电，并通过低压差线性稳压器分别与MCU控制器、计量模块电性相连，从而为MCU控制器和计量模块提供稳定的工作电源。
为了进一步详细说明本实用新型的低压差线性稳压器结构，请继续参阅图3所示，本实用新型的运算放大器OPM、第一场效应管M1、第一电阻R1和第二电阻R2， 第一场效应管M1的源极与电源模块输出端相连，第一场效应管M1的栅极与运算放大器OPM的输出端Vg相连，第一场效应管M1的漏极与第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端与地GND相连，运算放大器OPM的负输入端与基准电压VREF相连。即当用电设备发生变化时，引起交流市电电压产生波动时，那么电源模块转化成的直流电压也会因其发生变化，值低压差线性稳压器则通过运算放大器OPM和第一效应管M1将电源模块输入的电压值与基准电压VREF进行比较后，通过第一场效应管M1将产生的差值缩小，从而使得施加在MCU控制器、计量模块内的芯片上电压保持在一个很小波动内，从而避免电压过大或过小，烧毁MCU控制器或计量模块，引发故障。
请参阅图1所示，在插座本体10上设有LED显示屏50，LED显示屏50通过设置在主控板上的状态显示电路与MCU控制器电性相连。
优选的，本实用新型的主控板还设有与MCU控制器电性连接的无线通信模块，并且通过该无线通信模块以无线方式与上位机连接，从而控制每个接口的通、断电，且该无线通信模块为2.4G的zigbee模块和WIFI模块。上述上位机优选为电脑、手机或IPAD，即用户可通过无线通信模块通过无线网络实现对主控板上的MCU控制器实现无线远程控制，以实现其远程智能控制室内电器的功能。
综上所述，仅为本实用新型之较佳实施例，不以此限定本实用新型的保护范围，凡依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本实用新型专利涵盖的范围之内。
Claims (7)
1. 一种带有稳压器的USB接口智能插座，包括设有两孔接口、三孔接口和USB接口的插座本体，所述的插座本体内置主控板，所述的主控板设有MCU控制器、计量模块、电源模块、多路控制继电器，所述的计量模块通过电流互感器和电压互感器与市电连接用于采集供电电流和电压，所述的电源模块与市电相连将220V交流电转换为5V直流电，所述电源模块的输出端与一低压差线性稳压器相连，所述低压差线性稳压器的输出端分别与MCU控制器、计量模块电性相连为其提供工作电源，所述的多路控制继电器的输出端分别与所述的两孔接口、三孔接口和USB接口电性相连以分别控制其通、断电，该多路控制继电器的控制线圈与MCU控制器连接。
2.如权利要求1所述的一种带有稳压器的USB接口智能插座，其特征在于：所述的低压差线性稳压器包括运算放大器、第一场效应管、第一电阻和第二电阻，所述第一场效应管的源极与所述的电源模块相连，所述第一场效应管的栅极与所述运算放大器的输出端相连，所述第一场效应管的漏极与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与地相连，所述运算放大器的负输入端与基准电压输入端相连。
3.如权利要求1所述的一种带有稳压器的USB接口智能插座，其特征在于：所述的插座本体上设有LED显示屏，所述的LED显示屏通过设置在所述主控板上的状态显示电路与所述的MCU控制器电性相连。
4.如权利要求1所述的一种带有稳压器的USB接口智能插座，其特征在于：所述的主控板还设有与MCU控制器电性连接的无线通信模块，并且通过该无线通信模块以无线方式与上位机连接，以控制每个USB接口的通、断电。
5.如权利要求4所述的带有稳压器的USB接口智能插座，其特征在于：所述的无线通信模块为2.4G的zigbee模块和WIFI模块。
6.如权利要求1所述的带有稳压器的USB接口智能插座，其特征在于：所述的MCU控制器型号为STM8S103。
7.如权利要求1所述的一种带有稳压器的USB接口智能插座，其特征在于：所述的计量模块为CSE7759单相多功能计量器。
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| CN105186225A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-12-23 | 天津升班马科技有限公司 | 多功能智能插座 |
| CN107332064A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-11-07 | 泰力（安徽）电器股份有限公司 | 一种智能插座 |
| CN107728507A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-02-23 | 重庆市爱伦吉科技有限公司 | 智能卫生间控制器以及控制系统 |
| CN109347073A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-02-15 | 无锡圣普电力科技有限公司 | 一种智能拉闸接触器及其控制方法 |
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