CN204179396U - 智能断电插座系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能断电插座系统，其包括插孔和外部电源端口，还包括采样电路、控制器、继电器电路、电源电路和复位/显示电路；插孔包括断电插孔和非断电插孔；继电器电路分别连接控制器、外部电源端口和断电插孔；采样电路的分别连接继电器电路和控制器；非断电插孔直接连接外部电源端口。当用电器在工作时，通过采样电路检测电路中工作电流的大小来判断电器的工作状态。当通过多次判断到用电器的电流较小时，默认为用电器进入关机或者休眠状态，控制器模块发出指令，通过继电器电路切断电源。断电插孔和非断电插孔相互独立，对于一些不需要智能断电的用电器，可以连接到非断电插孔上。本方案适用于家庭用电设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及家庭用电控制领域，尤其是涉及一种可以节省能源的智能断电插座系统。
背景技术
家庭中的一些用电设备关机以后，如果不拔出插头，仍然会消耗电能，然而，这样的能耗常常不为人们所关注。例如常用的台式电脑关机后功率为3.5W ，笔记本电脑关机时功率为2.4W。此外,长时间待机将加速电器老化，缩短使用寿命，电器老化，同时可能增大安全隐患。
现有的一些智能插座一般是针对特定的设备，如专门为电视机或者电脑设计，通用性不强，结构复杂，体积偏大。
中华人民共和国国家知识产权局于2010年09月08日公开了公告号为CN101826687A的专利文献，名称是自动断电断网插座，其包括：主机插座、网络线开关、采样电路、控制电路、第一继电器和第二继电器，其中：采样电路采集主机插座的电流变化，并将电流变化发送给控制电路，控制电路与第一继电器和第二继电器相连并向这两者发送控制信号，第一继电器与插座电源开关相连，并控制插座电源开关的关闭，第二继电器与网络线开关相连，并控制网络线开关的开启或关闭。该自动断电断网插座在电脑主机关机后，可以自动对主机插座和网络线进行断电。此方案只针对电脑，通用性不强，也不适用于一些需要处于待机状态的设备。
发明内容
本实用新型主要是解决现有技术所存在的通用性不强、不适用于待机设备等的技术问题，提供一种同时具有智能断电和常规插孔、适用于所有设备的智能断电插座系统。
本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种智能断电插座系统，包括插孔和外部电源端口，还包括采样电路、控制器、继电器电路、电源电路和复位/显示电路；所述插孔包括断电插孔和非断电插孔；所述继电器电路的控制端连接控制器，继电器电路的输入端连接外部电源端口，继电器电路的输出端连接断电插孔；采样电路的采样端连接继电器电路的输入端，采样电路的输出端连接控制器；电源电路的输入端连接外部电源端口，输出端连接控制器；复位/显示电路连接控制器；所述非断电插孔直接连接外部电源端口。
当用电器在工作时，通过采样电路检测电路中工作电流的大小来判断电器的工作状态。首先得通过电流判断用电器是否处在工作状态，如果已经处在工作状态，当通过多次判断到用电器的电流较小时，默认为用电器进入关机或者休眠状态，控制器模块发出指令，通过继电器电路切断电源，完成智能断电；当下一次再次使用时，只需要按一下复位/显示电路中的功能复位键，清除里面的标志位，继电器电路又正常合上，进入新一轮工作周期。电源电路为其他电路提供5V工作电源。复位/显示电路还用于指示工作状态。断电插孔和非断电插孔相互独立，对于一些不需要智能断电的用电器，可以连接到非断电插孔上。
作为优选，所述采样电路包括互感器PT、电位器W1、运放和整流滤波电路，所述互感器PT的一次绕组连接继电器的输入端，二次绕组一端接地，另一端连接运放的输入端，电位器W1与互感器PT的二次绕组并联；整流滤波电路包括电容C4、电容C5、电容C6、二极管D1、二极管D2、电阻R1和电阻R2，所述电容C4的第一端连接运放的输出端，第二端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端连接控制器；电阻R1的第一端连接二极管D1的负极第二端接地；电容C6与电阻R1并联；二极管D2的负极连接二极管D1的正极，二极管D2的正极接地；电容C5的第一端连接电阻R2的第二端，电容C5的第二端接地。
采样电路通过互感器采集电流，运放和整流滤波电路对电流信号进行处理后传递给控制器。
作为优选，所述继电器电路包括电阻R3、电阻R4、三极管Q1、二极管D3和继电器K1，所述电阻R3的第一端连接控制器，第二端连接三极管Q1的基极；电阻R4跨接在三极管Q1的基极和发射极之间；三极管Q1的集电极连接继电器K1线圈第一端，继电器K1线圈的第二端连接5V电源；二极管D3的正极连接三极管Q1的集电极，二极管D3的负极连接5V电源。
继电器电路在控制器的控制下完成电路的导通和断开操作。
作为优选，所述控制器为MSP430f149芯片。
作为优选，智能断电插座系统还包括功率计量电路，所述功率计量电路与外部电源端口连接，功率计量电路与外部电源端口的连接点在其他电路与外部电源端口连接点之前。
现有的插座上所带有的状态指示一般是电压显示，而电压显示只能告诉用户当前电网状况。本方案采用了功率显示，用户可以直观了解当前用电器的耗电量，从而提升节约用电的意识。
本实用新型带来的有益效果是，插座分智能断电区与非受控区，使用时互不影响，提高了适用性；对智能断电区的用电器实现智能断电，节约电能；实现了对功率的显示，提醒用户节约用电。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构框图；
图2是本实用新型的一种采样电路图；
图3是本实用新型的一种电源电路图；
图4是本实用新型的一种继电器电路图；
图5是本实用新型的一种控制器外围电路图；
图6是本实用新型的一种功率计量电路图；
图中：1、采样电路，2、控制器，3、电源电路，4、复位/显示电路，5、继电器电路，6、功率计量电路，7、断电插孔，8、非断电插孔，9、外部电源端口。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种智能断电插座系统，如图1所示，包括插孔和外部电源端口9，还包括采样电路1、控制器2、继电器电路5、电源电路3、复位/显示电路4和功率计量电路6；插孔包括断电插孔7和非断电插孔8；继电器电路的控制端连接控制器，继电器电路的输入端连接外部电源端口，继电器电路的输出端连接断电插孔；采样电路的采样端连接继电器电路的输入端，采样电路的输出端连接控制器；电源电路的输入端连接外部电源端口，输出端连接控制器；复位/显示电路连接控制器；非断电插孔直接连接外部电源端口。
功率计量电路与外部电源端口连接，功率计量电路与外部电源端口的连接点在其他电路与外部电源端口连接点之前。图6是本实用新型的一种功率计量电路图。
如图2所示，采样电路包括互感器PT、电位器W1、运放和整流滤波电路，所述互感器PT的一次绕组连接继电器的输入端，二次绕组一端接地，另一端连接运放的输入端，电位器W1与互感器PT的二次绕组并联；整流滤波电路包括电容C4、电容C5、电容C6、二极管D1、二极管D2、电阻R1和电阻R2，所述电容C4的第一端连接运放的输出端，第二端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端连接控制器；电阻R1的第一端连接二极管D1的负极第二端接地；电容C6与电阻R1并联；二极管D2的负极连接二极管D1的正极，二极管D2的正极接地；电容C5的第一端连接电阻R2的第二端，电容C5的第二端接地。
如图4所示，继电器电路包括电阻R3、电阻R4、三极管Q1、二极管D3和继电器K1，所述电阻R3的第一端连接控制器，第二端连接三极管Q1的基极；电阻R4跨接在三极管Q1的基极和发射极之间；三极管Q1的集电极连接继电器K1线圈第一端，继电器K1线圈的第二端连接5V电源；二极管D3的正极连接三极管Q1的集电极，二极管D3的负极连接5V电源。
控制器为MSP430f149芯片。图5是本实用新型的一种控制器外围电路图。
图3是本实用新型的一种电源电路图。
当用电器在工作时，通过采样电路检测电路中工作电流的大小来判断电器的工作状态。首先得通过电流判断用电器是否处在工作状态，如果已经处在工作状态，当通过多次判断到用电器的电流较小时，默认为用电器进入关机或者休眠状态，控制器模块发出指令，通过继电器电路切断电源，完成智能断电；当下一次再次使用时，只需要按一下复位/显示电路中的功能复位键，清除里面的标志位，继电器电路又正常合上，进入新一轮工作周期。电源电路为其他电路提供5V工作电源。复位/显示电路还用于指示工作状态。断电插孔和非断电插孔相互独立，对于一些不需要智能断电的用电器，可以连接到非断电插孔上。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了采样电路、控制器、功率计量电路等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (5)
1.一种智能断电插座系统，包括插孔和外部电源端口，其特征在于，还包括采样电路、控制器、继电器电路、电源电路和复位/显示电路；所述插孔包括断电插孔和非断电插孔；所述继电器电路的控制端连接控制器，继电器电路的输入端连接外部电源端口，继电器电路的输出端连接断电插孔；采样电路的采样端连接继电器电路的输入端，采样电路的输出端连接控制器；电源电路的输入端连接外部电源端口，输出端连接控制器；复位/显示电路连接控制器；所述非断电插孔直接连接外部电源端口。
2.根据权利要求1所述的智能断电插座系统，其特征在于，所述采样电路包括互感器PT、电位器W1、运放和整流滤波电路，所述互感器PT的一次绕组连接继电器的输入端，二次绕组一端接地，另一端连接运放的输入端，电位器W1与互感器PT的二次绕组并联；整流滤波电路包括电容C4、电容C5、电容C6、二极管D1、二极管D2、电阻R1和电阻R2，所述电容C4的第一端连接运放的输出端，第二端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端连接控制器；电阻R1的第一端连接二极管D1的负极第二端接地；电容C6与电阻R1并联；二极管D2的负极连接二极管D1的正极，二极管D2的正极接地；电容C5的第一端连接电阻R2的第二端，电容C5的第二端接地。
3.根据权利要求2所述的智能断电插座系统，其特征在于，所述继电器电路包括电阻R3、电阻R4、三极管Q1、二极管D3和继电器K1，所述电阻R3的第一端连接控制器，第二端连接三极管Q1的基极；电阻R4跨接在三极管Q1的基极和发射极之间；三极管Q1的集电极连接继电器K1线圈第一端，继电器K1线圈的第二端连接5V电源；二极管D3的正极连接三极管Q1的集电极，二极管D3的负极连接5V电源。
4.根据权利要求1或2或3所述的智能断电插座系统，其特征在于，所述控制器为MSP430f149芯片。
5.根据权利要求4所述的智能断电插座系统，其特征在于，还包括功率计量电路，所述功率计量电路与外部电源端口连接，功率计量电路与外部电源端口的连接点在其他电路与外部电源端口连接点之前。
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|---|---|---|---|---|
| CN105676680A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-15 | 联想(北京)有限公司 | 一种控制方法及电子设备 |
| CN106785714A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-05-31 | 宿州学院 | 一种智能断电插座 |
| CN108023233A (zh) * | 2016-11-02 | 2018-05-11 | 黄俊铭 | 组合式电源插座系统 |
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