CN205229728U - 一种智能电源管理器 - Google Patents
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Abstract
一种智能电源管理器，涉及电源技术领域，包括：12V直流电源电路、5V直流电源电路、采样信号处理电路、中央处理电路、采样与输出电路；本实用新型中主控电器连接端只可连接电视机（或空调），常通电器连接端可连接路由器等不需经常断电的电器，而被控电器连接端可连接机顶盒、音响等和电视机（或空调）同时断电的其它电器。本实用新型能及时判断当电视机（或空调）处于待机时，在设定时间内能自动切断电视及相关电器的电源，使相关电器待机能耗降为零。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源技术领域，特别是为电视机（或空调）、路由器、机顶盒、音响等配套的综合插座结构技术。
背景技术
目前家用电视机、空调、路由器、机顶盒、音响等家用电器设置大多直接与线路上的220V交流电压连接，当这些电器设备同时被连接在同一只多孔的插座上时，当电视机（或空调）遥控关机后，路由器、机顶盒、音响等还处在在工作中，即耗能又不安全。据权威部门统计连同电视机待机能耗一起，在电源不切断情况下，每时每刻都处于耗电状态，一起算下来平均每年可浪费60度以上；同时如果长期处于待机状态很容易发生电器火灾等安全事故，潜伏着很大的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型目的是为电视机（（或空调））用户提供一种节能、安全、使用方便的智能电源管理器。
本实用新型包括：12V直流电源电路、5V直流电源电路、采样信号处理电路、中央处理电路、采样与输出电路；
所述12V直流电源电路设有220V交流电源接入端、整流电路、滤波电路、非隔离开关电源MP150芯片U1和12V直流电源输出端，220V交流电源接入端经过整流电路和滤波电路连接在非隔离开关电源MP150芯片U1上，非隔离开关电源MP150芯片U1的输出端连接12V直流电源输出端；
所述5V直流电源电路包括78L05电源芯片U2，78L05电源芯片U2的一端连接在12V直流电源电路的12V直流电源输出端，78L05电源芯片U2的输出端连接5V直流电源输出端；
所述采样信号处理电路包括HLW7021集成处理芯片U4，所述HLW7021集成处理芯片U4的一端连接5V直流电源输出端；
所述中央处理器包括CSU8RF3111处理芯片U3、工作指示灯，CSU8RF3111处理芯片U3的一端连接5V直流电源输出端，工作指示灯一端连接5V直流电源输出端，另一端连接在CSU8RF3111处理芯片U3的一个电源输出端；CSU8RF3111处理芯片U3上连接红外接收器；HLW7021集成处理芯片U4的处理信号输出端与CSU8RF3111处理芯片U3的信号输入端连接；
所述采样与输出电路包括连接在220V交流电源上的常通电器连接端、通过继电器并联在220V交流电源上的一个主控电器连接端和被控电器连接端、220V交流电源电压联样电路、主控电器负载电流取样电路和继电器；主控电器负载电流取样电路与主控电器的一个连接端串接，220V交流电源电压联样电路的输出端和主控电器负载电流取样电路的输出端分别连接采样信号处理电路中HLW7021集成处理芯片U4；所述继电器的电源端与12V直流电源输出端连接；
所述中央处理器中CSU8RF3111处理芯片U3的一个控制端通过三极管与继电器的控制端连接。
本实用新型的工作原理：
12V直流电源电路：交流电源经过整流和滤波，向非隔离开关电源MP150芯片U1提供约为300V的直流电。非隔离开关电源MP150芯片U1具有适用电源范围宽，效率高、功耗小，工作可靠等优点。非隔离开关电源MP150芯片U1和外围电路组成12V供电电源，经电容滤波后向继电器等电路供电。
5V直流电源电路：选用的78L05电源芯片U2处理器可以免除外来干扰，工作稳定，电路简单可靠。
采样信号处理电路：通过HLW7021集成处理芯片U4对在电路中分别采取的电压、电流模拟信号做出处理，得到负载上的有功功率数据，根据数值的大小向中央处理器输出相应的电信号。
中央处理器：CSU8RF3111处理芯片U3是一种性能较好的单片机，在该芯片中拷录了自编的程序。该芯片能对所有外来的输入的各种信号，在经过内部处理后向继电器、工作指示灯、红外接收器等电路发出相应的操作指令。
采样与输出电路：对本管理器接入的交流电压进行采样，对主控电器负载电流进行取样，所得的信号输入中央处理器的CSU8RF3111处理芯片U3作进一步处理。三极管、继电器对CSU8RF3111处理芯片U3的输出信号做出反应，根据电路的要求接通或切断负载的电源。
本实用新型中主控电器连接端只可连接电视机（或空调），常通电器连接端可连接路由器等不需经常断电的电器，而被控电器连接端可连接机顶盒、音响等和电视机（或空调）同时断电的其它电器。
本实用新型具有的主要特点是：1.能记忆识别已接插的电视机（或空调）电源遥控信号，防止其它信号干扰；2.能及时判断当电视处于待机时，在设定时间内能自动切断电视机（或空调）及相关电器的电源，使相关电器待机能耗降为零；3.采用非隔离开关电源MP150芯片U1具有适用电源范围宽，效率高、功耗小，工作可靠等优点。
进一步地，本实用新型在所述12V直流电源电路上设置压敏电阻，压敏电阻连接在220V交流电源接入端。可以有效防止外来浪涌高电压的冲击。
在压敏电阻和非隔离开关电源MP150芯片U1之间串接保护电阻，可防止因电路故障而引起的不良后果。
在CSU8RF3111处理芯片U3的一个输出端连接手动开关S1。其作用是：按下后可以清除原录入信号数据，重新录入新的信号数据。
所述主控电器电流取样电路为康铜电阻。该产品具有简单而有效的效果。
附图说明
图1为本实用新型的12V直流电源电路示意图。
图2为本实用新型的5V直流电源电路示意图。
图3为本实用新型的采样信号处理电路示意图。
图4为本实用新型的中央处理电路示意图。
图5为本实用新型的采样与输出电路示意图。
具体实施方式
本实用新型分为五部分：12V直流电源电路、5V直流电源电路、采样信号处理电路、中央处理电路、采样与输出电路。
如图1所示，12V直流电源电路中L、N为220V交流电源接入端。在电源输入处加装V1、V2两只压敏电阻，可以有效防止外来浪涌高电压的冲击。交流电源经过D2、D3整流和C5滤波，向非隔离开关电源MP150芯片U1提供约为300V的直流电。压敏电阻和非隔离开关电源MP150芯片U1之间串接保护电阻R3，可防止因电路故障而引起的不良后果。
非隔离开关电源MP150芯片U1具有适用电源范围宽，效率高、功耗小，工作可靠等优点。非隔离开关电源MP150芯片U1和外围电路组成12V供电电源，经C9、C10电容滤波后向继电器等电路供电。
如图2所示，5V直流电源电路包括78L05电源芯片U2，78L05电源芯片U2的一端连接在12V直流电源电路的12V直流电源输出端，78L05电源芯片U2的输出端连接5V直流电源输出端。电容C4、C6、C7、C8进行电源滤波，电路简单可靠。
如图3所示，采样信号处理电路包括HLW7021集成处理芯片U4，HLW7021集成处理芯片U4的一端连接5V直流电源输出端。
如图4所示，中央处理器包括CSU8RF3111处理芯片U3、工作指示灯LD1，CSU8RF3111处理芯片U3的一端连接5V直流电源输出端，工作指示灯LD1一端连接5V直流电源输出端，另一端连接在CSU8RF3111处理芯片U3的一个电源输出端。
CSU8RF3111处理芯片U3上连接红外接收器。
HLW7021集成处理芯片U4的处理信号输出端与CSU8RF3111处理芯片U3的信号输入端连接。
在CSU8RF3111处理芯片U3的一个输出端连接手动开关S1。
如图5所示，采样与输出电路包括连接在220V交流电源上的常通电器连接端P4、通过继电器K1并联在220V交流电源上的一个主控电器连接端P5和两个被控电器连接端P2和P3。
主控电器负载电流取样电路由电阻R6、R7、R8、R9、R12组成对电源电压进行采样。康铜电阻MT1作为主控电器负载电流取样电路，主控电器负载电流取样电路与主控电器P5的一个连接端串接。结合图3、4可见：220V交流电源电压联样电路的输出端和主控电器负载电流取样电路的输出端分别连接采样信号处理电路中HLW7021集成处理芯片U4。
图5中的继电器K1的电源端与图1中的12V直流电源输出端连接。图4中的中央处理器中CSU8RF3111处理芯片U3的一个控制端通过三极管Q1与继电器K1的控制端连接。
康铜电阻MT1对主控电器负载电流进行采样，所得的信号输入HLW7021集成处理芯片U4作进一步处理。三极管Q1、继电器K1对CSU8RF3111处理芯片U3的输出信号做出反应，根据电路的要求接通或切断负载的电源。
Claims (5)
1.一种智能电源管理器，其特征在于：包括12V直流电源电路、5V直流电源电路、采样信号处理电路、中央处理电路、采样与输出电路；
所述12V直流电源电路设有220V交流电源接入端、整流电路、滤波电路、非隔离开关电源MP150芯片U1和12V直流电源输出端，220V交流电源接入端经过整流电路和滤波电路连接在非隔离开关电源MP150芯片U1上，非隔离开关电源MP150芯片U1的输出端连接12V直流电源输出端；
所述5V直流电源电路包括78L05电源芯片U2，78L05电源芯片U2的一端连接在12V直流电源电路的12V直流电源输出端，78L05电源芯片U2的输出端连接5V直流电源输出端；
所述采样信号处理电路包括HLW7021集成处理芯片U4，所述HLW7021集成处理芯片U4的一端连接5V直流电源输出端；
所述中央处理器包括CSU8RF3111处理芯片U3、工作指示灯，CSU8RF3111处理芯片U3的一端连接5V直流电源输出端，工作指示灯一端连接5V直流电源输出端，另一端连接在CSU8RF3111处理芯片U3的一个电源输出端；CSU8RF3111处理芯片U3上连接红外接收器；HLW7021集成处理芯片U4的处理信号输出端与CSU8RF3111处理芯片U3的信号输入端连接；
所述采样与输出电路包括连接在220V交流电源上的常通电器连接端、通过继电器并联在220V交流电源上的一个主控电器连接端和被控电器连接端、220V交流电源电压联样电路、主控电器负载电流取样电路和继电器；主控电器负载电流取样电路与主控电器的一个连接端串接，220V交流电源电压联样电路的输出端和主控电器负载电流取样电路的输出端分别连接采样信号处理电路中HLW7021集成处理芯片U4；所述继电器的电源端与12V直流电源输出端连接；
所述中央处理器中CSU8RF3111处理芯片U3的一个控制端通过三极管与继电器的控制端连接。
2.根据权利要求1所述智能电源管理器，其特征在于：在所述12V直流电源电路上设置压敏电阻，压敏电阻连接在220V交流电源接入端。
3.根据权利要求2所述智能电源管理器，其特征在于：在压敏电阻和非隔离开关电源MP150芯片U1之间串接保护电阻。
4.根据权利要求1所述智能电源管理器，其特征在于：在CSU8RF3111处理芯片U3的一个输出端连接手动开关。
5.根据权利要求1所述智能电源管理器，其特征在于：所述主控电器电流取样电路为康铜电阻。
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| CN201520858571.9U CN205229728U (zh) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | 一种智能电源管理器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108564752A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-09-21 | 四川艾贝斯科技发展有限公司 | 基于NB-IoT的电缆防盗系统及其报警方法 |
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- 2015-11-02 CN CN201520858571.9U patent/CN205229728U/zh active Active
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