CN208143081U - 一种组合式学生桌面电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组合式学生桌面电源；属于教学实验设备技术领域；其技术要点包括面板，面板下侧设有底座，所述面板与底座配合形成安装腔，在面板下侧的安装腔内设有线路板；在面板上设有安装孔，在安装孔内设有与安装孔相适应的市电插座，所述市电插座可拆卸式地安装在安装孔内；在安装孔与市电插座之间设有限位机构；在安装孔下部设有固定机构；在线路板上设有电源接口、控制变压器、整流滤波电路、继电器组、按键模块以及第一控制芯片，所述电源接口与控制变压器连接，控制变压器与继电器组连接，控制变压器通过整流滤波电路与继电器组连接；本实用新型旨在提供一种使用方便、效果良好的组合式学生桌面电源；用于提供电源。

Description

一种组合式学生桌面电源

技术领域

本实用新型涉及一种桌面电源，更具体地说，尤其涉及一种组合式学生桌面电源。

背景技术

目前，应用较普遍的实验室成套设备的结构包括教师演示主控台和学生实验台，在学生实验台上一般设置有电源，学生实验台上的电源一般只提供低压电源，没有提供交流市电的功能，使用时，经常需要另外接入排插或者在实验台上设置额外的排插，使得设备电路结构较为复杂，购买排插不仅需要额外的成本，同时也会使电路复杂化，存在一定的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种使用方便、效果良好的组合式学生桌面电源。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种组合式学生桌面电源，包括面板，其中所述面板下侧设有底座，所述面板与底座配合形成安装腔，在面板下侧的安装腔内设有线路板；在面板上设有安装孔，在安装孔内设有与安装孔相适应的市电插座，所述市电插座可拆卸式地安装在安装孔内；在安装孔与市电插座之间设有限位机构；在安装孔下部设有固定市电插座的固定机构；在线路板上设有电源接口、控制变压器、整流滤波电路、继电器组、按键模块以及第一控制芯片，所述电源接口与控制变压器连接，控制变压器与继电器组连接，控制变压器通过整流滤波电路与继电器组连接；所述第一控制芯片与继电器组连接，继电器组与设在面板上的交流电压输出端连接；所述第一控制芯片与按键模块连接，在面板上设有与按键模块相配合的按钮通孔；所述市电插座与电源接口输入端并联。

上述的一种组合式学生桌面电源中，所述限位机构由设在安装孔底部的若干块限位凸块组成，各限位凸块末端均位于市电插座下侧。

上述的一种组合式学生桌面电源中，所述固定机构由沿水平方向分别设在安装孔相对的两内壁上的两个固定凸条组成，在市电插座上设有与对应固定凸条相配合的凹槽；各固定凸条与市电插座相对的端面为斜面，各固定凸条的上端均小于下端。

上述的一种组合式学生桌面电源中，所述底座靠近面板下部的一侧设有倾斜的斜面，该斜面与面板之间的夹角为40-60°。

上述的一种组合式学生桌面电源中，所述控制变压器通过整流滤波电路还连接有第一稳压模块，所述第一稳压模块与第一控制芯片连接。

上述的一种组合式学生桌面电源中，所述控制变压器通过整流滤波电路还连接有达林顿管驱动器，第一控制芯片通过达林顿管驱动器与继电器组连接。

上述的一种组合式学生桌面电源中，所述继电器组由四个第一继电器K1-K4以及一个第二继电器K5并联而成，所述第二继电器K5与交流电压输出端连接。

上述的一种组合式学生桌面电源中，所述继电器组与设在线路板上的第二稳压模块连接，所述第二稳压模块与设在面板上的直流输出端连接，所述第一控制芯片与设在线路板上的PWM调压电路连接，PWM调压电路与第二稳压模块连接。

上述的一种组合式学生桌面电源中，所述第一控制芯片与设在线路板上的直流检测电路和交流检测电路分别连接，直流检测电路与直流输出端负极端连接；交流检测电路与交流电压输出端连接。

上述的一种组合式学生桌面电源中，在第一控制芯片与按键模块之间电气连接有第二控制芯片，在线路板上设有显示模块，所述第二控制芯片与显示模块连接。

本实用新型采用上述结构后，通过在电源面板上设置市电插座，增加了220V的交流电插座，可为增加的外部设备进行供电，提高本实用新型的适用性，通过外部总电源开关控制本桌面电源及市电插座的通电，提高装置的使用安全性；通过固定机构和限位机构配合使市电插座可拆卸式地安装在面板上，方便维护、更换，操作方便、快捷；底座与面板之间形成一定的夹角，使面板朝向使用者，方便使用者观察、操作；通过PWM调压电路和第二稳压模块配合以0.1V/档步进输出电压，调节稳定、输出稳定；通过交流检测电路和直流检测电路检测电压是否超出最大电流并进行自我保护，有效地防止电路损坏。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的电路连接框图；

图3是本实用新型的电路示意图；

图4是本实用新型控制变压器电路示意图；

图5是本实用新型继电器组、达林顿管驱动器以及第二稳压模块电路示意图；

图6是本实用新型直流检测电路、交流检测电路示意图；

图7是本实用新型第一控制芯片、PWM调压电路示意图；

图8是本实用新型第二控制芯片、按键模块、显示模块电路示意图。

图中：面板1、底座2、线路板3、安装孔4、市电插座5、固定凸条6、电源接口7、控制变压器8、整流滤波电路、继电器组9、按键模块10、第一控制芯片11、限位凸块12、第一稳压模块13、达林顿管驱动器14、第二稳压模块15、直流检测电路16、交流检测电路17、第二控制芯片18、显示模块19。

具体实施方式

参阅图1至图8所示，本实用新型的一种组合式学生桌面电源，包括面板1，所述面板1下侧设有底座2，所述底座2靠近面板1下部的一侧设有倾斜的斜面，该斜面与面板1之间的夹角为40-60°。采用这种结构，使面板1能够朝向使用者，方便使用者对面板1进行观察或操作。

所述面板1与底座2配合形成安装腔，在面板1下侧的安装腔内设有线路板3，优选线路板3通过螺丝配合锁紧在面板1下端面。在面板1上端面边缘设有环形凹槽，在环形凹槽内设有环形装饰盖板。

在面板1上设有安装孔4，在安装孔4内设有与安装孔4相适应的市电插座5，所述市电插座5可拆卸式地安装在安装孔4内。

在安装孔4与市电插座5之间设有限位机构，优选的，所述限位机构由设在安装孔4底部的若干块限位凸块12组成，各限位凸块12末端均位于市电插座5下侧。

在安装孔4下部设有固定市电插座5的固定机构，优选的，所述固定机构由沿水平方向分别设在安装孔4相对的两内壁上的两个固定凸条6组成，在市电插座5上设有与对应固定凸条6相配合的凹槽；各固定凸条6与市电插座5相对的端面为斜面，各固定凸条6的上端均小于下端。采用这种结构，通过限位机构和固定机构配合将市电插座5固定在安装孔4内，方便安装、拆卸。

在线路板3上设有电源接口7、控制变压器8、整流滤波电路、继电器组9、按键模块10以及第一控制芯片11，第一控制芯片11为STC12C5604AD。

所述电源接口7与控制变压器8连接，控制变压器8与继电器组9连接，控制变压器8通过整流滤波电路与继电器组9连接，外部交流市电在控制变压器8的作用下，转变成低压交流电，经过整流滤波电路后变为低压直流电为继电器组9供电。在本实施例中，市电220V接入后，控制变压器8转换输出交流2V、4V、8V、10V、16V电压。

所述第一控制芯片11与继电器组9连接，继电器组9与设在面板1上的交流电压输出端连接，同时，所述控制变压器8通过整流滤波电路还连接有达林顿管驱动器14，第一控制芯片11通过达林顿管驱动器14与继电器组9连接，达林顿管驱动器14采用型号为ULN2803A。控制变压器8输出交流10V电压经过整流滤波电路后，转换为直流12V电压为继电器组9进行供电。

优选的，所述继电器组9由四个第一继电器K1-K4以及一个第二继电器K5并联而成，所述第二继电器K5与交流电压输出端连接。第一继电器K1-K4、第二继电器K5电源接线端均与整流滤波电路连接，各第一继电器K1-K4常开接线端与控制变压器8连接，各第一继电器K1-K4、第二继电器K5信号控制端均与达林顿管驱动器14连接，各第一继电器K1-K4公共接线端与相邻继电器常闭接线端连接，第一继电器K4公共接线端与第二继电器K5公共接线端连接，第二继电器K5常开接线端与交流电压输出端连接。第一控制芯片11通过达林顿管驱动器14控制继电器K1-K4的吸合断开，从而控制变压器8输出的交流电压进行相加减，并从交流电压输出端输出交流电压，交流电压范围为AC2-24V，交流步进2V/档。

所述继电器组9与设在线路板3上的第二稳压模块15连接，所述第二稳压模块15与设在面板1上的直流输出端连接，所述第一控制芯片11与设在线路板3上的PWM调压电路连接，PWM调压电路与第二稳压模块15连接。第二稳压模块15采用LM2596型号。继电器K5的常闭接线端与第二稳压模块15连接，继电器K5的常开接线端与交流电压输出端连接，通过控制继电器K5的吸合断开，从而进行交流输出和直流输出的切换。

第一控制芯片通过PWM调压电路与第二稳压模块15的FB端连接，实现数控步进可调功能，达到直流电压以0.1V/档步进调节的目的。

所述第一控制芯片11与按键模块10连接，在面板1上设有与按键模块10相配合的按钮通孔；所述市电插座5与电源接口7输入端并联。优选的，在第一控制芯片11与按键模块10之间电气连接有第二控制芯片18，在线路板3上设有显示模块19，所述第二控制芯片18与显示模块19连接。本实施例中，第二控制芯片18为STC12C5604AD-SOP，显示模块19为设在线路板3上的数码管，在面板上设有与数码管相配合的通孔。

为了方便给控制芯片提供电源，所述控制变压器8通过整流滤波电路还连接有第一稳压模块13，所述第一稳压模块13与第一控制芯片11连接，第一稳压模块13采用LM7805型号。控制变压器8输出AC10V经整流滤波电路后得到DC12V，再经过第一稳压模块13稳压输出，得到DC5V电压为第一控制芯片11和第二控制芯片18提供电源。

为了起到良好的电路保护作用，所述第一控制芯片11与设在线路板3上的直流检测电路16和交流检测电路17分别连接，直流检测电路16与直流输出端负极端连接，直流输出的负极端对地接50毫欧的检测电阻，所检测的电压经过运放放大20倍输出IDC至第一控制芯片11的AD转换器，第一控制芯片11内部判断是否过载，当超过过载电流时，自动关闭继电器的输出。

交流检测电路17与交流电压输出端连接，交流输出的另一端，对地接50毫欧的检测电阻，所检测的电压经过运放放大14倍输出IAC至第一控制芯片11的AD转换器，单片机内部判断是否过载，当超过过载电流时，自动关闭继电器的输出,保护电路。

使用时，将外部设备插头与市电插座连接，打开电源即可。工作时，外部市电接入电源接口，为市电插座5供电，同时作为控制变压器8的输入电压，控制变压器8通过整流滤波电路后为继电器组9、达林顿管驱动器14、第一稳压模块13提供电源，第一控制芯片11通过达林顿管驱动器14控制继电器组9的吸合断开，从而输出不同交流电压；第一稳压模块13为第一、第二控制芯片提供电源，第一、第二控制芯片进行通讯；第一控制芯片11控制继电器组9进交流直流输出转换，并通过第二稳压模块15输出直流电压，第一控制芯片11通过PWM调压电路控制第二稳压模块15进行步进调节。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种组合式学生桌面电源，包括面板(1)，其特征在于，所述面板(1)下侧设有底座(2)，所述面板(1)与底座(2)配合形成安装腔，在面板(1)下侧的安装腔内设有线路板(3)；在面板(1)上设有安装孔(4)，在安装孔(4)内设有与安装孔(4)相适应的市电插座(5)，所述市电插座(5)可拆卸式地安装在安装孔(4)内；在安装孔(4)与市电插座(5)之间设有限位机构；在安装孔(4)下部设有固定市电插座(5)的固定机构；

在线路板(3)上设有电源接口(7)、控制变压器(8)、整流滤波电路、继电器组(9)、按键模块(10)以及第一控制芯片(11)，

所述电源接口(7)与控制变压器(8)连接，控制变压器(8)与继电器组(9)连接，控制变压器(8)通过整流滤波电路与继电器组(9)连接；所述第一控制芯片(11)与继电器组(9)连接，继电器组(9)与设在面板(1)上的交流电压输出端连接；

所述第一控制芯片(11)与按键模块(10)连接，在面板(1)上设有与按键模块(10)相配合的按钮通孔；所述市电插座(5)与电源接口(7)输入端并联。

2.根据权利要求1所述的一种组合式学生桌面电源，其特征在于，所述限位机构由设在安装孔(4)底部的若干块限位凸块(12)组成，各限位凸块(12)末端均位于市电插座(5)下侧。

3.根据权利要求1所述的一种组合式学生桌面电源，其特征在于，所述固定机构由沿水平方向分别设在安装孔(4)相对的两内壁上的两个固定凸条(6)组成，在市电插座(5)上设有与对应固定凸条(6)相配合的凹槽；各固定凸条(6)与市电插座(5)相对的端面为斜面，各固定凸条(6)的上端均小于下端。

4.根据权利要求1所述的一种组合式学生桌面电源，其特征在于，所述底座(2)靠近面板(1)下部的一侧设有倾斜的斜面，该斜面与面板(1)之间的夹角为40-60°。

5.根据权利要求1所述的一种组合式学生桌面电源，其特征在于，所述控制变压器(8)通过整流滤波电路还连接有第一稳压模块(13)，所述第一稳压模块(13)与第一控制芯片(11)连接。

6.根据权利要求1所述的一种组合式学生桌面电源，其特征在于，所述控制变压器(8)通过整流滤波电路还连接有达林顿管驱动器(14)，第一控制芯片(11)通过达林顿管驱动器(14)与继电器组(9)连接。

7.根据权利要求1所述的一种组合式学生桌面电源，其特征在于，所述继电器组(9)由四个第一继电器K1-K4以及一个第二继电器K5并联而成，所述第二继电器K5与交流电压输出端连接。

8.根据权利要求1所述的一种组合式学生桌面电源，其特征在于，所述继电器组(9)与设在线路板(3)上的第二稳压模块(15)连接，所述第二稳压模块(15)与设在面板(1)上的直流输出端连接，所述第一控制芯片(11)与设在线路板(3)上的PWM调压电路连接，PWM调压电路与第二稳压模块(15)连接。

9.根据权利要求1所述的一种组合式学生桌面电源，其特征在于，所述第一控制芯片(11)与设在线路板(3)上的直流检测电路(16)和交流检测电路(17)分别连接，直流检测电路(16)与直流输出端负极端连接；交流检测电路(17)与交流电压输出端连接。

10.根据权利要求1所述的一种组合式学生桌面电源，其特征在于，在第一控制芯片(11)与按键模块(10)之间电气连接有第二控制芯片(18)，在线路板(3)上设有显示模块(19)，所述第二控制芯片(18)与显示模块(19)连接。