CN208608486U - 一种输出可控的多功能插排 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种输出可控的多功能插排，包括插头和插排壳体，在插排壳体上设有数个电源插孔和USB接口；在插排壳体内设有控制电路板，所述控制电路板上集成有电源输入端子、电源插孔输出端子、USB输出端子、变压器、电源插孔输出通断控制电路和USB输出电压调节电路；所述USB输出端子与该USB输出电压调节电路输出端相连，USB接口与该USB输出端子相连；该电源插孔输出通断控制电路具有一通断控制器，所述通断控制器的控制端与电源插孔输出通断控制电路相连，电源输入端子另一路经通断控制器的受控端后与导电片相连。本实用新型能够自动通、断电，保护电器不受损害；同具USB输出电压能够进行调节，从而安全稳定地对不同的电器进行充电。

Description

一种输出可控的多功能插排

技术领域

本实用新型涉及电气设备领域，尤其涉及一种输出可控的多功能插排。

背景技术

当今生活越来越好，人们的生活水平也在不断的提高，人们身边的电器种类繁多，其内部电气元件也越来越精密，对电流电压稳定的要求也越来越高，如何提高家用电器的寿命已成为人们关心的问题，如电视、电冰箱、电脑等这一类经常工作或长时间工作的电器，特别是对电流电压稳定性要求较高的电器，电流电压过大或过小都会直接烧掉电气元件而导致电器损坏。

插排是人们用来转接电的常用设备，但是现在市面上常见的插排，基本都只有开关功能，当电流电压突然增大或者减弱时，这样的插排会直接把有问题的电流输进电器，从而造成电器设备损坏。另外，随着科技的发展，越来越多的精密电器，如手机等主要通过USB接头进行充电，但传统的插排也没有USB接口，从而给人们的使用带来不便；虽然也有人在传统插排上增加了USB接口，但由于不同电器对充电电压、电流都有要求，从而造成这样的插排适用性较差，容易造成电器损坏。

我国专利申请号201610191744.5公布了一种可检测电流大小的插座，包括正多边形顶面及对应的底面、可旋转的保护罩、电流传感器、显示屏、可旋转的保护罩。该专利的虽然能检测电流大小，但是当电流不稳定时并不能立即自动断电，当电流恢复正常之后也不能立即接通电源。我国专利申请号20162019393.5公布了一种wifi远程控制带USB的插座，包括wifi模块、天线、插板、USB插板和开关固定板。该专利的虽可通过USB接口进行供电，但是USB插座的输出电流不可调，不能安全地对电器进行充电。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于解决现有插排功能单一，输出电压稳定性差，适应性差，易损坏电器设备的问题，提供一种输出可控的多功能插排，能够设定插排输出电压的范围，并实时自动监控插排的输出电压，当插排输出电压在非设定范围内波动时自动通、断电，保护电器不受损害；同时具有USB接口，并且，USB输出电压能够进行调节，从而安全稳定地对不同的电器进行充电，减缓电器设备电池损耗，延长电器设备的电池寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种输出可控的多功能插排，包括插头和插排壳体，在插排壳体上设有数个电源插孔和USB接口；在插排壳体内，对应电源插孔的位置设有导电片；其特征在于：在插排壳体内设有控制电路板，所述控制电路板上集成有电源输入端子、电源插孔输出端子、USB输出端子、变压器、电源插孔输出通断控制电路和USB输出电压调节电路；所述插头通过电源线与控制电路板上的电源输入端子相连；所述电源输入端子一路与变压器的初级线圈相连，该变压器具有两个次级线圈，其中，第一次级线圈的两端与第一整流桥电路的输入端相连，该第一整流桥电路的输出端与USB输出电压调节电路相连；所述USB输出端子与该USB输出电压调节电路输出端相连，USB接口与该USB输出端子相连；

第二次级线圈的两端与第二整流桥电路的输入端相连，该第二整流桥电路的输出端与电源插孔输出通断控制电路相连；该电源插孔输出通断控制电路具有一通断控制器，所述通断控制器的控制端与电源插孔输出通断控制电路相连，电源输入端子另一路经通断控制器的受控端后与导电片相连。

进一步地，所述USB输出电压调节电路包括第一集成稳压器、运算放大器A1、电阻R1、电位器R2以及电阻R3，所述第一集成稳压器的输入端与第一整流桥电路正极相连，其接地端同时与运算放大器的反向输入端和输出端相连，输出端经电阻R3后与电位器R2的一端相连，该电位器R2的另一端经电阻R1后接第一整流桥电路的负极；所述运算放大器的同向输入端与电位器R2的调节端相连；所述USB输出端子与电阻R1、电位器R2以及电阻R3组成的电压调节电路并联。

进一步地，在第一整流桥电路的正极和负极之间还并联有滤波电容C1。

进一步地，所述电源插孔输出通断控制电路包括第二集成稳压器、第三集成稳压器、电阻R4、R6、R7、R9、R10、电位器R5、R8、运算放大器A2、A3、A4、A5以及通断控制器KM；

所述第二整流桥电路的正极同时与第二集成稳压器和第三集成稳压器的输入端相连，第二集成稳压器的接地端同时与运算放大器A2的输出端和反向输入端相连；输出端同时与电阻R6和运算放大器A3的同向输入端相连，电阻R6与电位器R5的一端相连，电位器R5的另一端经电阻R4后接第二整流桥电路的负极；所述运算放大器A2的同向输入端与电位器R5的调节端相连；

所述第三集成稳压器的接地端同时与运算放大器A4的输出端和反向输入端相连，输出端同时与电阻R9、R10以及运算放大器A5的反向输入端相连；电阻R9与电位器R8的一端相连，电位器R8的另一端经电阻R7后接第二整流桥电路的负极；所述运算放大器A4的同向输入端与电位器R8的调节端相连；

还包括一电压取样电路，该电压取样电路的取样端与第一整流桥电路的正极相连，其输出端同时与运算放大器A3的反向输入端和A5的同向输入端相连；运算放大器A3和A5的输出端分别与二极管D1、D2的负极相连，二极管D1、D2的正极以及电阻R10的另一端同时与二极管D3的正极相连，该二极管D3的负极与通断控制器KM的控制端的一端相连、通断控制器KM的控制端的另一端接第二整流桥电路的负极。

进一步地，还包括一显示器，所述显示器安装于插排壳体上，并与电源插孔输出端子并联。

进一步地，在第二整流桥电路的正极和负极之间还并联有滤波电容C2。

进一步地，所述通断控制器KM采用继电器。

进一步地，所述USB接口为多个，对应的，USB输出电压调节电路也为多个，且多个USB输出电压调节电路相互并联。

进一步地，在插排壳体上，对应电位器R2、R5以及R8均设有调节孔，所述电位器R2、R5以及R8的调节旋钮均从对应的调节孔伸出；其中，在电位器R2的旋钮上，设有绕其一周的刻度层。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、能够设定插排输出电压的范围，并实时自动监控插排的输出电压，当插排输出电压在非设定范围内波动时自动通、断电，保护电器不受损害，并且无需人工操作恢复供电，使用更加方便。

2、具有USB接口，并且USB输出电压能够进行调节，从而安全稳定地对不同的电器进行充电，减缓电器设备电池损耗，延长电器设备的电池寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电路原理图。

图中：1—插头，2—插排壳体，3—电源插孔，4—USB接口，5—显示器（LCD）。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：参见图1、图2，一种输出可控的多功能插排，包括插头1和插排壳体2，在插排壳体2上设有数个电源插孔3和USB接口4；在插排壳体2内，对应电源插孔3的位置设有导电片。在插排壳体2内设有控制电路板，所述控制电路板上集成有电源输入端子、电源插孔输出端子、USB输出端子、变压器、电源插孔输出通断控制电路和USB输出电压调节电路。所述插头1通过电源线与控制电路板上的电源输入端子相连。

所述电源输入端子一路与变压器的初级线圈相连，该变压器具有两个次级线圈。其中，第一次级线圈的两端与第一整流桥电路的输入端相连，该第一整流桥电路的输出端与USB输出电压调节电路相连。所述USB输出端子与该USB输出电压调节电路输出端相连，USB接口4与该USB输出端子相连。具体实施时，所述USB输出电压调节电路包括第一集成稳压器、运算放大器A1、电阻R1、电位器R2以及电阻R3。所述第一集成稳压器的输入端与第一整流桥电路正极相连，其接地端同时与运算放大器的反向输入端和输出端相连，输出端经电阻R3后与电位器R2的一端相连，该电位器R2的另一端经电阻R1后接第一整流桥电路的负极；所述运算放大器的同向输入端与电位器R2的调节端相连。所述USB输出端子与电阻R1、电位器R2以及电阻R3组成的电压调节电路并联。在第一整流桥电路的正极和负极之间还并联有滤波电容C1；从而使第一整流桥电路整流后的电压稳定性更好。其中，所述第一集成稳压器采用78xx系列稳压器，如CW7805稳压器等，技术成熟，稳定性好，可靠性高。

第二次级线圈的两端与第二整流桥电路的输入端相连，该第二整流桥电路的输出端与电源插孔输出通断控制电路相连。该电源插孔输出通断控制电路具有一通断控制器，所述通断控制器的控制端与电源插孔输出通断控制电路相连，电源输入端子另一路经通断控制器的受控端后与导电片相连。

具体实施时，所述电源插孔输出通断控制电路包括第二集成稳压器、第三集成稳压器、电阻R4、R6、R7、R9、R10、电位器R5、R8、运算放大器A2、A3、A4、A5以及通断控制器KM。其中，所述通断控制器KM采用继电器，技术成熟，并且控制稳定性好。其中，所述第二集成稳压器和第三集成稳压器也采用78xx系列稳压器，技术成熟，稳定性好，可靠性高。

所述第二整流桥电路的正极同时与第二集成稳压器和第三集成稳压器的输入端相连，第二集成稳压器的接地端同时与运算放大器A2的输出端和反向输入端相连；输出端同时与电阻R6和运算放大器A3的同向输入端相连。电阻R6与电位器R5的一端相连，电位器R5的另一端经电阻R4后接第二整流桥电路的负极。所述运算放大器A2的同向输入端与电位器R5的调节端相连。

所述第三集成稳压器的接地端同时与运算放大器A4的输出端和反向输入端相连，输出端同时与电阻R9、R10以及运算放大器A5的反向输入端相连。电阻R9与电位器R8的一端相连，电位器R8的另一端经电阻R7后接第二整流桥电路的负极。所述运算放大器A4的同向输入端与电位器R8的调节端相连。

还包括一电压取样电路，该电压取样电路的取样端与第一整流桥电路的正极相连，其输出端同时与运算放大器A3的反向输入端和A5的同向输入端相连。运算放大器A3和A5的输出端分别与二极管D1、D2的负极相连，二极管D1、D2的正极以及电阻R10的另一端同时与二极管D3的正极相连，该二极管D3的负极与通断控制器KM的控制端的一端相连、通断控制器KM的控制端的另一端接第二整流桥电路的负极。在第二整流桥电路的正极和负极之间还并联有滤波电容C2；从而使第二整流桥电路整流后的电压稳定性更好。

实际制作时，还包括一显示器（LCD）5，所述显示器（LCD）5安装于插排壳体2上，并与电源插孔输出端子并联；这样，能够在设置电源插孔输出电压时能对设置的电压进行显示，从而更便于使用；同时，通过该显示器（LCD）5，能够实时显示电压插孔3的输出电压，以便于人们实时了解输入电压状态。

为使插排的使用更加方便，所述USB接口4为多个，对应的，USB输出电压调节电路也为多个，且多个USB输出电压调节电路相互并联。

在插排壳体2上，对应电位器R2、R5以及R8均设有调节孔，所述电位器R2、R5以及R8的调节旋钮均从对应的调节孔伸出。其中，在电位器R2的旋钮上，设有绕其一周的刻度层；从而能够准确调节USB接口4的输出电压。

集成运算放大器A5作为一个电压比较器；假如取样的电压比反向输入端的电压低则输出一个负电压反之输入一个正电压（控制电压的最小值不小于某一个值）；同理，集成运算放大器A3作为一个电压比较器；只是取样的电压从反向输入端输入；假如取出的电压比同向输入端的电压高则输出一个负电压反之输入一个正电压（控制电压的最大值不大于某一个值）。集成运算放大器A3、A5的输出端构成一个与门电路，当两个集成运算放大器同时输出正电位时，KM的控制端（线圈）通电，电源插孔输出通电，只要有一个不满足要求输处负电位则KM线圈不通电，电源插孔3就不输出。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种输出可控的多功能插排，包括插头和插排壳体，在插排壳体上设有数个电源插孔和USB接口；在插排壳体内，对应电源插孔的位置设有导电片；其特征在于：在插排壳体内设有控制电路板，所述控制电路板上集成有电源输入端子、电源插孔输出端子、USB输出端子、变压器、电源插孔输出通断控制电路和USB输出电压调节电路；所述插头通过电源线与控制电路板上的电源输入端子相连；所述电源输入端子一路与变压器的初级线圈相连，该变压器具有两个次级线圈，其中，第一次级线圈的两端与第一整流桥电路的输入端相连，该第一整流桥电路的输出端与USB输出电压调节电路相连；所述USB输出端子与该USB输出电压调节电路输出端相连，USB接口与该USB输出端子相连；

第二次级线圈的两端与第二整流桥电路的输入端相连，该第二整流桥电路的输出端与电源插孔输出通断控制电路相连；该电源插孔输出通断控制电路具有一通断控制器，所述通断控制器的控制端与电源插孔输出通断控制电路相连，电源输入端子另一路经通断控制器的受控端后与导电片相连。

2.根据权利要求1所述的一种输出可控的多功能插排，其特征在于：所述USB输出电压调节电路包括第一集成稳压器、运算放大器A1、电阻R1、电位器R2以及电阻R3，所述第一集成稳压器的输入端与第一整流桥电路正极相连，其接地端同时与运算放大器的反向输入端和输出端相连，输出端经电阻R3后与电位器R2的一端相连，该电位器R2的另一端经电阻R1后接第一整流桥电路的负极；所述运算放大器的同向输入端与电位器R2的调节端相连；所述USB输出端子与电阻R1、电位器R2以及电阻R3组成的电压调节电路并联。

3.根据权利要求2所述的一种输出可控的多功能插排，其特征在于：在第一整流桥电路的正极和负极之间还并联有滤波电容C1。

4.根据权利要求1所述的一种输出可控的多功能插排，其特征在于：所述电源插孔输出通断控制电路包括第二集成稳压器、第三集成稳压器、电阻R4、R6、R7、R9、R10、电位器R5、R8、运算放大器A2、A3、A4、A5以及通断控制器KM；

所述第二整流桥电路的正极同时与第二集成稳压器和第三集成稳压器的输入端相连，第二集成稳压器的接地端同时与运算放大器A2的输出端和反向输入端相连；输出端同时与电阻R6和运算放大器A3的同向输入端相连，电阻R6与电位器R5的一端相连，电位器R5的另一端经电阻R4后接第二整流桥电路的负极；所述运算放大器A2的同向输入端与电位器R5的调节端相连；

所述第三集成稳压器的接地端同时与运算放大器A4的输出端和反向输入端相连，输出端同时与电阻R9、R10以及运算放大器A5的反向输入端相连；电阻R9与电位器R8的一端相连，电位器R8的另一端经电阻R7后接第二整流桥电路的负极；所述运算放大器A4的同向输入端与电位器R8的调节端相连；

还包括一电压取样电路，该电压取样电路的取样端与第一整流桥电路的正极相连，其输出端同时与运算放大器A3的反向输入端和A5的同向输入端相连；运算放大器A3和A5的输出端分别与二极管D1、D2的负极相连，二极管D1、D2的正极以及电阻R10的另一端同时与二极管D3的正极相连，该二极管D3的负极与通断控制器KM的控制端的一端相连、通断控制器KM的控制端的另一端接第二整流桥电路的负极。

5.根据权利要求4所述的一种输出可控的多功能插排，其特征在于：还包括一显示器，所述显示器安装于插排壳体上，并与电源插孔输出端子并联。

6.根据权利要求4所述的一种输出可控的多功能插排，其特征在于：在第二整流桥电路的正极和负极之间还并联有滤波电容C2。

7.根据权利要求4所述的一种输出可控的多功能插排，其特征在于：所述通断控制器KM采用继电器。

8.根据权利要求4所述的一种输出可控的多功能插排，其特征在于：所述USB接口为多个，对应的，USB输出电压调节电路也为多个，且多个USB输出电压调节电路相互并联。

9.根据权利要求4所述的一种输出可控的多功能插排，其特征在于：在插排壳体上，对应电位器R2、R5以及R8均设有调节孔，所述电位器R2、R5以及R8的调节旋钮均从对应的调节孔伸出；其中，在电位器R2的旋钮上，设有绕其一周的刻度层。