CN209389342U - 一种带usb插口的插座 - Google Patents

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叶金生
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Abstract

本实用新型适用于电气装置领域,提供了一种带USB插口的插座,包括电源输入接口、开关电源、处理单元、控制开关、电子开关、USB插口、电源插口以及继电器;开关电源与电源输入接口电连接;处理单元分别电连接开关电源、控制开关、电子开关以及继电器;控制开关电连接继电器,并用于打开或关断USB插口和电源插口;电子开关分别电连接开关电源和USB插口;USB插口和电源插口还分别电连接开关电源;继电器还电连接电源插口。本实用新型提供的带USB插口的插座通过采用一个开关电源同时给处理单元供电以及给USB插口提供输出电压,减少了开关电源的数量,开关电源占用空间小,减小了插座的整体体积,利于插座的小型化,且方便开关电源的组装,降低了成本。

Description

一种带USB插口的插座
技术领域
本实用新型属于电气装置技术领域,尤其涉及一种带USB插口的插座。
背景技术
插座为人们的日常用电提供了便利。在手机、平板电脑等便携式电子消费品高度普及的时下,制造商纷纷在自己的插座、开关等入墙电气装置上增加USB插孔,让消费者能方便插接便携式电子消费品进行充电。
现有技术中,带USB插口的插座中通常采用相互独立的两个开关电源分别给USB插口和控制装置提供额定电压,两个独立的开关电源组装较为复杂,成本较高且占用空间大。
实用新型内容
本实用新型提供一种带USB插口的插座,旨在解决现有技术的带USB插口的插座中采用相互独立的两个开关电源分别给USB插口和控制装置提供额定电压,两个独立的开关电源组装较为复杂,成本较高且占用空间大的问题。
本实用新型是这样实现的,一种带USB插口的插座,包括电源输入接口、开关电源、处理单元、控制开关、电子开关、USB插口、电源插口以及继电器;
所述开关电源与所述电源输入接口电连接;
所述处理单元分别电连接所述开关电源、所述控制开关、所述电子开关以及所述继电器;
所述控制开关电连接所述继电器,并用于打开或关断所述USB插口和所述电源插口;
所述电子开关分别电连接所述开关电源和所述USB插口;
所述USB插口和所述电源插口还分别电连接所述开关电源;
所述继电器还电连接所述电源插口。
优选的,所述处理单元的引脚VCC与所述开关电源的正极VBUS相连,所述处理单元的引脚GND1与所述开关电源的负极GND2相连;所述处理单元的输入端口与所述控制开关相连,所述处理单元的输出端口分别与所述电子开关和所述继电器相连。
优选的,所述处理单元为单片机。
优选的,所述电源插口包括N极端子和L极端子,所述N极端子与所述电源输入接口的零线连接,所述L极端子通过所述继电器与所述电源输入接口的火线导通或者断开。
优选的,所述控制开关为轻触开关,所述控制开关包括可相互导通或断开的第一引脚和第二引脚,所述控制开关的第一引脚与所述开关电源的负极GND2相连,所述控制开关的第二引脚与所述处理单元的输入端口相连。
优选的,所述USB插口包括电极V+和电极V-;
所述电极V+与所述开关电源的正极VBUS电连接,所述电极V-通过所述电子开关与所述开关电源的负极GND2电连接。
优选的,所述带USB插口的插座还包括三极管Q1,所述三极管Q1的基极与所述处理单元的输出端口相连,所述三极管Q1的发射极与所述开关电源的负极GND2相连,所述三极管Q1的集电极通过所述继电器与所述开关电源的正极VBUS相连。
优选的,所述电子开关为N型MOS管,所述N型MOS管的源极与所述开关电源的负极GND2相连,所述N型MOS管的漏极与所述USB插口的电极V-相连,所述N型MOS管的栅极分别与所述处理单元的输出端口及所述三极管Q1的基极相连。
优选的,所述开关电源为隔离式开关电源。
本实用新型提供的带USB插口的插座通过采用一个开关电源同时给处理单元供电以及给USB插口提供输出电压,减少了开关电源的数量,开关电源占用空间小,减小了插座的整体体积,利于插座的小型化,且方便开关电源的组装,降低了成本。
附图说明
图1为本实用新型带USB插口的插座的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供的带USB插口的插座通过采用一个开关电源同时给处理单元供电以及给USB插口提供输出电压,减少了开关电源的数量,开关电源占用空间小,减小了插座的整体体积,利于插座的小型化,且方便开关电源的组装,降低了成本。
请参照图1,图1为本实用新型带USB插口的插座的电路结构示意图。该带USB插口的插座包括电源输入接口10、开关电源1、处理单元2、控制开关SW1、电子开关SW2、USB插口5、电源插口6以及继电器RLY2;开关电源1与电源输入接口10电连接,电源输入接口10与外界电源连接;处理单元2分别电连接开关电源1、控制开关SW1、电子开关SW2以及继电器RLY2,控制开关SW1电连接继电器RLY2,并用于打开或关断USB插口5和电源插口6,电子开关SW2分别电连接开关电源1和USB插口5,USB插口5和电源插口1还分别电连接开关电源1,继电器RLY2电连接电源插口6。
本实用新型实施例中,通过采用一个开关电源同时给处理单元2供电以及给USB插口5提供输出电压,减少了开关电源的数量,方便开关电源的组装,且开关电源占用空间小,减小了带USB插口的插座的整体体积,利于插座的小型化,同时降低了成本。通过设置电子开关SW2,电子开关SW2的输出受控于处理单元2,电子开关SW2与继电器RLY2实现同步的开通与关断功能,以实现电源插口6与USB插口5的同时开通或关断。当电子开关SW2为关闭状态时,开关电源1处于空载的正常工作状态,此时插座的待机功耗较低,更符合节能的要求。
本实用新型实施例中,电源输入接口10插上外界电源后,电源输入接口10分别与外界电源的零线和火线连接,开关电源1通电工作并输出额定电压。本实施例中,开关电源1的输出电压值为5V。除此之外,还可以是适用于充电设备的任意电压。
作为本实用新型的一个实施例,处理单元2为单片机。
作为本实用新型的一个实施例,处理单元2的引脚VCC与开关电源1的正极VBUS相连,处理单元2的引脚GND1与开关电源1的负极GND2相连;处理单元2的输入端口IO1与控制开关SW1相连,处理单元2的输出端口IO2分别与电子开关SW2和继电器RLY2相连。
本实用新型的实施例中,开关电源1输出电压给处理单元2供电,处理单元2正常待机并循环检测输入端口IO1的信号。当控制开关SW1按下时,控制开关SW1向处理单元2的输入端口IO1输入脉冲信号,处理单元2的输出端口IO2电平发生翻转,即低电平-高电平,处理单元2控制继电器RLY2及电子开关SW2同时开通,直至下一次控制开关SW1按下信号到来之前;当控制开关SW1再次按下时,处理单元2的输出端口IO2的电平发生翻转,即高电平-低电平,处理单元2控制继电器RLY2及电子开关SW2同时关断直至下一次控制开关SW1按下信号到来之前,从而实现USB插口5和电源插口6打开或关断。
作为本实用新型的一个实施例,电源插口6包括N极端子61和L极端子62,N极端子61与电源输入接口10的零线连接,L极端子62通过继电器RLY2与电源输入接口10的火线导通或者断开。继电器RLY2通过导通或者断开L极端子与电源输入接口10的火线以实现电源插口6的开通与关断。其中,继电器RLY2的引脚1与电源输入接口10的火线连接,继电器RLY2的引脚2与L极端子62连接。当继电器RLY2吸合时,继电器RLY2的引脚1和继电器RLY2的引脚2导通,从而实现电源插口6的开通;当继电器RLY2断开时,继电器RLY2的引脚1和继电器RLY2的引脚2断开,实现电源插口6的关断。
作为本实用新型的一个实施例,控制开关SW1为轻触开关。控制开关SW1包括可相互导通或断开的第一引脚和第二引脚,控制开关SW1的第一引脚与所述开关电源1的负极GND2相连,所述控制开关SW1的第二引脚与处理单元2的输入端口IO1相连。
控制开关SW1按下时,控制开关SW1的第一引脚和第二引脚导通,从而向处理单元2的输入端口IO1输入信号。通过按下轻触开关使处理单元2的输入端口IO1的电平发生翻转,从而处理单元2的输出端口IO2输出高电平推动电子开关SW2和继电器RLY2动作,进而实现USB插口5和电源插口6同时导通或关断。
作为本实用新型的一个实施例,USB插口5包括电极V+和电极V-;电极V+与开关电源1的正极VBUS电连接,电极V-通过电子开关SW2与开关电源1的负极GND2电连接。USB插口5包括电极D1+和电极D1-,电极D1+和电极D1-用于与外界充电设备进行数据交换。
作为本实用新型的一个实施例,带USB插口的插座还包括三极管Q1,三极管Q1的基极与处理单元2的输出端口IO2相连,三极管Q1的发射极与电子开关SW2相连并接地,三极管Q1的集电极通过与继电器RLY2与开关电源1的正极VBUS相连。当控制开关SW1按下时,控制开关SW1向处理单元2的输入端口IO1输入脉冲信号,处理单元2的输出端口IO2电平发生翻转,三极管Q1驱动继电器RLY2吸合或者断开,实现电源插口6的开通或者关断。
作为本实用新型的一个实施例,电子开关SW2为N型MOS管,N型MOS管的源极与开关电源1的负极GND2相连,N型MOS管的漏极与USB插口5的电极V-相连,N型MOS管的栅极分别与处理单元2的输出端口IO2及所述三极管Q1的基极相连。
作为本实用新型的一个实施例,开关电源1为隔离式开关电源,以提高插座的安全性能。
本实用新型的带USB插口的插座具体工作原理如下:当电源输入接口10插上外界电源后,开关电源1便开始正常工作,开关电源1输出稳定直流电压,直流电压提供给处理单元2,此时处理单元2处于正常待机状态。
当按下控制开关SW1时,处理单元2的输入端口IO1接收到控制开通指令,处理单元2的输出端口IO2输出高电平推动电子开关SW2和继电器RLY2动作,继电器RLY2吸合,使继电器RLY2的引脚1和引脚2导通,电源插口6正常开通以给充电设备充电,USB插口5也因电子开关SW2的开通输出正常电压给充电设备充电。
当再次按下控制开关SW1时,处理单元2的输入端口IO1接收到控制关断指令,处理单元2的输出端口IO2输出低电平使电子开关SW2和继电器RLY2动作,继电器RLY2关断使电源插口6关断,USB插口也因电子开关SW2的关断而无电压输出。
本实用新型提供的带USB插口的插座通过采用一个开关电源同时给处理单元供电以及给USB插口提供输出电压,减少了开关电源的数量,开关电源占用空间小,减小了插座的整体体积,利于插座的小型化,且方便开关电源的组装,降低了成本。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带USB插口的插座,其特征在于,包括电源输入接口、开关电源、处理单元、控制开关、电子开关、USB插口、电源插口以及继电器;
所述开关电源与所述电源输入接口电连接;
所述处理单元分别电连接所述开关电源、所述控制开关、所述电子开关以及所述继电器;
所述控制开关电连接所述继电器,并用于打开或关断所述USB插口和所述电源插口;
所述电子开关分别电连接所述开关电源和所述USB插口;
所述USB插口和所述电源插口还分别电连接所述开关电源;
所述继电器还电连接所述电源插口。
2.根据权利要求1所述的带USB插口的插座,其特征在于,所述处理单元的引脚VCC与所述开关电源的正极VBUS相连,所述处理单元的引脚GND1与所述开关电源的负极GND2相连;所述处理单元的输入端口与所述控制开关相连,所述处理单元的输出端口分别与所述电子开关和所述继电器相连。
3.根据权利要求2所述的带USB插口的插座,其特征在于,所述处理单元为单片机。
4.根据权利要求1所述的带USB插口的插座,其特征在于,所述电源插口包括N极端子和L极端子,所述N极端子与所述电源输入接口的零线连接,所述L极端子通过所述继电器与所述电源输入接口的火线导通或者断开。
5.根据权利要求1所述的带USB插口的插座,其特征在于,所述控制开关为轻触开关,所述控制开关包括可相互导通或断开的第一引脚和第二引脚,所述控制开关的第一引脚与所述开关电源的负极GND2相连,所述控制开关的第二引脚与所述处理单元的输入端口相连。
6.根据权利要求2所述的带USB插口的插座,其特征在于,所述USB插口包括电极V+和电极V-;
所述电极V+与所述开关电源的正极VBUS电连接,所述电极V-通过所述电子开关与所述开关电源的负极GND2电连接。
7.根据权利要求1所述的带USB插口的插座,其特征在于,所述带USB插口的插座还包括三极管Q1,所述三极管Q1的基极与所述处理单元的输出端口相连,所述三极管Q1的发射极与所述开关电源的负极GND2相连,所述三极管Q1的集电极通过所述继电器与所述开关电源的正极VBUS相连。
8.根据权利要求7所述的带USB插口的插座,其特征在于,所述电子开关为N型MOS管,所述N型MOS管的源极与所述开关电源的负极GND2相连,所述N型MOS管的漏极与所述USB插口的电极V-相连,所述N型MOS管的栅极分别与所述处理单元的输出端口及所述三极管Q1的基极相连。
9.根据权利要求1所述的带USB插口的插座,其特征在于,所述开关电源为隔离式开关电源。
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