專利名稱：一種電腦用智能節(jié)電保護控制排插座的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及節(jié)電保護控制領域，尤其涉及一種電腦用智能節(jié)電保護控制排插座。
背景技術：
目前，由于用電系統(tǒng)存在電力垃圾、過剩能耗以及用電設備待機能耗等問題，不僅 對用電設備產生破壞作用，而且還會使用電效率嚴重下降，造成電能資源的浪費。為了節(jié)約 電能資源并對各種用電設備進行保護，可在用電系統(tǒng)中安裝各種類型的節(jié)電器或節(jié)電排插 座來解決，這些節(jié)電器或排插座均有其各自的功能特性，同時也存在各自的局限性，若僅使 用任何一種節(jié)電器或節(jié)電排插座均不能達到最佳的節(jié)電效果以及對用電設備的有效保護 作用，若將多種類型的節(jié)電器或節(jié)電排插座同時用在一個用電系統(tǒng)，又增加了用戶的投資 成本。另外，隨著電腦等用電器越來越多，其耗電量急劇增加，這不僅體現(xiàn)在電腦等用電器 工作時的電能損耗，還體現(xiàn)在電腦及與其相連接的DVD機、功能播放器等設備在待機狀態(tài) 下的電能損耗，最根本的方法是將這些用電器徹底與電源斷開，方可徹底消除待機能耗，但 是，由于電腦等設備的實際使用習慣及人們的認識問題，這幾乎是不可能的，因此，電腦等 用電器的待機能耗問題仍然無法得到有效解決，如何減少電器待機時的電耗且成本也低是 業(yè)內亟待解決的一個技術問題。
發(fā)明內容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有的節(jié)電裝置不能消除電器待機能耗的技術問題，提供一種電腦 用智能節(jié)電保護控制排插座。 為解決所述技術問題，本發(fā)明提供的技術方案是一種電腦用智能節(jié)電保護控制 排插座，包括排插座殼體、設置在該排插座殼體上的并可與外部電器連接的插孔，該插孔與 外部包含火線、零線及地線的電源連接，其中，所述插孔包括有主控插孔，還設置有與該電 源連接的節(jié)電保護控制電路，該節(jié)電保護控制電路包括電流互感器、相互并聯(lián)在所述火線 和零線之間的瞬變浪涌抑制單元和主控模塊，所述主控插孔、電流互感器和一受控開關串 聯(lián)后再與所述主控模塊并聯(lián)。 其中，所述插孔還包括有受控插孔，該受控插孔與所述串聯(lián)的主控插孔、電流互感 器并聯(lián)。 其中，所述插孔還包括有常通插孔，該常通插孔并聯(lián)連接在所述火線、零線之間。
其中，所述主控模塊包括微處理器、包括第一采樣放大電路和第二采樣放大電路 的運算放大電路和與該微處理器連接的喚醒器；所述第一采樣放大電路的輸出端與所述微 處理器的一個輸入端連接，所述第二采樣放大電路的輸出端與所述微處理器的另一個輸入 端連接，所述第一采樣放大電路的輸入端與所述電流互感器相連接。 其中，所述第一采樣放大電路包括采樣電阻和運算放大器，所述第二采樣放大電 路通過串聯(lián)一隔離電阻與所述微處理器連接。 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明將瞬變浪涌抑制單元、主控模塊和電流互感器等裝置有機地結合在一起，實現(xiàn)了將各種節(jié)電器及節(jié)電排插座的功能特性集成在一起并嵌入在排插 座內，應用于電腦供電排插座中，電腦在待機時會將主控插孔和受控插孔的電路切斷，也能 有效地清除了瞬變、浪涌等電力垃圾，降低了這些電力垃圾所引起的電耗增加，提高了整個 用電系統(tǒng)的用電效率，降低了過剩電耗，其節(jié)電率可高達30%、電力垃圾(瞬變、浪涌)清除 率可達到35%以上。
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作出詳細的說明，其中 圖1為本發(fā)明較佳實例一的結構示意圖； 圖2為本發(fā)明較佳實例二的結構示意圖； 圖3為本發(fā)明較佳實例的電路示意圖。 圖4為本發(fā)明的工作流程圖。
具體實施例方式
較佳實例一，如圖1、圖3所示，一種電腦用智能節(jié)電保護控制排插座，包括排插座 殼體、設置在該排插座殼體上的并可與外部電器連接的插孔，該插孔與外部包含火線、零線 及地線的電源連接，插孔包括有主控插孔1、受控插孔2，還設置有與該電源連接的節(jié)電保 護控制電路，該節(jié)電保護控制電路包括電流互感器3、瞬變浪涌抑制單元4和控制排插座中 電路通、斷電的主控模塊5，該瞬變浪涌抑制單元4和主控模塊5相互并聯(lián)在火線和零線之 間，主控插孔1、電流互感器3和受控開關6串聯(lián)后再與主控模塊5并聯(lián)，受控插孔2與串 聯(lián)的主控插孔1、電流互感器3并聯(lián)。當電腦處于待機狀態(tài)時，受控開關6打開，主控插孔1 和受控插孔2就會斷電。主控插孔和受控插孔的關系主控插孔和受控插孔是并聯(lián)的都受 受控開關6控制，受控插孔只能無條件的接受斷電指令，主控插孔斷電受控插孔必定斷電。
較佳實例二，如圖2所示，在較佳實例一的基礎上加設了直接與火線、零線連接的 常通插孔7，常通插孔7是不受主控模塊5和受控開關6的控制，以方便插接不需要斷電的 用電器。 該主控模塊5包括有微處理器51 、包括第一采樣放大電路52和第二采樣放大電路 53的運算放大電路、與該微處理器連接的電腦喚醒器54和延時控制器等；第一采樣放大電 路的輸出端與微處理器的一個輸入端連接，第二采樣放大電路的輸出端與微處理器的另一 個輸入端連接，第一采樣放大電路的輸入端與電流互感器相連接。微處理器51的PB0輸入 端與喚醒器輸出端相連接，微處理器的PB1輸入端與喚醒器上設置的一指示燈相連接。第 一采樣放大電路52包括采樣電阻和運算放大器，第二采樣放大電路53通過串聯(lián)一隔離電 阻與微處理器連接。瞬變浪涌抑制單元4包括有兩個壓敏電阻，其一壓敏電阻安裝在火線 與地線之間，另一壓敏電阻安裝在零線與地線之間。 電流互感器3用來獲取主控插孔上的電流并經主控模塊控制受控開關，電流互感 器3連接在主控插孔支路上并輸出感應電流，該感應電流連接到第一采樣放大電路的輸入 端，由采樣電阻進行采集并由運算放大器放大輸入給微處理器，微處理器處理后可以控制 受控開關的繼續(xù)連通或斷開，當受控處于斷開時微處理器接通受控開關的信號是要通過喚 醒器的信號來決定的。
微處理器還通過其輸出接口與安裝在排插座殼體上的一指示燈相連接，通過指示 燈的亮滅能夠直觀地顯示出當前的排插座的工作狀態(tài)。本實例采樣電阻為百分之一精度的 100歐精密電阻，運算放大器采用的是LM358芯片，微處理器為AVR系列的ATMEGA8單片機， 電流互感器為ZMCT103系列互感器(南京擇明電子有限公司的ZMCT103C互感器)。
喚醒器工作方式，程序里有個參數(shù)值T、A，從喚醒器那的按鍵接收過來的信息轉換 為高低電平，timer2計算低電平的時間Tn與參數(shù)T比較，當滿足Tn+A > T > Tn-A時，排插 座打開。偵測待機工作，通過檢測主控的電流來判斷主控是否進入待機時間，主控的電流偵 測是通過ADC采樣然后求出電流均方根出來進行判斷的，現(xiàn)在通過32k的采樣頻率，每采出
32個樣以后通過Irms = ((11X11+.......... .+132X132)/32)的開方公式求出，當Irms < I
時就認為主控已經進入待機時間，這時單片機(微處理器)會發(fā)出指令使受控開關斷開，從 而使排插座把主、受控的待機功耗全部關掉，就可以把排插座上的用電設備的待機功耗降 為零。單片機采用10位AD轉換，這樣子采樣基準電壓為+5V所以單片機的采樣分辨率為 5/1024約等于5mV。根據(jù)我們測試出來的結果顯示我們的方案采樣精度滿足要求。電源負 載柜精度0. 1級。測試方法，電源負載柜輸出線穿過我們樣機的精密電流互感器回到電源 負載柜的輸入端，然后逐個調處以下電流值，待機電流顯示穩(wěn)定后讀取數(shù)值并記下讀數(shù)。
主控模塊采用模塊設計，通過一個電流互感器和一個采樣放大電路可以檢測出主
控插孔支路感應電流并傳輸給微處理器，由微處理器控制受控開關的繼續(xù)連通或斷開，從
而實現(xiàn)對主控插孔及受控插孔電源的通斷處理，有效地消除了待機耗電的情況，例如，將電
腦的電源插在主控插孔上，將DVD機、功能播放器等電源插在受控插孔上，當主控模塊通過
電流互感器和采樣放大電路檢測到主控插孔上的電腦機等設備關閉或待機時，等待一段延
時時間(如l分鐘)后，通過延時控制器控制受控開關斷開主控插孔和受控插孔上的電源，
使得主控插孔和受控插孔上的電腦、DVD機、功能播放器等電源全部斷開，從而消除了待機
電耗。通過檢測主控插孔上的電流，可以判斷連接在主控插孔上的工作狀態(tài)，當檢測到主控
插孔上的電腦機等設備處于待機狀態(tài)一段時間后，自動將受控開關斷開，切斷連接在主控
插孔和受控插孔上的電腦、DVD機、功能播放器等設備，有效地消除了待機能耗。 為了更清楚地說明本發(fā)明的工作過程，如圖4所示的工作流程圖；初始化后，是否
排插座喚醒？否，返回，是，打開排插座偵測主控排插座的電流，采樣電阻進行ADC采樣，再
判斷主控排插座是否在待機狀態(tài)？否，返回到采樣電阻進行ADC電流采樣，是，就由控制開
關切斷電路。 本發(fā)明有效地抑制電網(wǎng)中的瞬變、浪涌等電力垃圾，提高了用電質量，保證了電腦 機等設備的穩(wěn)定運行，延長了電腦機等設備的使用壽命，達到了對電腦等設備的節(jié)電和保 護雙重功效。 以上結合較佳實施方式對本發(fā)明進行了具體描述，但是本技術領域內的技術人員 可以對這些實施方式做出多種變更或變化，這些變更和變化應落入本發(fā)明保護的范圍之 內。
權利要求
一種電腦用智能節(jié)電保護控制排插座，包括排插座殼體、設置在該排插座殼體上的并可與外部電器連接的插孔，該插孔與外部包含火線、零線及地線的電源連接，其特征在于所述插孔包括有主控插孔(1)，還設置有與該電源連接的節(jié)電保護控制電路，該節(jié)電保護控制電路包括電流互感器(3)、相互并聯(lián)在所述火線和零線之間的瞬變浪涌抑制單元(4)和主控模塊(5)，所述主控插孔(1)、電流互感器(3)和一受控開關(6)串聯(lián)后再與所述主控模塊(5)并聯(lián)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電腦用智能節(jié)電保護控制排插座，其特征在于所述插孔還 包括有受控插孔(2)，該受控插孔(2)與所述串聯(lián)的主控插孔(1)、電流互感器(3)并聯(lián)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的電腦用智能節(jié)電保護控制排插座，其特征在于所述插孔還 包括有常通插孔(7)，該常通插孔(7)并聯(lián)連接在所述火線、零線之間。
4. 根據(jù)權利要求2或3所述的電腦用智能節(jié)電保護控制排插座，其特征在于所述主 控模塊(5)包括微處理器(51)、包括第一采樣放大電路(52)和第二采樣放大電路(53)的 運算放大電路和與該微處理器連接的喚醒器(54);所述第一采樣放大電路的輸出端與所 述微處理器的一個輸入端連接，所述第二采樣放大電路的輸出端與所述微處理器的另一個 輸入端連接，所述第一采樣放大電路的輸入端與所述電流互感器相連接。
5. 根據(jù)權利要求4所述的電腦用智能節(jié)電保護控制排插座，其特征在于所述第一采 樣放大電路(52)包括采樣電阻和運算放大器，所述第二采樣放大電路(53)通過串聯(lián)一隔 離電阻與所述微處理器連接。
6. 根據(jù)權利要求5所述的電腦用智能節(jié)電保護控制排插座，其特征在于所述采樣電 阻為100歐的精密電阻，所述的運算放大器采用的是LM358芯片。
7. 根據(jù)權利要求6所述的電腦用智能節(jié)電保護控制排插座，其特征在于所述瞬變浪 涌抑制單元(4)還包括有兩個壓敏電阻，其一壓敏電阻安裝在火線與地線之間，另一壓敏 電阻安裝在零線與地線之間。
8. 根據(jù)權利要求7所述的電腦用智能節(jié)電保護控制排插座，其特征在于所述微處理 器(51)為AVR系列的ATMEGA8單片機，所述電流互感器(3)為ZMCT103系列互感器。
9. 根據(jù)權利要求8所述的電腦用智能節(jié)電保護控制排插座，其特征在于所述微處理 器(51)的PB0輸入端與所述喚醒器輸出端相連接，所述微處理器的PB1輸入端與所述喚醒 器上設置的一指示燈相連接。
10. 根據(jù)權利要求8所述的電腦用智能節(jié)電保護控制排插座，其特征在于所述微處理 器(51)還通過其輸出接口與安裝在所述排插座殼體上設置的一指示燈相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電腦用智能節(jié)電保護控制排插座，包括排插座殼體、設置在該排插座殼體上的并可與外部電器連接的插孔，該插孔與外部包含火線、零線及地線的電源連接，其中，插孔包括主控插孔和受控插孔，還設置有與該電源連接的節(jié)電保護控制電路，該節(jié)電保護控制電路包括電流互感器、相互并聯(lián)在火線和零線之間的瞬變浪涌抑制單元和主控模塊，主控插孔、電流互感器和一受控開關串聯(lián)后再與主控模塊并聯(lián)。將瞬變浪涌抑制單元、主控模塊和電流互感器等裝置有機地結合在一起，實現(xiàn)了將各種節(jié)電器及節(jié)電排插座的功能特性集成在一起并嵌入在排插座內，在電腦應用中節(jié)電率高達30％、電力垃圾清除率可達到35％以上。
文檔編號H01R13/717GK101771220SQ20101011961
公開日2010年7月7日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權日2010年3月5日
發(fā)明者盧杰榮 申請人:湖北萊克斯特科技有限公司