專利名稱：一種能消除用電器待機(jī)能耗并帶常通插孔的電腦智能插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及節(jié)電保護(hù)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種能消除用電器待機(jī)能耗并帶常 通插孔的電腦智能插座。
背景技術(shù)：
目前，由于用電系統(tǒng)存在電力垃圾、過剩能耗以及用電設(shè)備待機(jī)能耗等問題，不僅 對用電設(shè)備產(chǎn)生破壞作用，而且還會使用電效率嚴(yán)重下降，造成電能資源的浪費(fèi)。為了節(jié)約 電能資源并對各種用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，可在用電系統(tǒng)中安裝各種類型的節(jié)電器或節(jié)電插座 來解決，這些節(jié)電器或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)電插座均不能達(dá)到最佳的節(jié)電效果以及對用電設(shè)備的有效保護(hù)作用，若 將多種類型的節(jié)電器或節(jié)電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(jī)、功能播放器等設(shè)備在待機(jī)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(jī)能耗，但是，由于電 腦等設(shè)備的實際使用習(xí)慣及人們的認(rèn)識問題，這幾乎是不可能的，因此，電腦等用電器的待 機(jī)能耗問題仍然無法得到有效解決，如何減少電器待機(jī)時的電耗且成本也低是業(yè)內(nèi)亟待解 決的一個技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為解決現(xiàn)有的節(jié)電裝置不能消除電器待機(jī)能耗的技術(shù)問題，提供一種 能消除用電器待機(jī)能耗并帶常通插孔的電腦智能插座。為解決所述技術(shù)問題，本實用新型提供的技術(shù)方案是一種能消除用電器待機(jī)能 耗并帶常通插孔的電腦智能插座，包括插座殼體、設(shè)置在該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，所述插孔包括主控插 孔、受控插孔和常通插孔，還設(shè)置有與該電源連接的節(jié)電保護(hù)控制電路，該節(jié)電保護(hù)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(guān)串聯(lián)后再與所述主控模塊并聯(lián)，所述常通插孔并聯(lián) 連接在所述火線、零線之間。其中，所述受控插孔與所述主控插孔、電流互感器并聯(lián)。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(yùn)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(yùn)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(shù)相比，本實用新型將瞬變浪涌抑制單元、主控模塊和電流互感器等裝置有機(jī)地結(jié)合在一起，實現(xiàn)了將各種節(jié)電器及節(jié)電插座的功能特性集成在一起并嵌入在插 座內(nèi)，如應(yīng)用于電腦供電插座中，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(dá)30%、電力垃圾(瞬變、浪涌)清除率可達(dá)到35%以上。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作出詳細(xì)的說明，其中

圖1為本實用新型較佳實例的連接示意圖；圖2為本實用新型的工作流程圖；圖3為本實用新型較佳實例的電路示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種能消除用電器待機(jī)能耗并帶常通插孔的電腦智能插座，包括插 座殼體、設(shè)置在該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和常通插孔7，還設(shè)置有與該電源連 接的節(jié)電保護(hù)控制電路，該節(jié)電保護(hù)控制電路包括電流互感器3、相互并聯(lián)在火線和零線之 間的瞬變浪涌抑制單元4和主控模塊5，主控插孔1、電流互感器3和一受控開關(guān)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)，常通插孔7并聯(lián) 連接在所述火線、零線之間，常通插孔7不受控制不會被切斷電路。當(dāng)受控開關(guān)斷開時主控 插孔及受控插孔就會斷電，主控插孔和受控插孔的關(guān)系主控插孔控制著受控插孔是否斷 開電源，受控插孔只能無條件的接受主控插孔的斷開指令。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(yùn)算放大電路和、該微處理器連接的喚醒器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PBO輸入端與喚 醒器輸出端相連接，微處理器的PBl輸入端與喚醒器上設(shè)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(yùn)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(jīng)主控模塊控制受控開關(guān)，電流互感 器3連接在主控插孔支路上并輸出感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流連接到第一采樣放大電路的輸入 端，由采樣電阻進(jìn)行采集并由運(yùn)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(guān)的繼續(xù)連通或斷開，當(dāng)受控處于斷開時微處理器接通受控開關(guān)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(dāng)前的插座的工作狀態(tài)。本實例采樣電阻為百分之一精度的100 歐精密電阻，運(yùn)算放大器采用的是LM358芯片，微處理器為AVR系列的ATMEGA8單片機(jī)，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，從喚醒器那接收過來的信息轉(zhuǎn)換為高低電平，timer2計算低電平的時間Tn與參數(shù)T比較，當(dāng)滿足Tn+A > T > Tn-A時，插座打開。 偵測待機(jī)工作，通過檢測主控的電流來判斷主控是否進(jìn)入待機(jī)時間，主控的電流偵測是通 過ADC采樣然后求出電流就方根出來進(jìn)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= ((Il X 11+...........+132 X 132)/32)的開方公式求出，當(dāng)Irms < I
時就認(rèn)為主控已經(jīng)進(jìn)入待機(jī)時間，這時單片機(jī)會自動關(guān)掉插座把主，受控的待機(jī)功耗全部 關(guān)掉從而可以把插座上的用電設(shè)備的待機(jī)功耗降為零。單片機(jī)采用10位AD轉(zhuǎn)換，這樣子 采樣基準(zhǔn)電壓為+5V所以單片機(jī)的采樣分辨率為5/1024約等于5mV。根據(jù)我們測試出來的 結(jié)果顯示我們的方案采樣精度可滿足要求。電源負(fù)載柜精度0.1級。測試方法，電源負(fù)載 柜輸出線穿過我們樣機(jī)的精密電流互感器回到電源負(fù)載柜的輸入端，然后逐個調(diào)處以下電 流值，待樣機(jī)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(shè)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(yīng)電流并傳輸給微處理器，由微處理器控制受控開關(guān)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(jī)耗電的情況，例如，將電 腦的電源插在主控插孔上，將DVD機(jī)、功能播放器等電源插在受控插孔上，當(dāng)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(jī)等設(shè)備關(guān)閉或待機(jī)時，等待一段延 時時間(如1分鐘)后，通過延時控制器控制受控開關(guān)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(jī)、功能播放器等電源全部斷開，從而消除了待機(jī) 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(dāng)檢測到主控 插孔上的電腦機(jī)等設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)一段時間后，自動將受控開關(guān)斷開，切斷連接在主控 插孔和受控插孔上的電腦、DVD機(jī)、功能播放器等設(shè)備，有效地消除了待機(jī)能耗。為了更清 楚地說明本實用新型的工作過程，如圖2所示的流程圖。本實用新型有效地抑制電網(wǎng)中的瞬變、浪涌等電力垃圾，提高了用電質(zhì)量，保證了 電腦機(jī)等設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，延長了電腦機(jī)等設(shè)備的使用壽命，達(dá)到了對電腦等設(shè)備的節(jié)電 和保護(hù)雙重功效。以上結(jié)合較佳實施方式對本實用新型進(jìn)行了具體描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù) 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(yīng)落入本實用新型保護(hù)的 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種能消除用電器待機(jī)能耗并帶常通插孔的電腦智能插座，包括插座殼體、設(shè)置在該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主控插孔(1)、受控插孔(2)和常通插孔(7)，還設(shè)置有與該電源連接的節(jié)電保護(hù)控制電路，該節(jié)電保護(hù)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(guān)(6)串聯(lián)后再與所述主控模塊(5)并聯(lián)，所述常通插孔(7)并聯(lián)連接在所述火線、零線之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能插座，其特征在于所述受控插孔(2)與所述串聯(lián)的主 控插孔(1)、電流互感器⑶并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能插座，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(yùn)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。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能插座，其特征在于所述微處理器(51)的PBO輸入端與 所述喚醒器輸出端相連接，所述微處理器的PBl輸入端與所述喚醒器上設(shè)置的一指示燈相 連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能插座，其特征在于所述微處理器(51)還通過其輸出接 口與安裝在所述插座殼體上設(shè)置的一指示燈相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能插座，其特征在于所述第一采樣放大電路(52)包括采 樣電阻和運(yùn)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。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能插座，其特征在于所述采樣電阻為100歐的精密電阻， 所述的運(yùn)算放大器采用的是LM358芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能插座，其特征在于所述微處理器(51)為AVR系列的 ATMEGA8單片機(jī)，所述電流互感器(3)為ZMCT103系列互感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至7任一項所述的智能插座，其特征在于所述瞬變浪涌抑制單元 (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。
專利摘要本實用新型公開了一種能消除用電器待機(jī)能耗并帶常通插孔的電腦智能插座，包括插座殼體、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，插孔包括主控插孔、受控插孔和常通插孔，還設(shè)置有與該電源連接的節(jié)電保護(hù)控制電路，該節(jié)電保護(hù)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(guān)串聯(lián)后再與主控模塊并聯(lián)，常通插孔并聯(lián)連接在火線、零線之間。實現(xiàn)將瞬變浪涌抑制單元、主控模塊和電流互感器等裝置有機(jī)地結(jié)合在一起，實現(xiàn)了將各種節(jié)電器一起嵌入在插座內(nèi)，在電腦應(yīng)用中節(jié)電率高達(dá)30％、電力垃圾清除率可達(dá)到35％以上。
文檔編號H01R27/02GK201656143SQ20102012546
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)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