專(zhuān)利名稱(chēng)：用于控制多插座電源板的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制多插座電源板的裝置，尤其涉及可應(yīng)用于具有多個(gè)插座的布線系統(tǒng)的裝置，該多個(gè)插座與多個(gè)電器電連接。更具體地說(shuō)，在本發(fā)明中，通過(guò)檢測(cè)流過(guò)主設(shè)備的電流，可以根據(jù)主設(shè)備是否開(kāi)啟，而自動(dòng)切斷提供給其他從設(shè)備的電源。
背景技術(shù)：
圖1示意性示出多插座控制電路的一般概念，其中標(biāo)號(hào)20表示多插座控制電路。如圖1所示，多插座電源板10具有與主計(jì)算機(jī)電連接的主插座11，以及與多個(gè)外設(shè)電連接的多個(gè)從插座12至14。交流電(例如220V)直接加于主插座11上。相反，從插座12至14經(jīng)開(kāi)關(guān)26與交流電源連接，這將在后面詳細(xì)闡述。
多插座控制電路20包括電流檢測(cè)器21，用于根據(jù)主計(jì)算機(jī)50是否運(yùn)轉(zhuǎn)或開(kāi)啟而檢測(cè)電流變化。電流檢測(cè)器21與通向主插座11的交流電源線連接。此外，多插座控制電路20包括信號(hào)放大器22，用于將電流檢測(cè)器21輸出的電流放大至某一電平；控制器23，用于識(shí)別主計(jì)算機(jī)51的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)并輸出與識(shí)別的狀態(tài)成比例的控制信號(hào)；開(kāi)關(guān)操作器24，用于關(guān)閉或打開(kāi)開(kāi)關(guān)26，以響應(yīng)來(lái)自控制器23的控制信號(hào)，切斷從插座12至14的電功率(例如220V)；以及電源25，用于向信號(hào)放大器22、控制器23和開(kāi)關(guān)操作器24提供電功率。
在具有上述結(jié)構(gòu)的常規(guī)多插座控制電路中，主計(jì)算機(jī)51與主插座11電連接，而諸如顯示器52、打印機(jī)53、掃描儀54等的外設(shè)與從插座12至14連接。
在工作中，當(dāng)主計(jì)算機(jī)51運(yùn)轉(zhuǎn)或開(kāi)啟時(shí)，由于電耗使得電流檢測(cè)器21檢測(cè)到電流。否則，電流檢測(cè)器21檢測(cè)不到任何電流。
因此，只有在電流檢測(cè)器21檢測(cè)到流過(guò)主插座11的電流的情況下，電流檢測(cè)器21才輸出信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大器22放大至某一電平并送入控制器23。
隨后，當(dāng)來(lái)自信號(hào)放大器22的經(jīng)放大的信號(hào)被送入控制器23時(shí)，控制器23識(shí)別出主計(jì)算機(jī)51正處于開(kāi)啟狀態(tài)，則控制開(kāi)關(guān)操作器24保持on/off開(kāi)關(guān)26的開(kāi)狀態(tài)。因此，交流電可被持續(xù)提供給從插座12至14，繼而提供給外設(shè)。
另一方面，當(dāng)沒(méi)有任何信號(hào)加在控制器23上時(shí)，控制器23識(shí)別出主計(jì)算機(jī)51正處于關(guān)閉狀態(tài)，則控制開(kāi)關(guān)操作器24，使得on/off開(kāi)關(guān)26處于關(guān)狀態(tài)，由此切斷提供給外設(shè)插入的從插座12至14的電功率。
如上所述，在主計(jì)算機(jī)51和外設(shè)分別與多插座電源板10上的主插座11和插座12至14相連的情況下，當(dāng)主計(jì)算機(jī)51關(guān)閉時(shí)，則切斷計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的所有電源。這樣，就能避免由于雷擊等引起的電涌可能帶來(lái)的損壞，并可以避免不必要的功率損耗。
圖2示出韓國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為2003-31554的申請(qǐng)中公開(kāi)的多插座控制電路的示例。如圖2所述，電流檢測(cè)器21包括與電源25的輸出端相連的電流互感器(CT)，用于改變電流值，以及由二極管D3和D4組成的穩(wěn)定電路34，用于對(duì)來(lái)自電流互感器和電容器C3的輸出電流進(jìn)行整流，用于使被整流的電流變平。由電流互感器和穩(wěn)定電路34檢測(cè)到的電流經(jīng)信號(hào)放大器22送入控制器23。
然而，上述常規(guī)的多插座控制電路中的電流檢測(cè)器21必須使用昂貴的和大尺寸的電流互感器來(lái)檢測(cè)流過(guò)主插座11的電流。
進(jìn)一步，問(wèn)題在于，當(dāng)一定的臨界值輸入到開(kāi)關(guān)操作器24，開(kāi)關(guān)操作器的輸出值可能波動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
為此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題提出了本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種用于控制多插座電源板的裝置，在該裝置中可以避免所述的開(kāi)關(guān)振動(dòng)，并且該裝置易于制造，而且制造成本降低。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于控制多插座電源板的裝置，該多插座電源板具有與主電器和多個(gè)外設(shè)分別電連接的主插頭連接器和多個(gè)輔插頭連接器，該裝置包括檢測(cè)器，用于檢測(cè)流過(guò)主插頭連接器的電流；放大器，用于放大由電流檢測(cè)器檢測(cè)出的電流，以產(chǎn)生放大的信號(hào)；施密特觸發(fā)電路，用于將來(lái)自放大器的放大信號(hào)與參考值相比較，并根據(jù)所述比較的結(jié)果輸出具有預(yù)定閾值電壓的用于防止振動(dòng)的控制信號(hào)；由來(lái)自施密特觸發(fā)電路的控制信號(hào)操作的開(kāi)關(guān)操作器，用于將電功率切換到多個(gè)輔連接器；以及驅(qū)動(dòng)器，用于分別驅(qū)動(dòng)所述檢測(cè)器、放大器、施密特觸發(fā)電路和開(kāi)關(guān)操作器。
優(yōu)選地，檢測(cè)器包括分流電阻。更優(yōu)選地，施密特觸發(fā)電路包括用于從放大器接收放大的信號(hào)的第一二極管，一端與第一二極管的陰極相連另一端與地相連的第一電容器，一端與第一二極管的陰極和第一電容器的一端相連的第一電阻，一端與電源相連的第二電阻，第二二極管和第二電容器并聯(lián)連接在地和第二電阻的另一端，以及具有與第二電阻的另一端相連的反向輸入和與第一電阻的另一端相連的非反向輸入的比較器。
最優(yōu)選地，開(kāi)關(guān)操作器包括第一電阻，所述第一電阻的一端連接施密特觸發(fā)電路的輸出端；第二電阻，其一端連接第一電阻的另一端；晶體管，基極連接第一電阻另一端與第二電阻的一端的結(jié)點(diǎn)處；以及與晶體管的集電極相連的開(kāi)關(guān)元件。進(jìn)一步，開(kāi)關(guān)元件包括繼電器、固態(tài)繼電器、三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件、半導(dǎo)體閘流管中的至少一個(gè)。本裝置還包括噪聲濾波器，用于阻止外部不必要的電波引入多插座電源板，并阻止多插座電源板內(nèi)產(chǎn)生的不必要的電波泄漏到外面。
參考以下說(shuō)明、附圖和所附權(quán)利要求將實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的更多其它特性、方面和優(yōu)點(diǎn)的了解。


本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式將結(jié)合附圖進(jìn)行描述，其中圖1示意性示出多插座控制電路的一般概念；圖2示出常規(guī)的多插座控制電路的示例；圖3示出一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中主計(jì)算機(jī)和外設(shè)與多插座控制電路電連接；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的用于控制多插座電源板的裝置；以及圖5示出圖4中多插座電源板和分流電阻的放大圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，將在后面詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。不同附圖中使用的相同標(biāo)號(hào)表示相似或相同的部件。
圖3示出一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中外設(shè)和主計(jì)算機(jī)一起插入多插座電源板。如圖3所述，主計(jì)算機(jī)51通常與多個(gè)外設(shè)一起使用，外設(shè)例如有顯示器52、打印機(jī)53、掃描儀54、揚(yáng)聲器(未示出)等。交流電經(jīng)多插座電源板10送入主計(jì)算機(jī)51和外設(shè)，其中多個(gè)插座11至14提供給與之相連的設(shè)備。
因此，用戶在用完主計(jì)算機(jī)51后，必需使用多插座電源板10所具有的開(kāi)關(guān)15，切斷提供給外設(shè)的電源。
通常，多插座電源板10被放置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所安裝的寫(xiě)字臺(tái)下面，或其他用戶看不見(jiàn)的地方，從而不會(huì)破壞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)周?chē)囊曈X(jué)環(huán)境。因此，對(duì)于用戶而言，利用多插座電源板10上的開(kāi)關(guān)15切斷整個(gè)電源是很麻煩的。此外，用戶很可能在關(guān)閉主計(jì)算機(jī)51后忘記關(guān)閉外設(shè)。這樣，雷擊等引起的電涌偶爾會(huì)損壞外設(shè)，同時(shí)帶來(lái)不必要的能耗。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的用于控制多插座電源板的裝置，其中該裝置通常由標(biāo)號(hào)200表示。圖5示出圖4中多插座電源板和分流電阻的放大圖。
參照?qǐng)D4和圖5，本發(fā)明的裝置200包括電流檢測(cè)器220、放大器230、施密特觸發(fā)電路240、開(kāi)關(guān)操作器250、噪聲濾波器210和驅(qū)動(dòng)器260。本發(fā)明的裝置的每一部件將在下面進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。
電流檢測(cè)器220檢測(cè)流過(guò)多插座電源板10(如圖1至圖3所示出)的主插頭連接器11的電流。在該實(shí)施方式中，可以檢測(cè)微電流的分流電阻作為電流檢測(cè)器220使用。此外，電流檢測(cè)器220與主插頭連接器11串聯(lián)連接。
信號(hào)放大器230用于放大從電流檢測(cè)器220輸出的微信號(hào)，并產(chǎn)生放大的信號(hào)。
在信號(hào)比較器240中，將信號(hào)放大器230中放大的信號(hào)與某個(gè)參考值相比較，以便識(shí)別出主設(shè)備，即主計(jì)算機(jī)51(圖4中未示出)是開(kāi)啟還是關(guān)閉，并輸出控制信號(hào)。
噪聲濾波器210阻止不必要的電波進(jìn)入多插座電源板10。例如阻斷雷擊等引起的電涌，并阻止不必要的電波泄漏到裝置200的外面。
施密特觸發(fā)電路240將來(lái)自放大器230的放大的信號(hào)與參考值比較，并按照比較結(jié)果輸出一個(gè)具有預(yù)定閾值電壓的用于防止振動(dòng)的控制信號(hào)。
施密特觸發(fā)電路240包括第一二極管D3，用于接收來(lái)自信號(hào)放大器230的放大的信號(hào)；第一電容器C8，其一端與第一二極管D3的陰極相連，另一端與地相連；第一電阻R2，其一端與第一二極管D3的陰極以及第一電容器C8的一端相連；第二電阻R3，其一端與電源Vcc相連，第二二極管D6和第二電容器C9并聯(lián)在地和第二電阻R3的另一端連接。施密特觸發(fā)電路240包括比較器241，其具有與第二電阻的另一端相連的反向輸入和與第一電阻的另一端相連的非反向輸入。比較器241將放大的信號(hào)與參考值相比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號(hào)。
如上所述，施密特觸發(fā)電路用于向開(kāi)關(guān)操作器250提供低于某個(gè)臨界值的電壓，由此防止開(kāi)關(guān)元件251振動(dòng)。
在使用開(kāi)關(guān)元件的情況下，該開(kāi)關(guān)元件可在3V時(shí)工作于“開(kāi)”狀態(tài)，可以以略低的電壓令開(kāi)關(guān)元件處于“關(guān)”狀態(tài)。例如，在2.8-2.9V的范圍內(nèi)，開(kāi)關(guān)元件會(huì)在開(kāi)和關(guān)的狀態(tài)之間擺動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，信號(hào)比較器240使用施密特觸發(fā)電路，以便控制開(kāi)關(guān)元件251在某個(gè)電壓切換到“關(guān)”狀態(tài)，該電壓低于例如上述3V開(kāi)關(guān)情況下的2.5V，由此避免了開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)/關(guān)擺動(dòng)。
開(kāi)關(guān)操作器250包括晶體管，其根據(jù)信號(hào)比較器240輸出的控制信號(hào)的出現(xiàn)，操作開(kāi)關(guān)元件251切斷提供給從插座12至14的電源。開(kāi)關(guān)元件251與晶體管的輸出端相連。
開(kāi)關(guān)操作器250包括第一電阻R4，其一端連接施密特觸發(fā)電路240的輸出端；以及第二電阻R5，其一端連接第一電阻R4的另一端；晶體管TR，其基極連接到第一電阻R4的另一端與第二電阻R5一端的結(jié)點(diǎn)；以及與晶體管TR的集電極相連的開(kāi)關(guān)元件251。
開(kāi)關(guān)元件251優(yōu)選是繼電器、固態(tài)繼電器(SSR)、三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件、半導(dǎo)體閘流管等。
驅(qū)動(dòng)器260分別驅(qū)動(dòng)分流電阻220、放大器230、施密特觸發(fā)電路240和開(kāi)關(guān)操作器250。
噪聲濾波器210阻止外部不必要的電波引入多插座電源板10，并阻止多插座電源板10內(nèi)產(chǎn)生的不必要的電波泄漏到外面。
此外，如圖4和圖5所示，電流檢測(cè)器220與主插頭連接器11相互串聯(lián)連接，而將本發(fā)明裝置的布線設(shè)計(jì)成分別向主插座11和從插座12到14提供電功率。因此，電流檢測(cè)器220僅檢測(cè)流過(guò)主插頭連接器11的電流，主設(shè)備(即，圖3中的主計(jì)算機(jī)51)與該主插頭連接器11電連接。
在工作中，在電流檢測(cè)器220的輸出高于預(yù)定參考值的情況下，施密特觸發(fā)電路240識(shí)別出主設(shè)備，例如與主插座11相連的主計(jì)算機(jī)51處于開(kāi)狀態(tài)。則電流檢測(cè)器220向晶體管輸出信號(hào)，例如“高”信號(hào)，而后晶體管根據(jù)該“高”信號(hào)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。由此，令來(lái)自驅(qū)動(dòng)器260的電功率通過(guò)開(kāi)關(guān)操作器250的晶體管，并啟動(dòng)開(kāi)關(guān)元件251切換成開(kāi)狀態(tài)。這樣，來(lái)自多插座電源板的電功率就可以提供給多插座電源板的從插座12至14，從而提供給與之相連的外設(shè)，如顯示器、打印機(jī)等。
相反，在電流檢測(cè)器220的輸出低于預(yù)定參考值的情況下，信號(hào)比較器240識(shí)別出主計(jì)算機(jī)51處于關(guān)狀態(tài)。則電流檢測(cè)器220向晶體管輸出信號(hào)，例如“低”信號(hào)，而后晶體管根據(jù)該“低”信號(hào)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。由此，令來(lái)自驅(qū)動(dòng)器260的電功率不能通過(guò)開(kāi)關(guān)操作器250的晶體管，使得多插座電源板的從插頭連接器12至14的電源被切斷，從而切斷提供給與之相連的外設(shè)，如顯示器、打印機(jī)等的電源。
在這里的描述中，多插座電源板只是作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，而不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制。本發(fā)明可應(yīng)用于各種其他布線系統(tǒng)，在這些系統(tǒng)中，有些相連接的設(shè)備需要根據(jù)其他設(shè)備的開(kāi)啟或關(guān)閉狀態(tài)而自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉。
根據(jù)本發(fā)明，在具有多個(gè)相連的電器的布線系統(tǒng)中，分流電阻用于識(shí)別主設(shè)備是否工作或開(kāi)啟。這樣，就可以容易地制造出可靠的電路，并可以降低制造成本。此外，根據(jù)將來(lái)自電流檢測(cè)器的信號(hào)與預(yù)定參考值相比較的結(jié)果，使用施密特觸發(fā)電路輸出控制信號(hào)。因此，開(kāi)關(guān)操作器工作在小于某個(gè)臨界值的情況下操作，由此防止了開(kāi)關(guān)元件的振動(dòng)。
盡管本發(fā)明是參照優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述的，但這些描述僅是解釋性的，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。不脫離本發(fā)明的范圍和構(gòu)思的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以作出各種修改和變形，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種用于控制多插座電源板的裝置，該多插座電源板具有與主電器和多個(gè)外設(shè)分別電連接的主插頭連接器和多個(gè)輔插頭連接器，該裝置包括檢測(cè)器，用于檢測(cè)流過(guò)主插頭連接器的電流；放大器，用于放大由所述電流檢測(cè)器檢測(cè)出的電流，產(chǎn)生放大的信號(hào)；施密特觸發(fā)電路，用于將來(lái)自所述放大器的放大信號(hào)與參考值相比較，并根據(jù)所述比較的結(jié)果輸出具有預(yù)定閾值電壓的用于防止振動(dòng)的控制信號(hào)；由來(lái)自施密特觸發(fā)電路的所述控制信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)操作器，用于將電功率切換到所述多個(gè)輔連接器；以及驅(qū)動(dòng)器，用于分別驅(qū)動(dòng)所述檢測(cè)器、所述放大器、所述施密特觸發(fā)電路和所述開(kāi)關(guān)操作器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述檢測(cè)器包括分流電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述施密特觸發(fā)電路包括用于從所述放大器接收放大的信號(hào)的第一二極管；其一端與第一二極管的陰極相連，另一端與地相連的第一電容器；其一端與第一二極管的陰極和第一電容器的一端相連的第一電阻；其一端與電源相連的第二電阻；第二二極管和第二電容器，并聯(lián)連接在地和第二電阻的另一端；以及具有與第二電阻的另一端相連的反向輸入和與第一電阻的另一端相連的非反向輸入的比較器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述開(kāi)關(guān)操作器包括第一電阻，其一端連接所述施密特觸發(fā)電路的輸出端；第二電阻，其一端連接第一電阻的另一端；晶體管，其基極連接第一電阻的另一端與第二電阻的一端的結(jié)點(diǎn)處；以及與晶體管的集電極相連的開(kāi)關(guān)元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述開(kāi)關(guān)元件包括繼電器、固態(tài)繼電器、三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件、半導(dǎo)體閘流管中的至少一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括噪聲濾波器，用于阻止外部不必要的電波引入多插座電源板，并阻止多插座電源板內(nèi)產(chǎn)生的不必要的電波泄漏到外面。
7.一種用于控制多插座電源板的裝置，該多插座電源板具有與主電器和多個(gè)外設(shè)分別電連接的主插頭連接器和多個(gè)輔插頭連接器，該裝置包括檢測(cè)器，用于檢測(cè)流過(guò)主插頭連接器的電流；放大器，用于放大由所述電流檢測(cè)器檢測(cè)出的電流，以產(chǎn)生放大的信號(hào)；施密特觸發(fā)電路，用于將來(lái)自所述放大器的放大信號(hào)與參考值相比較，并根據(jù)所述比較的結(jié)果輸出具有預(yù)定閾值電壓的用于防止振動(dòng)的控制信號(hào)；由來(lái)自施密特觸發(fā)電路的所述控制信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)操作器，用于將電功率切換到多個(gè)輔連接器；驅(qū)動(dòng)器，用于分別驅(qū)動(dòng)所述檢測(cè)器、所述放大器、所述施密特觸發(fā)電路和所述開(kāi)關(guān)操作器；以及噪聲濾波器，用于阻止外部不必要的電波引入多插座電源板，并阻止多插座電源板內(nèi)產(chǎn)生的不必要的電波泄漏到外面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述施密特觸發(fā)電路包括用于從所述放大器接收放大的信號(hào)的第一二極管；其一端與第一二極管的陰極相連，另一端與地相連的第一電容器；其一端與第一二極管的陰極和第一電容器的一端相連的第一電阻；其一端與電源相連的第二電阻；第二二極管和第二電容器，并聯(lián)連接在地和第二電阻的另一端；以及具有與第二電阻的另一端相連的反向輸入和與第一電阻的另一端相連的非反向輸入的比較器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述開(kāi)關(guān)操作器包括第一電阻，其一端連接所述施密特觸發(fā)電路的輸出端；第二電阻，其一端連接第一電阻的另一端；晶體管，其基極連接第一電阻的另一端與第二電阻的一端的結(jié)點(diǎn)處；以及與晶體管的集電極相連的開(kāi)關(guān)元件。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于控制多插座電源板的裝置，在該裝置中可以避免開(kāi)關(guān)振動(dòng)，該裝置容易制造，并且可以降低制造的成本。檢測(cè)器檢測(cè)通過(guò)主插頭連接器的電流。放大器放大電流檢測(cè)器檢測(cè)出的電流，產(chǎn)生放大的信號(hào)。施密特觸發(fā)電路將來(lái)自放大器的放大的信號(hào)與參考值相比較，并根據(jù)比較的結(jié)果輸出具有預(yù)定閾值電壓的用于防止波動(dòng)的控制信號(hào)。開(kāi)關(guān)操作器將電源切換到多個(gè)輔連接器，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)檢測(cè)器、放大器、施密特觸發(fā)電路和開(kāi)關(guān)操作器。
文檔編號(hào)H02H3/12GK1573625SQ200410049829
公開(kāi)日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者沈相根 申請(qǐng)人:沈相根