專利名稱：節(jié)能電源適配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及電源適配器，更具體地涉及節(jié)能電源適配器。
背景技術(shù)：
待機(jī)功率(也稱為吸血鬼功率(vampire power)、幻象負(fù)載(ghost load)、無功電流、幻路負(fù)載(phantom load)或漏電)指的是電子電器在關(guān)掉或處于待機(jī)模式時所消耗的電功率?！半娢怼钡囊粋€常見實(shí)例是不具有斷電開關(guān)的AC電源適配器或壁瘤(wall wart)。例如，用于手機(jī)的AC電源適配器即使在電池充滿電或者手機(jī)未插入電源的情況下， 也將繼續(xù)提供負(fù)載。其它電氣設(shè)備由于功能性原因消耗待機(jī)功率，有時是合理的(例如冰箱上的溫度傳感器)，有時是不合理的(例如無人時在無線電廣播設(shè)備上顯示數(shù)字時鐘)。 家用電子設(shè)備中任一特定設(shè)備所浪費(fèi)的待機(jī)功率通常是非常小的，但是整個家中所有這種設(shè)備所消耗的功率集合在一起就變得非常大。根據(jù)美國能源部，“許多電器在關(guān)掉時繼續(xù)耗電。這些‘幻路’負(fù)載在大部分用電電器中都會出現(xiàn)，例如VCR、電視、立體音響系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)和廚房電器。在普通的家庭中，用來為家庭電子設(shè)備供電的75%的電力是在產(chǎn)品關(guān)閉時被消耗掉的。這可以通過拔掉這些電器的插頭來避免，或者使用電源板并且使用電源板上的開關(guān)切斷提供給電器的所有電力來避免?！?，美國能源部，“Home office and Home electronics”，可于2008年1月15日在 http //wwwl. eere. enerRY. rov/consumer/tips/home office, html 獲得，該鏈接的最后訪問日為2008年12月3日。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個實(shí)施例，用于將電壓提供給用電設(shè)備的AC電源適配器包括經(jīng)由至少一個火線引線和至少一個零線引線與電源電耦合的電源轉(zhuǎn)換器模塊。電源轉(zhuǎn)換器模塊配置為將從電源接收到的電壓轉(zhuǎn)換為適于用電設(shè)備使用的電壓。AC電源適配器還包括繼電器電路，該繼電器電路與該火線弓I線耦合以控制從電源傳輸至電源轉(zhuǎn)換器模塊的電壓。本發(fā)明的上述概述不意欲代表本發(fā)明的每個實(shí)施例或每個方面。具體的說明和附圖將描述本發(fā)明的多個實(shí)施例和方面。


在閱讀了以下詳細(xì)的描述并參考附圖之后，本發(fā)明的上述和其它優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。
圖1例示了傳統(tǒng)AC電源適配器的電路圖。圖2例示了根據(jù)一個實(shí)施例的AC電源適配器的電路圖。圖3例示了根據(jù)另一個實(shí)施例的AC電源適配器的電路圖。雖然本發(fā)明可以有各種改型和替代形式，但是在附圖中通過實(shí)例示出了特定實(shí)施例并且將在此詳細(xì)描述該特定實(shí)施例。但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不意欲限定為在此公開的特定形式。當(dāng)然，本發(fā)明覆蓋落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有改型、等同物、和替代物。
具體實(shí)施例方式參考圖1，電路圖中例示了用于將用電設(shè)備102連接到電網(wǎng)104的傳統(tǒng)AC電源適配器100。傳統(tǒng)電源適配器100包括兩個觸點(diǎn)106、108，例如引腳、管腳和/或閘刀，其機(jī)械或電耦合至與電網(wǎng)104連接的電壁式插座的相應(yīng)孔和/或槽中。其中的一個觸點(diǎn)是將 AC電壓傳輸給電源適配器100的火線觸點(diǎn)(hot contact) 106，另一個觸點(diǎn)是使來自電源適配器100的AC電壓返回的零線觸點(diǎn)108。設(shè)想在一些例子中，電源適配器100可包括兩個以上的火線觸點(diǎn)106和/或用于使電源適配器100的外殼接地的附加觸點(diǎn)。還設(shè)想，可以根據(jù)任一適當(dāng)配置來配置觸點(diǎn)從而允許與連接至電網(wǎng)的相應(yīng)的壁式插座機(jī)械和電耦合。 例如，電源適配器的觸點(diǎn)可以被配置為符合任一標(biāo)準(zhǔn)的國產(chǎn)或國際適配器和插座配置，包括但不限于NEMA 1-15、NEMA 5-15, JIS C 8303、CEE 7/16、CEE 7/17、BS 4573、BS 546、 CEE7/4,Gost 7396、CEE 7/7、BS 1363、SI 32、AS 3112、CPCS-CCC、IRAM 2073、SEV 1011、 CEI 23-16/VII 以及 CEI 23-5。電源適配器100還包括電源轉(zhuǎn)換器模塊110。電源轉(zhuǎn)換器模塊110包括用于將來自電網(wǎng)104的電源轉(zhuǎn)換為適于用電設(shè)備102使用的電源的電子電路。許多用電設(shè)備102需要DC電源。在這種實(shí)例中，電源轉(zhuǎn)換器模塊110可以包括電子電路，例如變壓器、整流電路、 電容器、開關(guān)、線性穩(wěn)壓器、其組合和/或類似物。另一方面，一些用電設(shè)備需要以不同于電網(wǎng)的電壓或頻率運(yùn)作的AC電源。在這些實(shí)例中，電源轉(zhuǎn)換器模塊可以包括電子電路，例如步降變壓器電路和步升變壓器電路。電源轉(zhuǎn)換器模塊110通過火線電源引線112和零線電源引線114電耦合到火線觸點(diǎn)106和零線觸點(diǎn)108。電源轉(zhuǎn)換器模塊110通過火線設(shè)備引線122和零線設(shè)備引線IM 電耦合到用電設(shè)備102。在一些實(shí)例中，電源轉(zhuǎn)換器模塊110位于用電設(shè)備102的外殼中。在另一些實(shí)例中，火線觸點(diǎn)112、零線觸點(diǎn)114和電源轉(zhuǎn)換器模塊110內(nèi)置于與用電設(shè)備102的外殼分離的外殼中。設(shè)備引線122、124的與電源轉(zhuǎn)換器模塊110相對的端部可形成為用于與用電設(shè)備102中相應(yīng)的插座連接的公或母插頭。這種配置通常被稱為“壁瘤”或“電源磚(power brick) ”。在又一些實(shí)例中，電源轉(zhuǎn)換器模塊110位于與用電設(shè)備102和觸點(diǎn)112、114分離的外殼中。再一次，設(shè)備引線122、IM的與電源轉(zhuǎn)換器模塊110相對的端部可形成為用于在一端與用電設(shè)備102中相應(yīng)的插座連接的公或母插頭?？蛇x地，設(shè)備引線的其它端部可形成為用于與電源轉(zhuǎn)換器模塊110中的相應(yīng)插座連接的插頭或插座。類似地，電源引線112、 114的與觸點(diǎn)106、108相對的端部可形成為用于與電源轉(zhuǎn)換器模塊110中相應(yīng)插座連接的公或母插頭。參見圖2，電路圖用于例示根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于將用電設(shè)備202連接至電網(wǎng)204的電源適配器200。與以上參照圖1描述地類似，電源適配器200包括至少一個火線觸點(diǎn)206和火線電源引線212、至少一個零線觸點(diǎn)208和零線電源引線214、電源轉(zhuǎn)換器模塊210、至少一個火線設(shè)備引線222和至少一個零線設(shè)備引線224。電源適配器200還包括繼電器電路216，用于選擇性地隔離通過火線電源引線212從火線電源觸點(diǎn)206傳輸?shù)诫娫崔D(zhuǎn)換器電路210的電壓。該繼電器電路216電耦合到開關(guān)電路218。當(dāng)開關(guān)218工作 (即閉合)時，電流傳輸?shù)嚼^電器電路216，其轉(zhuǎn)而使火線電源引線212將電壓從火線觸點(diǎn) 206傳輸?shù)诫娫崔D(zhuǎn)換器模塊210。當(dāng)開關(guān)218不工作(即斷開)時，繼電器電路218禁止火線電源引線212將電壓從火線觸點(diǎn)206傳輸?shù)诫娫崔D(zhuǎn)換器模塊210。因此，當(dāng)開關(guān)電路218 不工作時，沒有電壓從電網(wǎng)204輸出。可以使用任意合適的繼電器電路216，例如固態(tài)繼電器、電動機(jī)械繼電器、閂鎖繼電器、振簧繼電器、水銀濕潤繼電器、極化繼電器、機(jī)床繼電器、接觸器式繼電器、巴克霍爾茨繼電器、強(qiáng)制引導(dǎo)接觸繼電器、其組合和/或類似物。繼電器電路216可以位于與電源轉(zhuǎn)換器模塊210的外殼相同的外殼中或者位于該外殼外部。類似地，可以使用任意適當(dāng)?shù)拈_關(guān)，例如單刀單擲開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)、單刀轉(zhuǎn)換開關(guān)、雙刀單擲開關(guān)、雙刀雙擲開關(guān)、雙刀轉(zhuǎn)換開關(guān)、中置開關(guān)(intermediate switch)、偏置開關(guān)、水銀傾斜開關(guān)、閘刀開關(guān)、晶體管、 離心開關(guān)、DIP開關(guān)、霍爾效應(yīng)開關(guān)、慣性開關(guān)、薄膜開關(guān)、撥動開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、其組合和/ 或類似物。開關(guān)電路218可以位于與電源轉(zhuǎn)換器模塊210的外殼相同的外殼中、位于該外殼外部、和/或位于用電設(shè)備202的外殼中。設(shè)想根據(jù)一些實(shí)施例，開關(guān)電路218可以電耦合和/或機(jī)械耦合到用電設(shè)備202中或用電設(shè)備202上的電源開/關(guān)按鈕或面板(dial)。 根據(jù)其它實(shí)施例，開關(guān)218是可以例如經(jīng)由紅外線信號、紫外線信號、其組合和/或類似物使其工作和/或不工作的遠(yuǎn)程操作開關(guān)。根據(jù)另一些實(shí)施例，可以通過計(jì)時器使開關(guān)218 工作和/或不工作。還設(shè)想，用電設(shè)備202可包括根據(jù)用電設(shè)備202是否需要電源而自動使開關(guān)電路 218工作和/或不工作的電子電路。例如，無論手機(jī)電池是否完全充滿電，手機(jī)在與傳統(tǒng)電源適配器連接時都繼續(xù)從電網(wǎng)中取電。設(shè)想，開關(guān)電路218可以連接到手機(jī)中的這樣的電路一旦電池充滿電就使開關(guān)電路218不工作以及一旦電池失去閾值量的充電電能時再使開關(guān)工作。作為另一實(shí)例，電視通常需要待機(jī)功率以通過遙控使能及時上電。設(shè)想電視可以包括使電視維持在待機(jī)模式的小電池和當(dāng)電池需要再充電時(例如當(dāng)電池電量下降到預(yù)定的閾值以下時)用于使開關(guān)電路218工作或不工作的電子電路。根據(jù)可替換實(shí)施例，圖2所示的實(shí)施例的開關(guān)電路218可以省略，如圖3所示。參見圖3，如上面參考圖2所描述的，電源適配器300包括至少一個火線觸點(diǎn)306和火線電源引線312、至少一個零線觸點(diǎn)308和零線電源引線314、電源轉(zhuǎn)換模塊310、至少一個火線設(shè)備引線322、至少一個零線設(shè)備引線3 和繼電器電路316。電源適配器還包括一端耦合至繼電器電路316的繼電器引線320。繼電器引線320的另一端與火線設(shè)備引線322和零線設(shè)備引線3 —起形成公插頭或母插頭326，用于與用電設(shè)備302中的相應(yīng)插座328電耦合和機(jī)械耦合。根據(jù)此實(shí)施例，每當(dāng)插頭3 連接到用電設(shè)備302的插座3 時，電流通過繼電器引線320到達(dá)繼電器電路316。繼電器電路316閉合，以使火線電源引線312將電壓從火線觸點(diǎn)306傳輸?shù)诫娫崔D(zhuǎn)換器模塊310。相反地，每當(dāng)用電設(shè)備不與電源適配器300 連接時，沒有電壓從電網(wǎng)304中流出。
根據(jù)此實(shí)施例的電源適配器300在用電設(shè)備僅連接到電源適配器300用于對電池充電的情況下尤其有用。例如，當(dāng)用于手機(jī)的傳統(tǒng)電源適配器插入壁式插座時，無論手機(jī)是否連接到該電源適配器，該電源適配器都會從電網(wǎng)中引出電力。這是因?yàn)殡娫崔D(zhuǎn)換器模塊構(gòu)成了從電網(wǎng)中引出電力的閉合電路。當(dāng)使用根據(jù)本實(shí)施例的電源適配器300時，在不是為了充電連接手機(jī)時，沒有電力從電網(wǎng)中流出。 雖然已經(jīng)參考一個或多個特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對本發(fā)明做出各種改變?？梢栽O(shè)想這些實(shí)施例和其明顯變型中的每一個都落入在所附權(quán)利要求書中闡明的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于將電壓提供給用電設(shè)備的AC電源適配器，包括電源轉(zhuǎn)換器模塊，經(jīng)由至少一個火線引線和至少一個零線引線與電源耦合，該電源轉(zhuǎn)換器模塊配置為將從該電源接收到的電壓轉(zhuǎn)換為適于該用電設(shè)備所使用的電壓；以及繼電器電路，耦合至該火線弓I線以控制從該電源傳輸至該電源轉(zhuǎn)換器模塊的電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的AC電源適配器，還包括開關(guān)電路，該開關(guān)電路耦合至該繼電器電路以控制應(yīng)用于該繼電器電路的電流，該繼電器電路配置為響應(yīng)于應(yīng)用于繼電器電路的電流而使電壓從該電源傳輸至該電源轉(zhuǎn)化器模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的AC電源適配器，其中該開關(guān)電路被耦合到按鈕或面板，該按鈕或面板能夠機(jī)械操作以控制應(yīng)用于該繼電器電路的電流。
4.如權(quán)利要求2所述的AC電源適配器，其中該開關(guān)電路能夠遠(yuǎn)距離操作以控制應(yīng)用于該繼電器電路的電流。
5.如權(quán)利要求2所述的AC電源適配器，其中該開關(guān)電路被耦合到計(jì)時器以控制應(yīng)用于該繼電器電路的電流。
6.如權(quán)利要求2所述的AC電源適配器，其中該用電設(shè)備包括控制電路，該控制電路被耦合到該開關(guān)電路以控制應(yīng)用于該繼電器電路的電流。
7.如權(quán)利要求1所述的AC電源適配器，還包括至少一個繼電器引線，具有第一端和第二端，該至少一個繼電器引線在第一端被耦合至該繼電器電路，該至少一個繼電器弓I線在第二端形成為繼電器插頭。
8.如權(quán)利要求7所述的AC電源適配器，其中該繼電器插頭被配置為插入該用電設(shè)備的至少一個插座中。
9.如權(quán)利要求8所述的AC電源適配器，其中該繼電器電路配置為響應(yīng)于該繼電器插頭插入該至少一個插座，將電壓從電源傳輸?shù)诫娫崔D(zhuǎn)換器模塊。
10.如權(quán)利要求2所述的AC電源適配器，其中該開關(guān)電路設(shè)置在與該電源轉(zhuǎn)換器模塊和該繼電器電路分離的外殼中。
11.如權(quán)利要求2所述的AC電源適配器，其中該開關(guān)電路設(shè)置在該用電設(shè)備的外殼中。
12.如權(quán)利要求1所述的AC電源適配器，其中該繼電器電路設(shè)置在與該電源轉(zhuǎn)換器模塊分離的外殼中。
13.如權(quán)利要求1所述的AC電源適配器，其中該電源轉(zhuǎn)換器模塊設(shè)置在該用電設(shè)備的外殼中。
14.一種用于將電壓提供給用電設(shè)備的AC電源適配器，包括電源轉(zhuǎn)換器模塊，經(jīng)由至少一個火線引線和至少一個零線引線電耦合到電源，該電源轉(zhuǎn)換器模塊被配置為將從該電源接收到的電壓轉(zhuǎn)換為適于用電設(shè)備使用的電壓；至少一個設(shè)備引線，具有第一端和第二端，該至少一個設(shè)備引線在該至少一個設(shè)備引線的第一端處與該電源轉(zhuǎn)換器模塊耦合，該至少一個設(shè)備引線在該至少一個設(shè)備引線的第二端處形成為設(shè)備插頭；至少一個繼電器引線，具有第一端和第二端，該至少一個繼電器引線在該至少一個繼電器引線的第一端處與該繼電器電路耦合，該至少一個繼電器引線在該至少一個繼電器引線的第二端處形成為繼電器插頭，該器件插頭與該繼電器插頭一體化；以及繼電器電路，耦合至該火線引線以控制從該電源傳輸至該電源轉(zhuǎn)換器模塊的電壓，該繼電器電路配置為響應(yīng)于容納在該用電設(shè)備的至少一個插座中的繼電器插頭，將電壓從該電源傳輸給該電源轉(zhuǎn)換器模塊。
15. 一種用于對用電設(shè)備充電的系統(tǒng)，包括 電源；包括電池的用電設(shè)備，該電池具有指示該電池上存儲的電勢的充電級別； 電源轉(zhuǎn)換器模塊，經(jīng)由至少一個火線引線和至少一個零線引線電耦合到該電源，該電源轉(zhuǎn)換器模塊被配置為將從該電源接收到的電壓轉(zhuǎn)換為適于該用電設(shè)備使用的電壓； 繼電器電路，耦合到該火線弓I線以控制從該電源傳輸至該電源轉(zhuǎn)換器模塊的電壓；以及開關(guān)電路，耦合到該繼電器電路以控制應(yīng)用于該繼電器電路的電流，該繼電器電路被配置為響應(yīng)于該電流，將電壓從該電源傳輸?shù)皆撾娫崔D(zhuǎn)換器，該開關(guān)電路配置為響應(yīng)于該電池的充電級別將該電流傳輸給該繼電器電路。
全文摘要
根據(jù)一個實(shí)施例，用于將電壓提供給用電設(shè)備的AC電源適配器包括經(jīng)由至少一個火線引線和至少一個零線引線與電源電耦合的電源轉(zhuǎn)換器模塊。電源轉(zhuǎn)換器模塊配置為將從電源接收到的電壓轉(zhuǎn)換為適于用電設(shè)備使用的電壓。AC電源適配器還包括繼電器電路，該繼電器電路與該火線引線耦合以控制從電源傳輸至電源轉(zhuǎn)換器模塊的電壓。
文檔編號H02J13/00GK102405578SQ200980156591
公開日2012年4月4日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者詹姆斯·F·本內(nèi)特 申請人:詹姆斯·F·本內(nèi)特