专利名称：智能插座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种插座，更具体地说涉及一种可以根据主控输出端情况控制被 控输出端通断的智能插座。
背景技术：
随着科技的飞速发展、人们生活水平的快速提高，家庭影院和电脑拥有量越来越 多。由于家庭影院各个设备、电脑及彩显等相关设备等在睡眠状态下通常会产生5瓦(每 个设备)以上的待机能耗，因此关机后只要电源插头还没有拔去，各设备的待机能耗可能 多达三十瓦以上。有关部门调查认为，我国城市家庭的平均待机能耗相当于每户使用一盏15瓦到 30瓦的长明灯，随着电脑的逐步普及，办公自动化的广泛应用和网络化的不断发展，越来越 多的产品具有了待机功耗，待机功耗是一种巨大的能源浪费，同时对产品使用寿命也有影 响，也增加了消费者的经济负担，不符合节能环保的趋势。现有市场上传统的普通电源插座不具备在电脑开机和关机时能自动启动和切断 电源的功能，消费者如果想节能，只有在开机和关机时，人工接通和关闭电源。但是这样非 常不方便，电源也容易损坏。为了解决上述问题，出现了很多解决方案，其中较普遍的方案是采用主控电路根 据主控输出端的情况，控制被控输出端的通断。如中国专利文献CN2724251“节能型自动断 电插座”公开的一种节能型自动断电插座，包括主机插座、外设插座、电流检测电路、主控电 路和外设插座电源输出控制电路，电流检测电路的输入端与外接电源相连，其输出端与主 控电路相连，其信号检测端与主机插座相连；主机插座电源启动控制电路的输入端与外接 电源相连，其输出端与主机插座的输入端相连，其控制端与主控电路的信号输入端相连；外 设插座电源输出控制电路的输入端与外接电源相连，其输出端与外设插座相连，其控制端 与主控电路的信号输出端相连。但是，不论是普通插座还是上述这些可以根据主控输出端情况控制被控输出端通 断的插座，究竟是否节能，使用的时候耗费的电能、产生的电费究竟是多少，消费者难以直 观的了解真实的情况，因此消费者在选购的时候难以进行分辨，也无法区别各种节能可控 型插座的优劣。
发明内容本实用新型的目的是对现有技术进行改进，提供一种智能插座，可以让人了解插 座耗费的电能等数据，采用的技术方案如下本实用新型的智能插座，包括插座本体，插座本体上设有至少一组插孔，插座本体 内设有主控电路，主控电路根据主控输出端的情况，控制被控输出端的通断，其特征在于 还包括数据处理模块、显示装置、电源管理模块、计量电路，所述计量电路、数据处理模块、 电源管理模块设在插座本体内，显示装置安装在插座本体外表面；电源管理模块给整个电
3路提供电能，计量电路采集交流电源的电流采样信号和电压采样信号并转换成频率信号，数据处理模块将频率信号进行处理并输出显示信号给显示装置。一种较佳的方案，所述数据处理模块为MCU。一种方案，所述显示装置为数码管。另一种方案，所述显示装置为LED显示屏。所述电路的工作原理是用户用电时，利用电压检测电路、电流检测电路实时测量 负载的有功功率并转换为与功率对应的脉冲信号；数据处理模块通过处理脉冲信号，精确 计算出负载功率、用电时间等相关数据，并实时在显示装置上将数据显示出来。本实用新型对照现有技术的有益效果是，由于设有计量电路，因此增加了测量累 计用电电量、插座负载的瞬时功率、累计用电时间等功能；用户不用做任何复杂的操作，只 需在插座供电后将电器插头插入插座即可；用户可直接通过显示装置的显示来很直观的读 取用电信息；电路功耗低，整机功耗小于1 。
图1是本实用新型优选实施例的结构示意图；图2是图1所示优选实施例的仰视图；图3是图1所示优选实施例的电路原理框图。
具体实施方式
如图1-3所示，本优选实施例中的智能插座，包括插座本体1，插座本体1呈类似拱 桥状，插座本体1上设有多组插孔2，插孔2设在插座本体1中部的底面上，插座本体1内设 有主控电路3，主控电路3根据主控输出端的情况，控制被控输出端的通断。智能插座还包 括数据处理模块401、显示装置402、电源管理模块6、计量电路5，所述计量电路5、数据处理 模块401、电源管理模块6设在插座本体内，显示装置402安装在插座本体1外表面；电源 管理模块6给整个电路提供电能，计量电路5采集交流电源的电流采样信号和电压采样信 号并转换成频率信号，数据处理模块401将频率信号进行处理并输出显示信号给显示装置 402。所述计量电路5包括集成电路501、电流采样电阻502，采用的集成电路501的型 号为TM7755 ；所述计量电路5包括电压采样单元、电流采样电阻502、电流采样单元、两个模 数转换单元、乘法器、数字频率转换单元、乘法器、数字频率转换单元；电压采样单元、电流 采样单元分别采样到通过负载的电流及负载两端的电压后，通过模数转换单元转换成数字 信号，利用乘法器根据P = U · I换算出负载的有功功率；再经过数字频率转换单元转换为 与功率对应的方波信号；功率越大，则方波周期越短，反之就越长。所述数据处理模块401为MCU，采用韩国三星的S3F9454芯片。所述显示装置402 为LED显示屏。数据处理模块401完成数据处理，并驱动显示装置402显示出来。MCU测出一个脉冲周期T，根据计量芯片的转换特性有Τ ·Ν *Ps = 1000 ·3600即 T · Ps = (1000 · 3600)/10000 (脉冲周期为T (秒)，瞬时功率为Ps (瓦)，电表系数N设为 10000imp/kw. H)，即可精确计算出负载的瞬时功率。下面介绍一下主控电路3的工作原理主控输出之间(主控插孔)有负载运行，则主控电路3连通被控输出(被控插孔，其数目可以是一个、两个或者两个以上)所连接的电 器通电运行，当主控输出之间的负载不运行，主控电路3切断被控输出之间的电器的电路， 让被控输出之间的电器停止运行。下面结合图2介绍一下主控电路3 主控电路3包括2个反向并联的二极管、电阻 R3、放大并驱动继电器模块、继电器，2个二极管两端还并联电阻R3，放大并驱动继电器模 块检测二极管两端的电压，放大并驱动继电器模块的控制信号输出端连接继电器的控制信 号输入端。由于在在主控输出电路的回路中串联了 2个反向并联的二极管，型号为1N5408， 只要二极管上有电流通过，二极管两端就会有0. 7V左右的电压，利用二极管这一特性来检 测主控输出端的电流，主控电路的放大并驱动继电器模块就是根据二极管两端是否有0. 7V 的电压来判断主控输出端的负载是开启还是关闭状态，如果有0. 7V的电压则接通继电器， 没有0. 7V的电压则断开继电器。即有0. 7V的电压，则负载为开启状态，无0. 7V的电压， 则负载为关闭状态。在二极管两端还并联了 1只电阻R3，它的功能用于调节负载灵敏度用 的，即主控输出端的负载可调整在5瓦以内(包含5瓦)，则主控电路认为主控输出端的 负载没有启动，5瓦以上认为主控输出端的负载已启动。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围； 即凡依本实用新型的权利要求范围所做的等同变换，均为本实用新型权利要求范围所覆
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权利要求一种智能插座，包括插座本体，插座本体上设有至少一组插孔，插座本体内设有主控电路，主控电路根据主控输出端的情况，控制被控输出端的通断，其特征在于还包括数据处理模块、显示装置、电源管理模块、计量电路，所述计量电路、数据处理模块、电源管理模块设在插座本体内，显示装置安装在插座本体外表面；电源管理模块给整个电路提供电能，计量电路采集交流电源的电流采样信号和电压采样信号并转换成频率信号，数据处理模块将频率信号进行处理并输出显示信号给显示装置。
2.如权利要求1所述的智能插座，其特征在于所述数据处理模块为MCU。
3.如权利要求1或2所述的智能插座，其特征在于所述显示装置为数码管。
4.如权利要求1或2所述的智能插座，其特征在于所述显示装置为LED显示屏。
专利摘要一种智能插座，包括插座本体，插座本体上设有至少一组插孔，插座本体内设有主控电路，主控电路根据主控输出端的情况，控制被控输出端的通断，还包括数据处理模块、显示装置、电源管理模块、计量电路，所述计量电路、数据处理模块、电源管理模块设在插座本体内，显示装置安装在插座本体外表面；电源管理模块给整个电路提供电能，计量电路采集交流电源的电流采样信号和电压采样信号并转换成频率信号，数据处理模块将频率信号进行处理并输出显示信号给显示装置。本实用新型的有益效果是，增加了测量累计用电电量、插座负载的瞬时功率、累计用电时间等功能；用户可直接通过显示装置读取用电信息；电路功耗低，整机功耗小于1W。
文档编号H01R13/66GK201732939SQ201020204149
公开日2011年2月2日 申请日期2010年5月18日 优先权日2010年5月18日
发明者黄浩波 申请人:黄浩波