专利名称：路由网络电源节电自动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种电脑有线上网使用的调制解调器和路由器供电电源的自动控制器，是ー种能随电脑开机和关机而自动接通和断开调制解调器和路由器供电电源的自动控制设备。
背景技术：
现在多家人合用一个有线路由器共用一个宽带帐户上网已很普遍，但是为保证每户人家能随时上网，就必须使调制解调器和路由器一直处于开机状态。但每家人也不是时时都在上网，会有空载的时间，特别是夜晚睡觉时空载机会会更多。这样既浪费电能，又缩短设备使用寿命。为使调制解调器和路由器既能在无人开机上网时自动关闭，又能保证网内各家人能随时开机上网，很多人都对此进行了研究，有多人在网上或杂志上提出解决方 案，这些方案都基本相同。例如“吾喜杂志”网中的《电子制作》杂志2006年第12期题为《全自动网络设备共享电源控制器》的方案基本与中国专利ZL200820116639.6(M0DEM._器电源自动控制器)相同。是把各家上网电脑USB插ロ的5V直流电压作为控制电源，引入网线中暂时不用的芯线，组成ニ极管或门电路去控制ー个继电器，利用各家电脑的5V直流电源接通或断开交流供电。这种方法存在三个缺点I.每台电脑的5V直流电源直接接入网线传输到远方，而网线在户外远距离传输条件一般不很好，长期风吹雨淋日晒，使绝缘老化开裂，或是划破绝缘，都可能造成5V电源短路烧坏电脑。另外，网线和自动控制器在安装使用维护中稍不小心造成短路也会烧坏电脑。因此安全性差。2.这种自动控制器把各家上网电脑组成ニ极管或门电路连接在一起，破坏了各台电脑之间的隔离和绝缘关系，这是组网技术所不允许的。这样的危害是，万一网内哪一台电脑的开关电源发生高压漏电或击穿，都会使网内其他家电脑遭秧。万一哪台电脑5V电压偏高或偏低，都会造成电脑之间电流回流。因此不安全，不规范。3.直接利用电脑的5V直流电源作为继电器的控制电源，会增加电脑的负担。
发明内容本实用新型的目的，在于克服现有技术的不足，提供ー种安全、规范、控制电流小的节电自动控制器，实现路由网内电脑无人开机上网时调制解调器和路由器能自动关闭电源，当有任意电脑开机上网时又能自动接通电源的目的。本实用新型采取的技术方案是I.在路由网内，利用每台电脑USB插ロ的5V直流电压作为控制信号，在信号取样分离电路I的双孔插座7中，把上、下孔的7、8芯断开，下孔的第7芯串接ー个取样电阻9到USB插头8的第I端，第8芯接USB插头8的第4端，双孔插座7的上孔插短网线到电脑网卡，下孔插网络连线。这样就从电脑USB插ロ通过取样电阻9引出小电流信号到网络连线中暂时不用的第7、8芯线，在该信号达到路由器端口前再把该信号分离出来。2.经网络连线传输来的信号分别进入一个光耦U1、U2、U3、U4(该光耦可以是光敏双向可控娃输出型的也可以是光敏电阻输出型的)，该光I禹的输出端并联成一个或门电路，去控制ー个由双向可控硅Q组成的电子开关电路，来实现对调制解调器和路由器供电电源的自动控制。本实用新型的有益效果是I.实现路由网内无人开机上网时调制解调器和路由器自动断开电源，当有任意一家电脑开机上网时，又能自动接通电源的目的。因而节省电能，延长设备使用寿命。2.由于用电子元器件组成的信号分离光电隔离自动控制输出电路3灵敏度高，由于在双孔插座7上串接取样电阻9，所以从各台电脑取的是控制信号，信号电流很小，还 不到3mA (5V继电器电磁线圈耗电80mA左右)，因此不怕短路，不但安全，还减小了电脑负担。3.由于经网络连线传输来的信号分别进入一个光耦，这样就实现了各台电脑之间的隔离和绝缘，因此安全、规范。“本实用新型”由信号取样分离电路I、信号传输电路2、信号分离光电隔离自动控制输出电路3、电源控制指示电路4组成。信号取样分离电路I由双孔插座7、USB插头8、取样电阻9组成(取样电阻9对应于图2及图3中的R1、R2、R3、R4)。取样电阻9装在双孔插座7中，双孔插座7的上下孔中的8根芯除7、8芯断开外，其余6芯上下对应相通，Q向的第7芯串接取样电阻9后，通过USB插头上的两芯软线与USB插头8的第I端相连接，而第8芯通过两芯软线与USB插头8的第4端相连接，双孔插座7的P向用短网线插电脑网卡插ロ，Q向插网络连线。在信号取样分离电路I中，各家上网电脑USB插ロ的5V直流控制信号是通过串接的取样电阻9取样后再进入8芯网络连线中的第7、8两芯传输，取样电流小，不怕传输及控制部分的意外短路。信号传输电路2由各家上网电脑的8芯网络连线中的第
7、8两芯组成，分别是图2及图3中的2-1及2-2。信号分离光电隔离自动控制输出电路3由电阻R5、R6、R7、R8、R9、RlO及光耦Ul、U2、U3、U4以及双向可控硅Q、开关S、双孔输出电源插座XS、220V供电电源插头XP组成。光耦Ul、U2、U3、U4的输入端相互隔离分开，而输出端并联成一个或门电路。从信号传输电路2过来的控制信号分别通过电阻R5、R6、R7、R8各进入一个光I禹U1、U2、U3、U4的输入端ロ，因而网内各家上网电脑是相互隔离的。信号分离光电隔离自动控制输出电路3中的电阻R5、R6、R7、R8、和光耦Ul、U2、U3、U4与电阻R9、RlO和双向可控硅Q组成ー个电子开关电路，当4家人中有I家或多家人开机上网时，控制信号就通过R5 R8中对应的电阻使Ul U4中对应光耦中的发光二极管发光，从而使图2中光耦输出端的光敏双向可控硅导通，或者使图3中光耦输出端的光敏电阻的阻值变小，电流经限流电阻R9，触发双向可控硅Q导通，插在双孔输出电源插座XS上的调制解调器和路由器经小阻值缓冲电阻RlO得电工作。电源控制指示电路4由电阻Rll、R12及ニ极管D1、D2以及发光二极管LED1、LED2组成。“本实用新型”的光耦U1、U2、U3、U4可以用光敏双向可控硅输出型的光耦，电路如图2，也可以用光敏电阻输出型的光耦，电路如图3。光敏电阻输出型光耦可以用成品型光耦，也可以用分立元件发光二极管和光敏电阻组合。“本实用新型”图4的实物结构为双孔输出电源插座XS与机壳6分离的分离型，也可把双孔输出电源插座XS与机壳6合成一体，形成一体型。
图I为“本实用新型”的方框原理图。图2为“本实用新型”使用光敏双向可控硅输出型光耦的电路原理图。图3为“本实用新型”使用光敏电阻输出型光耦的电路原理图。图4为“本实用新型”的实物结构图。图中，5-印刷电路板、6-机壳、INl IN4-网线输入插ロ、OUTl 0UT4-网线输出插ロ、LEDl-电源指示发光二极管、LED2-上网指示发光二极管、S-自动/手动控制开关、XS-双孔输出电源插座、XP-220V供电电源插头。图5为“本实用新型”的信号取样分离电路I的结构图。图中，7-双孔插座(在双 孔插座上下端各贴有“插电脑网卡线”和“插网络连线”的标志)、8-USB插头。图6为“本实用新型”的信号取样分离电路I的结构的内部电气接线图。图中，7-双孔插座、8-USB插头、9-取样电阻(对应图2及图3中的Rl、R2、R3、R4)。图2及图3中符号的意义R-电阻、D-ニ极管、LED-发光二极管、U-光耦、Q-双向可控硅、S-开关、XS-双孔输出电源插座、XP-220V供电电源插头。“本实用新型”图I中I至4方框的内容与图2、图3中I至4虚线框中的电路内容相对应，图2及图3中的2-1、2-2分别是4根8芯网络连线中的7、8两芯线。
具体实施方式
现以4家人共用ー个4输出端ロ的路由器为例，结合附图说明“本实用新型”的エ作过程在信号取样分离电路I中，双孔插座7的P向用8芯短网线插到电脑网卡插ロ，Q向插用户网络连线，USB插头8插电脑USB插ロ。双孔插座7中的上下孔中的8根芯除7、8芯断开外，其余6芯上下对应相通，这样就把网线中暂时不用的第7、8芯线与网卡插头断开。Q向的第7芯串接ー个取样电阻9后，通过两芯软线与USB插头8的第I端相连接，而第8芯通过两芯软线与USB插头8的第4端相连接，这样USB插头8的1、4端就分别与电脑USB插ロ 5V的“-”、“ + ”两极相连接。当4家人中有I家或者多家人开机上网时，开机电脑的5V直流信号就通过取样电阻9进入对应网线中的7、8两芯线。双孔插座7的上下端各贴有插线标志，以保证网线不被插错。信号传输电路2是4根8芯网络连线，该线的一端插到双孔插座7的Q向，另一端经布线传输后插到机壳6的INl IN4插ロ。这样，5V直流控制信号就通过网络连线中暂时不用的7、8两芯线2-1及2-2远距离传输到INl IN4插ロ。在信号分离光电隔离自动控制输出电路3中，所有电子元器件焊在印刷电路板5上，在印刷电路板5的N向和M向还分别对应焊有IN1、IN2、IN3、IN4和0UT1、0UT2、0UT3、0UT4网线输入输出插ロ。每对输入输出插ロ除I 6芯对应相通外，7、8两芯断开，分离掉控制信号，输入插ロ的7、8两芯输出控制信号到印刷电路板5,对电路进行控制。从信号传输电路2过来的网络连线，先插入INl IN4插ロ，分离掉5V直流控制信号后，再从OUTl 0UT4插ロ用8芯短网线插到路由器的4个输出端ロ。当4家人中有I家或多家人开机上网时，开机电脑的5V直流信号就被传输到INl IN4中对应的插ロ，控制信号在印刷电路板5上被分离出来后，分别通过电阻R5、R6、R7、R8进入光耦Ul、U2、U3、U4的输入端，使其中的发光二极管发光，从而使图2中光耦的光敏双向可控硅导通，或者使图3中光耦的光敏电阻的阻值变小，经限流电阻R9，触发双向可控硅Q导通。插在双孔输出电源插座XS上的调制解调器和路由器经小阻值电阻RlO得电工作。因调制解调器和路由器的供电系统多为开关电源型，串入小阻值电阻RlO可减小双向可控硅Q导通瞬间的冲击电流。电阻R5、R6、R7、R8串接在光耦Ul、U2、U3、U4的输入端，可增加对光耦的保护作用。光耦Ul、U2、U3、U4的输出端并联组成或门电路，只要其中任意ー个光耦导通，双向可控硅Q都会被触发导通。当4家人都不开机上网时，各台电脑USB插ロ无5V直流信号输出，光耦Ul U4的输入端也无控制信号输入，光耦内发光二极管不亮，光敏元件不导通，双向可控硅Q无触发不导通，双孔输出电源插座XS上的调制解调器和路由器无电不工作。电路中设有ー个“自动/手动”控制开关S，当S断开时，电路处于自动控制上网状态，当S闭合吋，电路处于手动接通上网状态，可根据需要进行选择。在电源控制指示电路4中，LEDI为电源指示发光二极管，与其串联的Dl为整流ニ极管，R12为限流电阻。只要220V交流供电正常，LEDl就一直亮。LED2为上网指示发光二 极管，与其串联的D2为整流ニ极管，Rll为限流电阻。当有任意一家人开机上网时，LED2就亮。4家人都不开机上网，LED2就不亮。
权利要求1.一种路由网络电源节电自动控制器，由信号取样分离电路(I)、信号传输电路(2)、信号分离光电隔离自动控制输出电路(3)、电源控制指示电路(4)组成，其特征在于，在信号取样分离电路⑴中，各台电脑USB插ロ的控制信号是通过串接的取样电阻(9)取样后再进入网络连线传输；在信号分离光电隔离自动控制输出电路(3)中，从信号传输电路(2)传输过来的控制信号，分别通过电阻(R5)、(R6)、(R7)、(R8)各进入ー个相互隔离的光耦(Ul)、(U2)、(U3)、(U4)的输入端ロ ；信号分离光电隔离自动控制输出电路(3)，是ー个由电阻(R5)、(R6)、(R7)、(R8)和光耦(Ul)、(U2)、(U3)、(U4)与电阻(R9)、(RlO)和双向可控硅(Q)组成的电子开关电路。
2.根据权利要求I所述的路由网络电源节电自动控制器，其特征在于，信号取样分离电路(I)由双孔插座(7)、USB插头(8)、取样电阻(9)组成，取样电阻(9)装在双孔插座(7)中，双孔插座(7)的上下孔中的8根芯除7、8芯断开外，其余6芯上下对应相通，Q向的第7芯串接取样电阻(9)后，通过两芯软线与USB插头(8)的第I端相连接，而第8芯通过两芯软线与USB插头⑶的第4端相连接，双孔插座(7)的P向用短网线插电脑网卡插ロ，Q向插网络连线。
3.根据权利要求I所述的路由网络电源节电自动控制器，其特征在于，光耦(Ul)、(U2)、(U3)、(U4)的输出端并联成一个或门电路。
4.根据权利要求I或权利要求3所述的路由网络电源节电自动控制器，其特征在于，所述光I禹(Ul)、(U2)、(U3)、(U4)可以用光敏双向可控娃输出型的光I禹,也可以用光敏电阻输出型的光耦，光敏电阻输出型光耦可以用成品型光耦，也可以用分立元件发光二极管和光敏电阻组合。
5.根据权利要求I所述的路由网络电源节电自动控制器，其特征在干，实物结构可以是双孔输出电源插座(XS)与机壳(6)分离的分离型,也可以是双孔输出电源插座(XS)与机壳(6)合成一体的一体型。
专利摘要本实用新型涉及一种路由网络电源节电自动控制器。由信号取样分离电路、信号传输电路、信号分离光电隔离自动控制输出电路、电源控制指示电路组成。其特征是，电脑USB插口的控制信号是通过取样电阻后进入网线传输；控制信号分别进入一个相互隔离的光耦的输入端；信号分离光电隔离自动控制输出电路，是一个由一组光耦、电阻和一个双向可控硅组成的电子开关电路。本实用新型不但实现了调制解调器和路由器随网内电脑开机和关机而自动接通和断开电源，节省电能延长设备使用寿命的目的，还解决了现有路由电源自动控制器安全性差、不规范、会增加电脑电源负担的问题。
文档编号H01R13/66GK202615311SQ20112033944
公开日2012年12月19日 申请日期2011年9月13日 优先权日2011年9月13日
发明者邓之荣 申请人:邓之荣