专利名称：比流式电源连结电路装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有比流器的电源连结装置，特别是具有自动开关连动功能以及外接式插座的电源连结装置。
背景技术：
近年来随着传统能源日益枯竭和环保意识的加强，污染性高的煤炭与石油开采持续受阻，因此新能源的开发一直是所有国家及国际组织间不断努力的课题。然而新能源的研发及商业化，目前仍存在许多技术困难，要完全替代传统能源还需要很长的一段时间。另一方面，随着全球人口增加及工业化速度的快速增长，特别是信息化时代的来临，各种电子产品和家电的电力消耗，更使得能源供需失调问题日益严重。
有关各种电子产品和家电的电力消耗，特别是个人计算机几乎在现代生活中不可或缺，显然，节省其耗电量也成为节约能源消耗的重要方面之一。
一般来说，个人计算机并非单独运行，其常常搭配其它外围设备来完成某些特定需求，例如打印机、扫描仪、调制解调器、显示器等，因此原本耗电量接近150W左右的计算机主机，再加上其它外围设备，就容易大幅提高总耗电量，特别是在计算机主机关闭后，通常其它所有的接口设备因电源仍插在同一电源连结装置(例如，延长线)上，虽然没有使用，但在待机状态下或是没有将其他设备关闭，继续耗电而造成不必要的浪费。
目前市面上以省电延长线的型式出现的电源连结装置，是以交换式电源连结装置为主，但其消耗功率高、EMI产生噪声干扰，如果为了改善功率消耗而必须使用额外的组件，则会导至设置成本和故障率的增加，并且因设备密集导致散热不良而造成危险。
另外，传统式电源连结装置在设计上都是使电器的插头平贴延长线插座的方式接触，但现在电子产品一般没有将变压器集成在电源连接装置内部，而是采用外接方式，这样常常会有多个变压器同时连接到一条延长线，这样有时会脱落或接触不良，而造成使用不便及产生危险。
发明内容
鉴于上述传统式电源连结装置的缺点，特别是当电器设备在待机情况下持续耗电的问题，申请人研究出了一种新颖的电源连结装置，其利用比较电流大小的方法来控制电气设备，因而避免处于的待机情况，同时解决待机持续耗电的缺点，此为本发明的主要目的。
关于本发明的比流式电源连结装置，其包括电源输入端，其与外部电源连接；比流器，具有初级和次级绕组，初级串联在主输出端与电源输入端之间的电路上，其中，该主输出端的一端连接到所述比流器，另一端对外连接主要负载；整流装置，连接于所述比流器的次级，用来将来自所述比流器的电流进行整流；开关装置，接收来自所述整流装置的电压，当来自所述整流装置的电压处在预定值时则导通，若电压低于预定值时则切断；以及至少一个副输出端，与该副输出端与所述开关装置连接，且与该主输出端并联，可对外连接其它负载。
本发明的比流式电源连结装置，还包括至少一限流断路装置，其连接于所述电源插入端与该比流器之间，当流过的电流过大时自动切断，并可通过手动或自动的方式重新恢复到导通状态。
此外，所述比流器还具有调节开关，用来调整电流的大小。
本发明的另一目的在于提供一种电气插座，其具有电源输入插头，可与外部电源连接；一壳体以及安装在该壳体内的电源配电板；多个引线外接式插座，用于将来自电源输入插头的电流通过配电板分配给将要连接的负载；其中，所述引线外接式插座使用一挠性连接线，其一端连接于所述配电板，而另一端延伸出壳体外。由于本发明的所述电气插座并非传统地平贴在分电盘壳的外表面上，因此可避免多个变压器相互拥挤而造成相互干扰不能插接的问题。
本发明的另一目的在于提供一种比流式电气插座装置，其包括电源输入插头，可与外部电源连接；比流器，具有初级和次级绕组，初级串联在主输出端与该电源输入插头之间的电路上，其中，该主输出端的一端连接于所述比流器，且可对外连接高功率负载；整流装置，连接于所述比流器的次级，用来将来自所述比流器的电流进行整流；开关装置，接收来自所述整流装置的电压，当来自所述整流装置的电压为预定值时则导通，若电压低于预定值时则切断；以及多个副输出端，其分别连接有多个所述引线外接式插座，与所述开关装置连接，且与所述主输出端并联，可对外连接其它负载。
图1为本发明的电源连结装置的电路图。
图2为本发明的电源连结装置的延长线形式的外观立体图。
图3为图2的分解立体图。
具体实施例方式
下面只列举了本发明的优选实施例，配合附图，可对本发明所述目的及功效作进一步的实质性的理解。
如图1所示，本发明的比流式电源连结装置包括比流器T1，其具有初级线圈绕组及次级线圈绕组，初级线圈绕组的一端与主要负载插座AC2连接；限定电流用断路器S1，其一端与初级线圈绕组的另一端连接，用于承受预定电流，当电流超过所述预定的电流值时，可自动跳开，当恢复预定电流值之后则可自动恢复导通；限定电流用断路器S2，其一端与断路器S1的另一端连接，而其另一端与电源插座AC1连接，用于承受比断路器S1高的电流，当电流超过所述电流值时，则自动跳开，但可手动使其恢复正常；电流值选择器S3，可通过改变比流器T1次级线圈绕组之的工作圈数，来调整感应电流大小；桥式整流器D2，其并联有整流电容器C2和齐纳二极管(限额二极管)D1，并与比流器T1的次级线圈绕组的接点DIN1、DIN2连接，用于将交流电转换成直流电并稳定地控制经整流后的电压；继电器U1，其内接于桥式整流器D2，通过整流器D2的直流电压而被驱动，以产生开关的功能，即，当整流器D2的电压不足时自动切断；突波吸收器C1，防止来自外部电源的突波；以及多个并联外接插座A3～A8，用于连接多个电器设备，该多个并联外接插座一端与电源插座AC1的ACIN A端连接，另一端则与下述继电器U1的AC IN C端连接。
继电器U1的一端AC IN C与插座A3～A8的AC IN C端连接，另一端AC IN D与断路器S1、S2共接。
在此实施例中强调的是，通过流过比流器T1的初级线圈绕组的电流大小来进行控制操作，而不是一般传统的通过变压器的电压来控制。在本发明的电路中设有限定电流断路器S1、S2来提供保护措施。例如在此实施例所设计的一实例中，主插座AC2的电流设定低于断路器S1预设的最高限度2A以下，以维持电器设备的正常运转；当通过主插座的电流超过断路器S1预设的最高限度2A甚至是断路器S2预设的最高限度10A时，限定电流断路器S2就会自动切断，以保护电器设备不被烧毁。
为了有助于对本发明的了解，在此就本发明所利用的公知的比流器的特性再进行说明。一般的比流器都是串接在电路回路中，初级绕组的铜线较粗且圈数较少，次级绕组的铜线较细且圈数较多，两者圈数有很大的倍数差，主要功能是把流入的大电流转换成小电流。因此，该比流器再通过一电流值设定开关S3，可根据使用状况来进行弹性切换。例如，该开关S3具有三段切换功能，当所需的电流大时，则切换到第1段，所需电流小时则切换到第3段，如此即可达到一种省电的调整方式。
图2为表示本发明的电源连结电路装置组装成延长线型的一种实物的外观立体图，其中构件符号对应于图1电路图中的定义功能组件的符号，其具有等同的功能。图3为将图2所示的本发明各个组件组装在一外壳内成为延长线型的分解立体图。图3的立体图的主要目的在于显示多个插座A3～A8在实际组装时与外壳间的空间的位置关系，至于图2中的其它电路组件，是以公知的方式集中在配线板7后，固定在中间板5上，这设计自由度的问题，不作进一步的说明。其中，外壳包括一上外壳4及一下外壳6，利用公知的方式如螺丝钉15将其连接在一起而构成一内部空间以容纳本发明的电源连结装置。在上外壳4的上端面安装开关S2、插座AC2，及在外周边安装有选择器S3，但它们在上外壳4上的位置并不特定，根据使用的方便性可作选择。至于并联的多数插座A3～A8，如图所示，各通过一导线B3～B8从上外壳4或下外壳6，部分在上外壳，部分在下外壳或中间板5位置的方式，进行一定长度的延伸。各插座A3～A8间的位置可弹性变动，来适应外部不同尺寸的电器，这样就不会互相干扰不能插接。这与传统插座以固定的方式设置在外壳上完不同。举例而言，由于目前许多产品考虑量产的因素，而把电源供应器独立在外，由变压器取代。利用此类传统的延长线插孔在使用变压器时，因为变压器的体积庞大，同时挤在延长线上会造成使用上的不便，甚至会用到转接头，大大地降低了使用的方便性并增加了危险性。但在本发明中，采用了此种引线外接插座，在实际应用上，与变压器可以很好的配合使用，因为有外接线作缓冲，在使用空间上也较为宽裕。
例如在使用计算机及其接口设备时使用本发明，首先将插头AC1插入可提供电源的插座，并以手动方式使外露的开关S2导通，当与插座AC2连接的主计算机(未示)开启电源时，电流开始流经一防止突波伤害的突波吸收器C1以及具有保护功能的开关S1而到达比流器T1。在本实施例中，先将电流值设定开关S3调至例如第1段，以符合一台主计算机的耗电量。此时，比流器T1的次级的两个接点DIN1、DIN2分别连接到桥式整流器D2，并通过齐纳二极管D1和整流电容器C2，将来自插座AC1的交流电(AC)整流成例如12V的直流电(DC)，以维持继电器U1的运作。
通过继电器U1的作用，可使AC IN B与AC IN C成导通状态，因此并联的多个插座AC3～AC8也导电，并可向对应地连接于多个插座AC3～AC8上的各个电器供电。
反之，当主计算机关闭时，流入比流器T1初级线圈绕组的电流变小，次级线圈绕组的电压降低至继电器U1的工作电压以下，因而继电器成断路，致在继电器U1的AC IN C端没有电流，这样各插座A3～A8也无电流。因而连接在插座A3～A8的电器也不会消耗电功率，从而达到本发明节省电能的目的。
现在根据具体的设计数据制造出如图2所示的延长线的型的连接电路装置，计算节省电能的程度，以表明本发明应用上的价值。
(A)主计算机开启；工作电流AC＝1A，继电器U1工作电压＝12V，负载＝400Ω，比流器T1初级绕组∶次级绕组＝45Ts∶1500Ts＝3∶100次级绕组电流1A×3/100＝30mA经过整流的电流为30mA，继电器U1负载400Ω就有30mA×400Ω＝12V，接着继电器U1启动。
继电器U1工作耗电量30mA×12V＝0.36W(B)主计算机关闭工作电流AC＝0.2A，继电器U1工作电压＝12V，负载＝400Ω，比流器T1次级绕组电流0.2A×3/100＝6mA经过整流的电流为6mA，继电器U1负载400Ω就只有6mA×400Ω＝2.4V。电压不足使继电器U1电阀跳开。
此时，继电器U1耗电量6mA×2.4V＝0.014W下面为根据上述说明为基础的实际使用范例在电源电压为110V的情况下，桌面型计算机开机时耗电150W，关机或待机耗电5W～10W，(A1)当计算机开机时，回路中会有电流150W/110V＝1.36A，开关S1先保护其安全性，再经过比流器T1初级线圈绕组时，根据初级线圈绕组∶次级线圈绕组＝45Ts∶1500Ts的比例，比流器T1次级线圈绕组会有40.9mA的电流，经整流器D2后，继电器U1负载400Ω会有40.9mA×400Ω＝16.36V的电压，因为有齐纳二极管D1的12V保护，继电器U1启动并带动外围设备电源。
(P1)继电器U1在开机时耗电量40.9mA×16.36V＝0.67W(B1)利用本发明，当计算机关机或系统待机时，回路中会有电流10W/110V＝90.9mA，通过比流器T1(45Ts∶1500Ts)感应作用，比流器T1次级线圈绕组会有2.7mA的电流，继电器U1负载400Ω会有2.7mA×400Ω＝1.08V的电压，因此继电器U1会随同电压关机造成电压减小而切断，其它外围设备的插座AC3～AC8也随之被切断，并连带切断外围设备电源。
(P2)继电器U1在关机后耗电量2.7mA×1.08V＝0.003W(P3)一般外围设备的待机耗电量LCD显示器待机5.1W/小时扫描仪 待机0.3W/小时打印机 待机6.9W/小时音效喇叭 待机16.2W/小时网络控制器 待机5.1W/小时总计33.6W/小时(P3)(资料来源中国台湾经济部能源局)当上班时间为AM8:00～PM17:00，每周工作5天时，(P4)一周内，上班计算机开机时，本发明的装置消耗电能为P1×9小时×5天＝0.67W×45小时＝30.15W；(P5)一周内，下班计算机关机时，本发明的装置消耗电能为P2×(15小时×5天+24小时×2天)＝0.003W×123小时＝0.37W；(P6)一周内，使用本发明装置后，下班外围设备待机电能可省下P3×(15小时×5天+24小时×2天)＝33.6W×123小时＝4132.8W；
(P7)一周内，上/下班时间总共省下电能为P6-P4-P5＝4132.8W-30.15W-0.37W＝4102.3W；所以，每年(52周)可省下电能4102.3W×52＝213319.6W，约21万瓦的电量。且此仅为单一计算机系统所省下的电能，当一间公司规模有10台甚至50台计算机系统以上时，则可确实达到节约能源合环保的效果，并且可节省一笔为数不菲的费用。
市面上出现的省电型延长线，多半是采用交换式的模式，与比流式有很大的差异。比较如下表
虽然本发明已针对较佳实施例做出描述，但上述实施例不仅限于此，就视听设备而言，以影音电视HI-FI为主，接口设备有DVD录/放机，HI-FI放大器，电视游戏机等以电视为主的设备，而比流式连动延长线此时也可具有不错的省电效果。
此外，本发明除了可做成上述比流式连动延长线型以外，也可除去比流式电路的部份而制成外接引线式插座，仅做为单纯的延长线使用，因此即使没有上述的省电功能，但在空间使用上仍很方便。本发明的上述较佳实施例仅为代表性的实例，对于本领域技术人员来说，在不悖离本发明的范围和精神的情况下，进行各种修改和变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
权利要求
1.一种比流式电源连结电路装置，其包括电源输入端，可与外部电源连接；比流器，具有初级和次级线圈绕组，其初级绕组串联在主输出端与电源输入端之间的电路上，其中，该主输出端对外连接主要负载；整流装置，连接于所述比流器的次级绕组，用来将来自所述比流器的电流进行整流；开关装置，接收来自所述整流装置的电压，由所述整流装置的电压控制该开关装置的导通或切断；以及至少一个副输出端，与所述开关装置连接，且与所述主输出端并联，通过控制所述开关装置的导通或切断来控制从电源输入端输入的电流的导通或切断；副输出端用来对外连接其它负载。
2.如权利要求1所述的比流式电源连结装置，其特征在于该装置还包括至少一个限流断路装置，其连接于所述电源输入端和所述比流器之间，用来当通过的该电流超过设定值时自动切断电流，并可通过手动或自动的方式使其重新恢复到导通状态。
3.如权利要求1所述的比流式电源连结装置，其特征在于该比流器还包括用来调整次级绕组电流大小的调节开关。
4.如权利要求1所述的比流式电源连结装置，其特征在于在该电源输入端之后还连接有一突波吸收装置。
5.如权利要求1所述的比流式电源连结装置，其特征在于多个副输出端并联连接。
6.一种电气插座装置，用于连接电源，其具有一壳体，用来容纳安装有电路装置的配线板；电源输入插头，其与外部电源连接，将电流输入壳体内的电路装置；以及多个并联插座，用于分配输入的电流并外接至所连接的负载；其中，至少有一插座部是通过一连接线而连接到所述配电板并延伸出壳体外部。
7.如权利要求6所述的电气插座，其特征在于连接线为挠性连接线。
8.一种比流式电气插座电路装置，其包括一壳体，用来容纳延长线电路装置；电源输入插头，与外部电源连接，并延伸出壳体外；比流器，具有初级和次级线圈绕组，初级绕组串联在主输出端与该电源输入插头之间的电路上，其中，该主输出端的一端连接到该比流器，另一端对外连接主要负载；整流装置，连接于所述比流器的次级绕组，用来将来自所述比流器的电流进行整流；继电器开关装置，接收来自所述整流装置的电压，由整流装置的电压控制继电器开关的导通和切断；以及多个并联副输出端，与所述继电开关装置连接，且与所述主输出端并联，通过控制所述开关装置的导通或切断来控制来自外部电源电流的输入或切断，每一插座可对外连接其它功率负载，其中至少有一副输出端为如权利要求6所述的引线外接式插座并延伸出壳体外。
9.如权利要求8所述的比流式电气插座电路装置，其特征在于其还包括至少一个限流断路装置，其连接于所述电源插头与所述比流器之间，用来当通过的该电流超过设定值时自动切断电流，并可通过手动或自动的方式重新恢复到导通状态。
10.如权利要求8所述的比流式电气插座电路装置，其特征在于所述比流器还包括用来调整次级绕组电流大小的调节开关。
11.如权利要求8所述的比流式电气插座电路装置，其特征在于在所述电源输入端之后还连接有一突波吸收装置。
全文摘要
本发明涉及一种比流式电源连结电路装置，该装置具有电源插头，与外部的电源连接；比流器，其具有初级和次级绕组，初级绕组串联在电源插头的电路上，用于电流的检测；主插座，其一端连接于该比流器，可对外连接主要电器设备；整流装置，其连接于该比流器的次级绕组，用来将来自该比流器的电流进行整流；开关装置，接收来自该整流装置的电压，当来自该整流装置的电压足够高时则导通，若电压不足时则切断；以及至少一个副插座，用来与所述开关装置连接，并且与所述主插座并联，可对外连接外围电器设备。
文档编号G05B19/02GK101083438SQ200610083748
公开日2007年12月5日 申请日期2006年6月1日 优先权日2006年6月1日
发明者吴秋益 申请人:三友电子有限公司