专利名称：主从式电源插座结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种主从式电源插座结构，尤其是一种可降低主插座感测电 阻虚功的主从式电源插座结构。
背景技术：
随着科技化的进步，未来舒适化、自动化、数字化或所谓智能型家庭将更加 普与。网络传输控制或遥控控制功能成为产品必备的附属功能的趋势将更佳明显，而这些电器产品并非24小时都处在使用的状态，相反的、大多数是处在待机的状 态，因此、例如电视机、冷气机、计算机等约30种以上的家用电器产品，将会有 待机电力耗能的问题。
以我国而言，家庭待机电力耗能约达23亿度/年， 一个家庭的待机耗能约292 度/年，约占家庭用电耗能的8%。国际一致的共识是待机电力是一个严重的问题， 而降低待机电力耗能将是一必须重视与解决的课题。目前全国家庭约有750万户， 每个家庭平均拥有1.90台电视，又每个家庭平均拥有1.23台计算机，若把相关产 品，例如计算机主机、显示器、喇叭音响等的电源，以主仆式插座来管理，将可 有效的节省待机电力的消耗。
现有家庭中待机电力的产品其总耗能逐年增加，待机电力耗能虽然还未引起 国内民众的高度重视。但依据国外调查显示，家庭待机电力不减反增，主要是因 为家电拥有数与具待机电力需求的产品快数增加。由于电器产品待机时间长，全 年待机电力耗能总数(kWh),往往比使用时(Operating Mode)的耗能大。
一般来说，目前市面上的节能插座，大部份都是主仆式的电源插座。例如、 电视机的节能插座，其可分为电视机用的主机插座与录放影、音响与外接用...等 副插座。除了主插座外，其余副插座电源的动作，都受到一个继电器所控制，而 继电器又被串联在主机插座的取样电阻的电流大小所控制。而这样的技术手段， 其缺点是在待机条件下，虽然可以关闭主插座外的其它副插座电源，但是串联在 主插座的取样电阻，因为是常态的处在动作且串联在主电力系统上，因此仍然会 消耗大量的电能
发明内容
(发明及实用新型都是用发明内容)
本发明为 一种主从式电源插座结构，其是提供可周期性监控主插座启用状态 的机制，以达降低监控主插座启用状态时，所消耗的电能。
为达上述的功效，本发明提供一种主从式电源插座结构，其包含有 一主插 座； 一第一电子开关，串联在主插座与一第一电源间；至少一副插座，副插座电 性连接在一第二电源，且副插座与第二电源间，串联有一第二电子开关；以及一 控制模块，其更包含有 一取样单元，用以撷取主插座的一状态讯息； 一周期讯 号产生单元，用以产生一周期性控制讯号；以及一控制单元，用以接收状态讯息 与周期性控制讯号后产生一第一控制讯号以控制第一电子开关的动作，又用以接 收状态讯息后产生一第二控制讯号以控制第二电子开关的动作。
凭借本发明的实施，至少可以达到下列的进步功效
一、 可以使取样单元进行周期性的工作，进而有效的节省其电能消耗。
二、 不需修改电器产品之内部电路，也可有效的节省电能。
图1为本发明的一种电路方块实施例图； 图2A为本发明的一种详细电路实施例图1; 图2B为本发明的一种详细电路实施例图2;
图3为本发明的周期性控制讯号与第一电子开关动作的频率实施例图。 附图标记i兌明10-主插座；20-第一电子开关；30-副插座；40-第二电 子开关；50-控制模块；51-取样单元；511-第一比较器；52-周期讯号产生单 元；521-脉波产生器；522 -脉波宽度产生器；53-控制单元；531-第一与门； 532 -第一驱动电路；533 -第二与门；534 -第二驱动电路；60-第一电源；70 -第二电源；C-电容；C1-第一电容；D、 Dl、 D2、 D3、 D4-二极管；R-电 阻；Rl-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；S1-周期 性控制讯号；S2-压降组件动作周期；T-周期性控制讯号的时间周期；Tl -压 降组件动作周期的动作(ON)时间；T2-压降组件动作周期；S2-的非动作(OFF) 时间；T3-继电器维持时间；Z-压降组件。
具体实施例方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
图1为本发明的一种电路方块实施例图；图2A为本发明的一种详细电路实 施例图1;图2B为本发明的一种详细电路实施例图2。本实施例为一种主从式电源插座结构，其包含有 一主插座10、 一第一电子开关20、至少一副插座30、 一第二电子开关40以及一控制模块50。
主插座10，其为一般电器产品使用的电源插座，其主要提供电力给相关联电 器设备中的主设备使用。例如计算机主机、屏幕、网络调制解调器与计算机的外 接喇叭...等为相关联电器设备，当计算机主机启用时，屏幕、网络调制解调器与 计算机的外接喇叭等才有使用的需求。因为计算机主机为主设备，因此插设在主 插座10,而屏幕、网络调制解调器与计算机的外接喇叭等会插设在副插座30。
第一电子开关20，第一电子开关20可以为一继电器或一固态继电器，其串 联在主插座10与一第一电源60间，又第一电源60是例如一交流110/220伏特的 电源。第一电子开关20是用以控制主插座10的动作(供电/不供电)。
副插座30，其结构与主插座IO相同。副插座30电性连接在一第二电源70， 且副插座30与第二电源70间，串联有一第二电子开关40。第二电源70是例如 一交流110/220伏特的电源。第一电源60与第二电源70可以为同一组电源，也 就是第一电源60与第二电源70两者为直接并联，或者第一电源60与第二电源 70为两组不同组的电源。第二电子开关40可以为一继电器或一固态继电器。同 样的，第二电子开关40是用以控制副插座30的动作(供电/不供电)。
控制模块50,其包含有 一取样单元51; —周期讯号产生单元52;以及一 控制单元53。控制模块50是凭借取样单元51进行主插座10动作状态的监控。 本实施例有关主插座10动作状态的监控方式，是在周期讯号产生单元52的周期 性控制讯号Sl控制下，凭借取样单元51配合控制单元53而进行的，其并非常态 性的进行监控。当取样单元51监测到主插座10为开启的状态时，控制单元53 会再次控制第二电子开关40使其处在开启的状态。
取样单元51,用以撷取主插座10的一状态讯息。取样单元51包含有 一压 降组件Z、 一桥式整流电路、 一分压电路以及一第一比较器511。压降组件Z，串 联在主插座IO与第一电源60间，压降组件Z可以为一电阻。桥式整流电路，并 联在压降组件Z。桥式整流电路一般是由四颗二极管Dl、 D2、 D3与D4所组成。 分压电路，并联在桥式整流电路的输出端，用以输出一直流电压。又分压电路包 含有 一第二电阻R2; —第一电阻R1，串联在第二电阻R2与一接地端之间；以
及一第一电容C1，并联在第一电阻R1。第一比较器511,接收直流电压并与第三 电阻R3与第四电阻R4分压后的一第一电压比较以产生一状态讯息。
周期讯号产生单元52，用以产生一周期性控制讯号Sl。周期讯号产生单元 52包舍有 一乐jc波产生器521;以及一乐^波宽度产生器522,用以接收脉波产生 器521的输出讯号并产生周期性控制讯号Sl。脉波产生器521与脉波宽度产生器 522,可以使用Signetic公司的IC555而达成。
控制单元53，用以接收状态讯息与周期性控制讯号Sl后产生一第一控制讯 号，并以周期性的控制方式，控制第一电子开关20的动作。因为压降组件Z只 有在第一电子开关20关闭时才工作与消耗电能，因此可以大幅减少压降组件Z 在监控时所消耗的电能。此外、控制单元53也会在接收主插座10的状态讯息后 产生一第二控制讯号，以控制第二电子开关40的动作。控制单元53包含有一 第一与门531、 一第一驱动电路532、 一第二与门533以及一第二驱动电路534。
第一与门531，接收状态讯息控制讯号与周期性控制讯号Sl后产生第一控制 讯号；第一驱动电路532,接收第一控制讯号并控制第一电子开关20的动作，第 一驱动电路532也可以为比较器电路；第二与门533,用以接收状态讯息控制讯 号后产生第二控制讯号；以及第二驱动电路534，接收第二控制讯号，以控制第 二电子开关40的动作。第二驱动电路534可以为一晶体管。
图3为本发明的周期性控制讯号Sl与第一电子开关动作的频率实施例图。本 实施例主要是要避免待机状态下浪费能源，因此提出 一个能够利用 一个间歇性可 调频率或可调整责任周期的方波，去切换控制主插座10的第一电子开关20。
当本实施例运作时，假设我们使用周期性控制讯号Sl的时间周期T=l秒， 并设定取样单元51的压降组件其动作周期S2的动作(ON)时间Tl=0.1秒，而非动 作(OFF)时间T2=0.9秒，因此其相对的耗能就可节省为90%。当周期性控制讯号 的频率提高，因为其责任周期不变，因此也会有相同的节能效果。
利用这样原理，应用在有待机电力的电器产品，尤其是有遥控器装置者，例 如电视机，即可进行电源管理。当遥控器来打开电视时，原本每0.1秒周期会闭 合(ON)的继电器或固态继电器，会维持T3的0.01秒闭合状态，而就在这0.01秒 时间内，就足以侦测到遥控器的控制信号，而使电视机执行开机。
为了方便了解，特将控制模块50的动作方式详细描述如下首先将包含有一 遥控功能的电视机插设在主插座10，而将录放机与音响...等插设在副插座30。当
平常电一见机处在待机时，流经压降组件Z的电流会变较小，所以压降组件Z上所
产生的电压降也较低，再经过D1、 D2、 D3与D4的桥式整流电路，所得的电压 信号经分压电路后，使得第一比较器511输出一高准位(High)的状态讯号。此时 务^波产生器521产生的乐jc波，经过^jc波宽度产生器522的作用产生例如10%工作 周期的周期性控制讯号。
当周期性控制讯号为一低准位时，因为第一比较器511输出的为一高准位的 状态讯号，因此第一与门531仍会输出一低准位的第一控制讯号。也因此第一驱 动电路532也会输出一低准位的第一控制讯号，所以控制主插座10的第一电子开 关20关闭并维持0.01秒的闭合状态，就在此时，可以接收电视机摇控器的控制 讯号。但若周期性控制讯号为一高准位时，第一与门531会输出一高准位的第一 控制讯号，凭借第一驱动电路的作用，将使第一电子开关20开启，此时压降元降 并不会消耗电能。
当主插座IO，接上电器用品，例如电视机。当电视机打开后，流经取样单元 51压降组件Z的电流会较大，因此会在阻抗组件产生较高的电压降，相关电压降 经D1、 D2、 D3与D4的桥式整流电路后，可以得到一电压信号。相关电压信号 经分压电路分压后，使得第一比较器511产生一低准位(Low)的状态讯号。于是第 一与门531在得到一低准位的状态讯号后，会产生一低准位的第一控制讯号，使 得第一驱动电路532也输出一低准位的第一控制讯号，因此控制主插座10的第一 电子开关20关闭，且不再受周期性控制讯号的控制。
相同的原理，比较器产生的低准位状态讯号，也会使的第二与门533输出一 低准位的第二控制讯号，经驱动第二驱动电路534后使得第二电子开关40关闭， 因此插设在副插座30的录放机、音响...等，都可以获得电源而能正常工作。
当主插座10的电视机关闭电源时(处在待机状态)，流经压降组件Z的电流会 变H小，所以压降组件Z上所产生的电压降也较低，再经过D1、 D2、 D3与D4 的桥式整流电路后，所得的电压信号经分压电路后，使得第一比较器511输出一 高准位(High)的状态讯号。当第二与门533在得到一高准位的状态讯号后，会凭 借第二驱动电路534的控制，使得第二电子开关40开启(Off)，不受脉冲方波控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限 制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其 进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
1. 一种主从式电源插座结构，其特征在于其包含有一主插座、一第一电源、一第二电源；一第一电子开关，串联在所述的主插座与所述第一电源间；至少一副插座，所述的副插座电性连接所述第二电源，且所述的副插座与所述的第二电源间，串联有一第二电子开关；以及一控制模块，其还包含有一取样单元，用以撷取所述的主插座的一状态讯息；一周期讯号产生单元，用以产生一周期性控制讯号；以及一控制单元，用以接收所述的状态讯息与所述的周期性控制讯号后产生一第一控制讯号，以控制所述的第一电子开关的动作，又用以接收所述的状态讯息后产生一第二控制讯号以控制所述的第二电子开关的动作。
2、 如权利要求1所述的主从式电源插座结构，其特征在于所述的第一电源 与所述的第二电源为同 一组电源。
3、 如权利要求1所述的主从式电源插座结构，其特征在于所述的第二电源 是并联在所述的主插座的电源。
4、 如权利要求1所述的主从式电源插座结构，其特征在于所述的第一电子 开关是为一继电器或一固态继电器。
5、 如权利要求1所述的主从式电源插座结构，其特征在于所述的第二电子 开关是为一继电器或一固态继电器。
6、 如权利要求1所述的主从式电源插座结构，其特征在于所述的取样单元 还包含有一压降组件，串联在所述的主插座与所述的电源间； 一桥式整流电路，并联在所述的压降组件；一分压电路，并联在所述的桥式整流电路的输出端，用以输出一直流电压；以及一第一比较器，接收所述的直流电压并与一第一电压比较后产生所述的状态 讯息。
7、 如权利要求6所迷的主从式电源插座结构，其特征在于所述的分压电路 包含有一第一电阻、 一接地端；一第二电阻，串联在所述的第一电阻与一接地端之间；以及 一第一电容，与所述的第二电阻并联。
8、 如4又利要求1所述的主A人式电源插座结构，其特4正在于所述的周期讯号 产生单元包含有一脉波产生器；以及一脉波宽度产生器，用以接收所述的脉波产生器的输出讯号并产生所述的周 期性控制讯号。
9、 如权利要求1所述的主从式电源插座结构，其特征在于所述的控制单元 包含有一第一与门，接收所述的状态讯息控制讯号与所述的周期性控制讯号后产生 所述的第一控制讯号；一第一驱动电路，接收所述的第一控制讯号并控制所述的第一电子开关的动作；一第二与门，用以接收所述的状态讯息控制讯号后产生所述的第二控制讯号；以及一第二驱动电路，接收所述的第二控制讯号，以控制所述的第二电子开关的 动作。
10、 如权利要求9所述的主从式电源插座结构，其特征在于所述的第二驱 动电路为一晶体管。
全文摘要
本发明为一种主从式电源插座结构，其包含有主插座；第一电子开关，串联在主插座与第一电源间；副插座，电性连接在第二电源，且副插座与第二电源间，串联有第二电子开关；以及控制模块。在控制模块的周期性控制讯号控制下，配合取样单元的运作，因此得以周期性的监控主插座的启用状态，进而可进一步的控制副插座的动作。使用周期性的监控可以达到降低主插座的感测电阻，因长时间处在监测状态所消耗的虚功。
文档编号H01R13/66GK101207253SQ20061017077
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月22日 优先权日2006年12月22日
发明者方志行, 谢文考, 陈清标 申请人:财团法人工业技术研究院