专利名称：一种智能插座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生活必须品，特别是一种智能插座。
背景技术：
现在的电器产品越来越多，象居家、办公等电器，和市电的连接一般就是通过普通 的多位插座，对多台电器的开关控制很是麻烦。我们以电脑为例，一台普通的办公电脑，包 括主机、显示器、有源音箱、宽带猫(有的还有路由器)、或打印机、复印机等其他周边设备。 对于这些设备，我们平时总是一个个的开，或是一个个的关，非常的不方便。有时关了主机 却忘了关其他的设备，造成了长时间的电能浪费。为了防止雷电、电涌、市电高频干扰对电 器设备的危害，有的在插座内增加了防雷电、电涌的泄放保护电路和高频滤波防干扰电路。 由于雷电泄放保护电路一定要有可靠的接地，而普通用户很难确定地线是否可靠接地。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种工作更稳定、 控制更精确、操作更人性化的智能插座。本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种智能插座，包 括插座本体、插口和控制电路，其特点是在插座本体上至少设置一个独立插口和一个主控 插口，与主控插口对应的设有至少一组分插口，每组分插口设置为一个或多个，每组分插口 对应一个可控开关，可控开关与延时电路连接，主控插口通过检测电路连接有比较电路，在 比较电路与延时电路之间设有分插口工作模式转换开关。本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述检测 电路包括与主控插口连接的电流互感器、与比较电路连接的整流滤波电路、连接在电流互 感器和整流滤波电路之间的电压钳位电路。本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在比较电 路中电压比较器集成块的输入端连接有延时防干扰电容。本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在电源的 进线端连接有雷电、电涌泄放保护电路和高频滤波电路。具有防雷、防电涌、防市电高频干 扰的作用。本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在插座的 控制电路中设有指示电路，指示电路包括电源指示灯、每组分插口指示灯以及地线相线指 不电路。本实用新型与现有技术相比，插座本体上设有独立插口和主控插口，与主控插口 对应的设有联动的分插口，采用电压比较器对主控插口电源回路中的感应电压和参考电压 进行对比和延时后，由感应电压的大小来控制分插口电源开关的次序。如在家庭或办公室 使用电脑时，只要把电脑主机插到插座的一指定的主控插口里，把其他设备插到分插口里， 那其他分插口的电源，就能随着主机的开关机而自动的开关机了。并且分插口可以人为设置为常开或常关的状态，也可以不受主机的控制。本插座主控插口对分插口电源的开关时间控制精确，工作稳定，操作人性化。同时具有防雷、防电涌、防市电高频干扰的作用，对电 器的保护能力增强，有效地节约电能。
图1为一种具体实施方式
的插座结构图。图2为图1的电路原理图。
具体实施方式
一种智能插座，包括插座本体6、插口和控制电路，插座本体6上设有电源总开关 2，控制电路中设有线路工作需要的低压稳压电源电路11，在插座本体6上至少设置一个独 立插口 3和一个主控插口 4，与主控插口 4对应的设有至少一组分插口 5，每组分插口设置 为一个或多个，每组分插口对应一个可控开关9，可控开关9与延时电路10连接，主控插口 4通过检测电路连接有比较电路16，在比较电路16与延时电路10之间设有分插口工作模 式转换开关1。所述检测电路包括与主控插口 4连接的电流互感器8、与比较电路16连接的整流 滤波电路15、连接在电流互感器8和整流滤波电路15之间的电压钳位电路14。在比较电 路16中电压比较器集成块的输入端连接有延时防干扰电容12。在电源的进线端连接有雷 电、电涌泄放保护电路和高频滤波电路7。在插座的控制电路中设有指示电路，指示电路包括电源指示灯、每组分插口指示 灯以及地线相线指示电路13。鉴于雷电泄放保护电路一定要有可靠的接地，而普通用户很 难确定地线是否可靠接地，特加了一个红色LED灯做为接地指示，如果接地正常，则LED不 亮，如果没有接地，则LED点亮，以示警告，同时这个红色LED灯也做相线和零线相位指示。分插口工作模式选择开关可以使分插口电源工作在常开，常断，智能控制3种工 作模式。分插口电源的开关次序模拟人工开关次序，一个或一组以上的分插口电源，分别延 时接通，分别延时断开。分插口电源的开关时间次序控制电路可用RC时间常数电路、时间 IC、单片机等。分插口电源的开关执行器件-可控开关可以用电磁继电器、固态继电器、可 控硅等。通过设置电流互感器Tl的次级感应电压和参考电压不同的比较点，适用于对不 同功率的电器设备的检测，再依据主插口在不同时间段的功率，来控制分插口电源的开关 时间。电路原理图1、防雷、防电涌部分市电由L、N、GND段输入。单极开关Sl接通或断开插座和电网相线的连接。RJl 热过流断路保护器和Fl保险管组成了因输出端短路，或过流的保护。Li、L2、Cl组成的高 频滤波系统，滤除电网中的高频干扰脉冲，同时也可以防止后续电器设备产生的高频脉冲 窜入电网中去。当出现雷电的瞬间超高压和电网中的电涌，过压等情况时，RV1-RV6压敏电 阻会瞬间导通，使得RJl热过流断路器、Fl、F2保险管等做出相应的保险动作。2、接地，相线指示部分R2_R6，Q1，LED1，D1构成了由于接地不良，没有接地，相线和零线接反的警告指示。 R2，R3，R4为Ql的偏置电阻。R5，R6是LEDl的限流限压电阻。Dl是保证Ql的负偏压在0。7V左右。D2是为LED1，Q1提供工作需要的直流电压。Ql尽量用高放大倍数的三极管，这样 一个很微弱的基极电流，甚至是感应电压都可以使Ql导通，所以Ql的上偏置电阻R2，R3的 接点，必须和Ql的发射极在同一电位上时才能保证Ql截止。当地线没有接地，或是接触不 良时，都会使Ql的基极呈现高电位的状态，Ql导通，LEDl点亮。同样，相线和零线接反时， 也使得Ql的基极变成高电位导通，LEDl通过Ql导同点亮。3、插座输出插口本原理图设计了 7个插口，具体数量可以依据实际需要确定。市电经过防雷，防电 涌，高频滤波后，分成4路。第1路插口 P1，是独立的一组，不控制其他插口电源的开关，也 不受主插口和其他分插口的控制。第2路插口的L线流过电流互感器Tl初级接入主插口 P2，通过检测电流互感器Tl的电流(即功率检测)，来决定第3路P3-P4，第4路P5-P7插口 电源的开关时间。LED2和限流电阻Rl为总电源指示。LED3和限流电阻R21为第3路P3， P4的电源指示。LED4和限流电阻R22为第4路P5-P7的电源指示。4、功率检测部分电流互感器Tl的次级产生的感应电压，被R7和可调电阻VRl钳位后，在通过整 流桥D3整流，C4滤波后得到一直流电压，进入由ICl组成的电压比较器中。该取样电压和 插口 P2的回路电流成正比。ICl用电压比较集成块即可。取样电压通过分压电阻R8接在 ICl/a同相输入端。与ICl/a的反相输入端的电压进行比较。R12，R13是ICl/a的反相输 入端分压电阻。R14R15为ICl/a输出端分压电阻，同时把分压后的电压输入到ICl/b同相 输入端。R16，R17是ICl/b的反相输入端分压电阻。当取样电压输入到ICl/a同相输入端 时，取样电压比ICl/a反相输入端的电压低时，ICl/a输出低电平，同理，ICl/b的输出端也 是低电平。当取样电压输入到ICl/a同相输入端时，取样电压比ICl/a反相输入端的电压 高时，ICl/a输出高电平，同理，ICl/b的输出端也输出高电平。后面的开关电路就可以依 据电平的高低值做出相应的开关动作，来确定3、4路插口电源的开关时间。C8是用来延时 R15的端电压，即ICl/b的同相输入端电压，使得该电压不能突变，防止主插口 P2在接通瞬 间的冲击电流和其他干扰电流对后面开关器件造成的误动作。当主插口电源关闭时，C8可 延迟第3、4路电源的关断时间。通过设置比较器ICl的不同的电压比较点，可以使主插口 P2在不同功率段，控制第3路，第4路电源的开关时间和开关方式。5、分插口电源时序开关部分选择开关S2是用来设置3、4路插口电源的工作模式。具体的工作模式可以依据需 要自由设置，在本原理图中，S2至于1档时，3-4路(P3-P7)插口电源不受主插口 P2控制， 为常开状态。S2至于3档，3-4路(P3-P7)插口电源也不受主插口 P2控制，为常断状态。S2 至于2挡时，3-4路(P3-P7)插口电源受主插口 P2控制。在本原理图中，当ICl/b输出高电 平时，Q2，Q3导通，继电器K1，K2吸合，第3路插口 Ρ3-Ρ4和第4路插口 Ρ5-Ρ7的电源接通。 当ICl/b输出低电平时，Q2，Q3截止，继电器Kl，K2断开，第3路插口 P3-P4和第4插口路 P5-P7的电源断开。R18，R19，C9和R20，ClO分别是Q2，Q3的R C时间常数延时电路。当 R20 > R18, C9 > CIO, R20XC10 > R18XC9，并在C9后接一合适电阻R19和Q2基极相连， ICl/b输出高电平时，经过一段延时后，Q2先导通，Q3后导通，ICl/b输出低电平时，经过一 段延时后，Q3先截止，Q2后截止。也就是，ICl/b输出高电平时，第3路(P3-P4)插口电源 先接通，第4路(P5-P7)插口电源后接通，ICl/b输出低电平时，第4路(P5-P7)插口电源先断开，第3路(P3-P4)插口电源后断开，从而达到模拟人工开关的次序。3-4路插口电源 的开关次序时间电路，也可以用其他时间IC，单片机来控制。3-4路插口电源的开关器件， 也可以依据需要采用可控硅，固态继电器。6、电路低压电源部分本原理图的电源部分采用了由C4，R9组成阻容降压方式，也可以依据需要，采用 开关电源和普通的变压器方式。再由整流桥D4，C5滤波后，RlO和Zl稳压后，一路供给继 电器使用，另一路通过Rll和三端稳压器IC2后，提供给比较器部分使用。
权利要求一种智能插座，包括插座本体、插口和控制电路，其特征在于在插座本体上至少设置一个独立插口和一个主控插口，与主控插口对应的设有至少一组分插口，每组分插口设置为一个或多个，每组分插口对应一个可控开关，可控开关与延时电路连接，主控插口通过检测电路连接有比较电路，在比较电路与延时电路之间设有分插口工作模式转换开关。
2.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于所述检测电路包括与主控插口连接 的电流互感器、与比较电路连接的整流滤波电路、连接在电流互感器和整流滤波电路之间 的电压钳位电路。
3.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于在比较电路中电压比较器集成块的 输入端连接有延时防干扰电容。
4.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于在插座的控制电路中设有指示电路， 指示电路包括电源指示灯、每组分插口指示灯以及地线相线指示电路。
专利摘要一种智能插座，包括插座本体、插口和控制电路，在插座本体上至少设置一个独立插口和一个主控插口，与主控插口对应的设有至少一组分插口，每组分插口设置为一个或多个，每组分插口对应一个可控开关，可控开关与延时电路连接，主控插口通过检测电路连接有比较电路，在比较电路与延时电路之间设有分插口工作模式转换开关。还设有雷电、电涌泄放保护电路和高频滤波电路以及地线相线指示电路。采用电压比较器对主控插口电源回路中的感应电压和参考电压进行对比和延时后，由感应电压的大小来控制分插口电源开关的次序。其开关时间控制精确，工作稳定，操作人性化。同时具有防雷、防电涌、防市电高频干扰的作用，对电器的保护能力增强，节约电能。
文档编号H01R13/717GK201590558SQ200920234659
公开日2010年9月22日 申请日期2009年8月12日 优先权日2009年8月12日
发明者戴昌盛 申请人:戴昌盛