專利名稱：比流式電源連結(jié)電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有比流器的電源連結(jié)裝置，特別是具有自動開關(guān)連動功能以及外接式插座的電源連結(jié)裝置。
背景技術(shù)：
近年來隨著傳統(tǒng)能源日益枯竭和環(huán)保意識的加強(qiáng)，污染性高的煤炭與石油開采持續(xù)受阻，因此新能源的開發(fā)一直是所有國家及國際組織間不斷努力的課題。然而新能源的研發(fā)及商業(yè)化，目前仍存在許多技術(shù)困難，要完全替代傳統(tǒng)能源還需要很長的一段時間。另一方面，隨著全球人口增加及工業(yè)化速度的快速增長，特別是信息化時代的來臨，各種電子產(chǎn)品和家電的電力消耗，更使得能源供需失調(diào)問題日益嚴(yán)重。
有關(guān)各種電子產(chǎn)品和家電的電力消耗，特別是個人計(jì)算機(jī)幾乎在現(xiàn)代生活中不可或缺，顯然，節(jié)省其耗電量也成為節(jié)約能源消耗的重要方面之一。
一般來說，個人計(jì)算機(jī)并非單獨(dú)運(yùn)行，其常常搭配其它外圍設(shè)備來完成某些特定需求，例如打印機(jī)、掃描儀、調(diào)制解調(diào)器、顯示器等，因此原本耗電量接近150W左右的計(jì)算機(jī)主機(jī)，再加上其它外圍設(shè)備，就容易大幅提高總耗電量，特別是在計(jì)算機(jī)主機(jī)關(guān)閉后，通常其它所有的接口設(shè)備因電源仍插在同一電源連結(jié)裝置(例如，延長線)上，雖然沒有使用，但在待機(jī)狀態(tài)下或是沒有將其他設(shè)備關(guān)閉，繼續(xù)耗電而造成不必要的浪費(fèi)。
目前市面上以省電延長線的型式出現(xiàn)的電源連結(jié)裝置，是以交換式電源連結(jié)裝置為主，但其消耗功率高、EMI產(chǎn)生噪聲干擾，如果為了改善功率消耗而必須使用額外的組件，則會導(dǎo)至設(shè)置成本和故障率的增加，并且因設(shè)備密集導(dǎo)致散熱不良而造成危險。
另外，傳統(tǒng)式電源連結(jié)裝置在設(shè)計(jì)上都是使電器的插頭平貼延長線插座的方式接觸，但現(xiàn)在電子產(chǎn)品一般沒有將變壓器集成在電源連接裝置內(nèi)部，而是采用外接方式，這樣常常會有多個變壓器同時連接到一條延長線，這樣有時會脫落或接觸不良，而造成使用不便及產(chǎn)生危險。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述傳統(tǒng)式電源連結(jié)裝置的缺點(diǎn)，特別是當(dāng)電器設(shè)備在待機(jī)情況下持續(xù)耗電的問題，申請人研究出了一種新穎的電源連結(jié)裝置，其利用比較電流大小的方法來控制電氣設(shè)備，因而避免處于的待機(jī)情況，同時解決待機(jī)持續(xù)耗電的缺點(diǎn)，此為本發(fā)明的主要目的。
關(guān)于本發(fā)明的比流式電源連結(jié)裝置，其包括電源輸入端，其與外部電源連接；比流器，具有初級和次級繞組，初級串聯(lián)在主輸出端與電源輸入端之間的電路上，其中，該主輸出端的一端連接到所述比流器，另一端對外連接主要負(fù)載；整流裝置，連接于所述比流器的次級，用來將來自所述比流器的電流進(jìn)行整流；開關(guān)裝置，接收來自所述整流裝置的電壓，當(dāng)來自所述整流裝置的電壓處在預(yù)定值時則導(dǎo)通，若電壓低于預(yù)定值時則切斷；以及至少一個副輸出端，與該副輸出端與所述開關(guān)裝置連接，且與該主輸出端并聯(lián)，可對外連接其它負(fù)載。
本發(fā)明的比流式電源連結(jié)裝置，還包括至少一限流斷路裝置，其連接于所述電源插入端與該比流器之間，當(dāng)流過的電流過大時自動切斷，并可通過手動或自動的方式重新恢復(fù)到導(dǎo)通狀態(tài)。
此外，所述比流器還具有調(diào)節(jié)開關(guān)，用來調(diào)整電流的大小。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種電氣插座，其具有電源輸入插頭，可與外部電源連接；一殼體以及安裝在該殼體內(nèi)的電源配電板；多個引線外接式插座，用于將來自電源輸入插頭的電流通過配電板分配給將要連接的負(fù)載；其中，所述引線外接式插座使用一撓性連接線，其一端連接于所述配電板，而另一端延伸出殼體外。由于本發(fā)明的所述電氣插座并非傳統(tǒng)地平貼在分電盤殼的外表面上，因此可避免多個變壓器相互擁擠而造成相互干擾不能插接的問題。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種比流式電氣插座裝置，其包括電源輸入插頭，可與外部電源連接；比流器，具有初級和次級繞組，初級串聯(lián)在主輸出端與該電源輸入插頭之間的電路上，其中，該主輸出端的一端連接于所述比流器，且可對外連接高功率負(fù)載；整流裝置，連接于所述比流器的次級，用來將來自所述比流器的電流進(jìn)行整流；開關(guān)裝置，接收來自所述整流裝置的電壓，當(dāng)來自所述整流裝置的電壓為預(yù)定值時則導(dǎo)通，若電壓低于預(yù)定值時則切斷；以及多個副輸出端，其分別連接有多個所述引線外接式插座，與所述開關(guān)裝置連接，且與所述主輸出端并聯(lián)，可對外連接其它負(fù)載。


圖1為本發(fā)明的電源連結(jié)裝置的電路圖。
圖2為本發(fā)明的電源連結(jié)裝置的延長線形式的外觀立體圖。
圖3為圖2的分解立體圖。
具體實(shí)施例方式
下面只列舉了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，配合附圖，可對本發(fā)明所述目的及功效作進(jìn)一步的實(shí)質(zhì)性的理解。
如圖1所示，本發(fā)明的比流式電源連結(jié)裝置包括比流器T1，其具有初級線圈繞組及次級線圈繞組，初級線圈繞組的一端與主要負(fù)載插座AC2連接；限定電流用斷路器S1，其一端與初級線圈繞組的另一端連接，用于承受預(yù)定電流，當(dāng)電流超過所述預(yù)定的電流值時，可自動跳開，當(dāng)恢復(fù)預(yù)定電流值之后則可自動恢復(fù)導(dǎo)通；限定電流用斷路器S2，其一端與斷路器S1的另一端連接，而其另一端與電源插座AC1連接，用于承受比斷路器S1高的電流，當(dāng)電流超過所述電流值時，則自動跳開，但可手動使其恢復(fù)正常；電流值選擇器S3，可通過改變比流器T1次級線圈繞組之的工作圈數(shù)，來調(diào)整感應(yīng)電流大小；橋式整流器D2，其并聯(lián)有整流電容器C2和齊納二極管(限額二極管)D1，并與比流器T1的次級線圈繞組的接點(diǎn)DIN1、DIN2連接，用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電并穩(wěn)定地控制經(jīng)整流后的電壓；繼電器U1，其內(nèi)接于橋式整流器D2，通過整流器D2的直流電壓而被驅(qū)動，以產(chǎn)生開關(guān)的功能，即，當(dāng)整流器D2的電壓不足時自動切斷；突波吸收器C1，防止來自外部電源的突波；以及多個并聯(lián)外接插座A3～A8，用于連接多個電器設(shè)備，該多個并聯(lián)外接插座一端與電源插座AC1的ACIN A端連接，另一端則與下述繼電器U1的AC IN C端連接。
繼電器U1的一端AC IN C與插座A3～A8的AC IN C端連接，另一端AC IN D與斷路器S1、S2共接。
在此實(shí)施例中強(qiáng)調(diào)的是，通過流過比流器T1的初級線圈繞組的電流大小來進(jìn)行控制操作，而不是一般傳統(tǒng)的通過變壓器的電壓來控制。在本發(fā)明的電路中設(shè)有限定電流斷路器S1、S2來提供保護(hù)措施。例如在此實(shí)施例所設(shè)計(jì)的一實(shí)例中，主插座AC2的電流設(shè)定低于斷路器S1預(yù)設(shè)的最高限度2A以下，以維持電器設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)通過主插座的電流超過斷路器S1預(yù)設(shè)的最高限度2A甚至是斷路器S2預(yù)設(shè)的最高限度10A時，限定電流斷路器S2就會自動切斷，以保護(hù)電器設(shè)備不被燒毀。
為了有助于對本發(fā)明的了解，在此就本發(fā)明所利用的公知的比流器的特性再進(jìn)行說明。一般的比流器都是串接在電路回路中，初級繞組的銅線較粗且圈數(shù)較少，次級繞組的銅線較細(xì)且圈數(shù)較多，兩者圈數(shù)有很大的倍數(shù)差，主要功能是把流入的大電流轉(zhuǎn)換成小電流。因此，該比流器再通過一電流值設(shè)定開關(guān)S3，可根據(jù)使用狀況來進(jìn)行彈性切換。例如，該開關(guān)S3具有三段切換功能，當(dāng)所需的電流大時，則切換到第1段，所需電流小時則切換到第3段，如此即可達(dá)到一種省電的調(diào)整方式。
圖2為表示本發(fā)明的電源連結(jié)電路裝置組裝成延長線型的一種實(shí)物的外觀立體圖，其中構(gòu)件符號對應(yīng)于圖1電路圖中的定義功能組件的符號，其具有等同的功能。圖3為將圖2所示的本發(fā)明各個組件組裝在一外殼內(nèi)成為延長線型的分解立體圖。圖3的立體圖的主要目的在于顯示多個插座A3～A8在實(shí)際組裝時與外殼間的空間的位置關(guān)系，至于圖2中的其它電路組件，是以公知的方式集中在配線板7后，固定在中間板5上，這設(shè)計(jì)自由度的問題，不作進(jìn)一步的說明。其中，外殼包括一上外殼4及一下外殼6，利用公知的方式如螺絲釘15將其連接在一起而構(gòu)成一內(nèi)部空間以容納本發(fā)明的電源連結(jié)裝置。在上外殼4的上端面安裝開關(guān)S2、插座AC2，及在外周邊安裝有選擇器S3，但它們在上外殼4上的位置并不特定，根據(jù)使用的方便性可作選擇。至于并聯(lián)的多數(shù)插座A3～A8，如圖所示，各通過一導(dǎo)線B3～B8從上外殼4或下外殼6，部分在上外殼，部分在下外殼或中間板5位置的方式，進(jìn)行一定長度的延伸。各插座A3～A8間的位置可彈性變動，來適應(yīng)外部不同尺寸的電器，這樣就不會互相干擾不能插接。這與傳統(tǒng)插座以固定的方式設(shè)置在外殼上完不同。舉例而言，由于目前許多產(chǎn)品考慮量產(chǎn)的因素，而把電源供應(yīng)器獨(dú)立在外，由變壓器取代。利用此類傳統(tǒng)的延長線插孔在使用變壓器時，因?yàn)樽儔浩鞯捏w積龐大，同時擠在延長線上會造成使用上的不便，甚至?xí)玫睫D(zhuǎn)接頭，大大地降低了使用的方便性并增加了危險性。但在本發(fā)明中，采用了此種引線外接插座，在實(shí)際應(yīng)用上，與變壓器可以很好的配合使用，因?yàn)橛型饨泳€作緩沖，在使用空間上也較為寬裕。
例如在使用計(jì)算機(jī)及其接口設(shè)備時使用本發(fā)明，首先將插頭AC1插入可提供電源的插座，并以手動方式使外露的開關(guān)S2導(dǎo)通，當(dāng)與插座AC2連接的主計(jì)算機(jī)(未示)開啟電源時，電流開始流經(jīng)一防止突波傷害的突波吸收器C1以及具有保護(hù)功能的開關(guān)S1而到達(dá)比流器T1。在本實(shí)施例中，先將電流值設(shè)定開關(guān)S3調(diào)至例如第1段，以符合一臺主計(jì)算機(jī)的耗電量。此時，比流器T1的次級的兩個接點(diǎn)DIN1、DIN2分別連接到橋式整流器D2，并通過齊納二極管D1和整流電容器C2，將來自插座AC1的交流電(AC)整流成例如12V的直流電(DC)，以維持繼電器U1的運(yùn)作。
通過繼電器U1的作用，可使AC IN B與AC IN C成導(dǎo)通狀態(tài)，因此并聯(lián)的多個插座AC3～AC8也導(dǎo)電，并可向?qū)?yīng)地連接于多個插座AC3～AC8上的各個電器供電。
反之，當(dāng)主計(jì)算機(jī)關(guān)閉時，流入比流器T1初級線圈繞組的電流變小，次級線圈繞組的電壓降低至繼電器U1的工作電壓以下，因而繼電器成斷路，致在繼電器U1的AC IN C端沒有電流，這樣各插座A3～A8也無電流。因而連接在插座A3～A8的電器也不會消耗電功率，從而達(dá)到本發(fā)明節(jié)省電能的目的。
現(xiàn)在根據(jù)具體的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)制造出如圖2所示的延長線的型的連接電路裝置，計(jì)算節(jié)省電能的程度，以表明本發(fā)明應(yīng)用上的價值。
(A)主計(jì)算機(jī)開啟；工作電流AC＝1A，繼電器U1工作電壓＝12V，負(fù)載＝400Ω，比流器T1初級繞組∶次級繞組＝45Ts∶1500Ts＝3∶100次級繞組電流1A×3/100＝30mA經(jīng)過整流的電流為30mA，繼電器U1負(fù)載400Ω就有30mA×400Ω＝12V，接著繼電器U1啟動。
繼電器U1工作耗電量30mA×12V＝0.36W(B)主計(jì)算機(jī)關(guān)閉工作電流AC＝0.2A，繼電器U1工作電壓＝12V，負(fù)載＝400Ω，比流器T1次級繞組電流0.2A×3/100＝6mA經(jīng)過整流的電流為6mA，繼電器U1負(fù)載400Ω就只有6mA×400Ω＝2.4V。電壓不足使繼電器U1電閥跳開。
此時，繼電器U1耗電量6mA×2.4V＝0.014W下面為根據(jù)上述說明為基礎(chǔ)的實(shí)際使用范例在電源電壓為110V的情況下，桌面型計(jì)算機(jī)開機(jī)時耗電150W，關(guān)機(jī)或待機(jī)耗電5W～10W，(A1)當(dāng)計(jì)算機(jī)開機(jī)時，回路中會有電流150W/110V＝1.36A，開關(guān)S1先保護(hù)其安全性，再經(jīng)過比流器T1初級線圈繞組時，根據(jù)初級線圈繞組∶次級線圈繞組＝45Ts∶1500Ts的比例，比流器T1次級線圈繞組會有40.9mA的電流，經(jīng)整流器D2后，繼電器U1負(fù)載400Ω會有40.9mA×400Ω＝16.36V的電壓，因?yàn)橛旋R納二極管D1的12V保護(hù)，繼電器U1啟動并帶動外圍設(shè)備電源。
(P1)繼電器U1在開機(jī)時耗電量40.9mA×16.36V＝0.67W(B1)利用本發(fā)明，當(dāng)計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)或系統(tǒng)待機(jī)時，回路中會有電流10W/110V＝90.9mA，通過比流器T1(45Ts∶1500Ts)感應(yīng)作用，比流器T1次級線圈繞組會有2.7mA的電流，繼電器U1負(fù)載400Ω會有2.7mA×400Ω＝1.08V的電壓，因此繼電器U1會隨同電壓關(guān)機(jī)造成電壓減小而切斷，其它外圍設(shè)備的插座AC3～AC8也隨之被切斷，并連帶切斷外圍設(shè)備電源。
(P2)繼電器U1在關(guān)機(jī)后耗電量2.7mA×1.08V＝0.003W(P3)一般外圍設(shè)備的待機(jī)耗電量LCD顯示器待機(jī)5.1W/小時掃描儀 待機(jī)0.3W/小時打印機(jī) 待機(jī)6.9W/小時音效喇叭 待機(jī)16.2W/小時網(wǎng)絡(luò)控制器 待機(jī)5.1W/小時總計(jì)33.6W/小時(P3)(資料來源中國臺灣經(jīng)濟(jì)部能源局)當(dāng)上班時間為AM8:00～PM17:00，每周工作5天時，(P4)一周內(nèi)，上班計(jì)算機(jī)開機(jī)時，本發(fā)明的裝置消耗電能為P1×9小時×5天＝0.67W×45小時＝30.15W；(P5)一周內(nèi)，下班計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)時，本發(fā)明的裝置消耗電能為P2×(15小時×5天+24小時×2天)＝0.003W×123小時＝0.37W；(P6)一周內(nèi)，使用本發(fā)明裝置后，下班外圍設(shè)備待機(jī)電能可省下P3×(15小時×5天+24小時×2天)＝33.6W×123小時＝4132.8W；
(P7)一周內(nèi)，上/下班時間總共省下電能為P6-P4-P5＝4132.8W-30.15W-0.37W＝4102.3W；所以，每年(52周)可省下電能4102.3W×52＝213319.6W，約21萬瓦的電量。且此僅為單一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所省下的電能，當(dāng)一間公司規(guī)模有10臺甚至50臺計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以上時，則可確實(shí)達(dá)到節(jié)約能源合環(huán)保的效果，并且可節(jié)省一筆為數(shù)不菲的費(fèi)用。
市面上出現(xiàn)的省電型延長線，多半是采用交換式的模式，與比流式有很大的差異。比較如下表

雖然本發(fā)明已針對較佳實(shí)施例做出描述，但上述實(shí)施例不僅限于此，就視聽設(shè)備而言，以影音電視HI-FI為主，接口設(shè)備有DVD錄/放機(jī)，HI-FI放大器，電視游戲機(jī)等以電視為主的設(shè)備，而比流式連動延長線此時也可具有不錯的省電效果。
此外，本發(fā)明除了可做成上述比流式連動延長線型以外，也可除去比流式電路的部份而制成外接引線式插座，僅做為單純的延長線使用，因此即使沒有上述的省電功能，但在空間使用上仍很方便。本發(fā)明的上述較佳實(shí)施例僅為代表性的實(shí)例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不悖離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，進(jìn)行各種修改和變化，仍屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種比流式電源連結(jié)電路裝置，其包括電源輸入端，可與外部電源連接；比流器，具有初級和次級線圈繞組，其初級繞組串聯(lián)在主輸出端與電源輸入端之間的電路上，其中，該主輸出端對外連接主要負(fù)載；整流裝置，連接于所述比流器的次級繞組，用來將來自所述比流器的電流進(jìn)行整流；開關(guān)裝置，接收來自所述整流裝置的電壓，由所述整流裝置的電壓控制該開關(guān)裝置的導(dǎo)通或切斷；以及至少一個副輸出端，與所述開關(guān)裝置連接，且與所述主輸出端并聯(lián)，通過控制所述開關(guān)裝置的導(dǎo)通或切斷來控制從電源輸入端輸入的電流的導(dǎo)通或切斷；副輸出端用來對外連接其它負(fù)載。
2.如權(quán)利要求1所述的比流式電源連結(jié)裝置，其特征在于該裝置還包括至少一個限流斷路裝置，其連接于所述電源輸入端和所述比流器之間，用來當(dāng)通過的該電流超過設(shè)定值時自動切斷電流，并可通過手動或自動的方式使其重新恢復(fù)到導(dǎo)通狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的比流式電源連結(jié)裝置，其特征在于該比流器還包括用來調(diào)整次級繞組電流大小的調(diào)節(jié)開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的比流式電源連結(jié)裝置，其特征在于在該電源輸入端之后還連接有一突波吸收裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的比流式電源連結(jié)裝置，其特征在于多個副輸出端并聯(lián)連接。
6.一種電氣插座裝置，用于連接電源，其具有一殼體，用來容納安裝有電路裝置的配線板；電源輸入插頭，其與外部電源連接，將電流輸入殼體內(nèi)的電路裝置；以及多個并聯(lián)插座，用于分配輸入的電流并外接至所連接的負(fù)載；其中，至少有一插座部是通過一連接線而連接到所述配電板并延伸出殼體外部。
7.如權(quán)利要求6所述的電氣插座，其特征在于連接線為撓性連接線。
8.一種比流式電氣插座電路裝置，其包括一殼體，用來容納延長線電路裝置；電源輸入插頭，與外部電源連接，并延伸出殼體外；比流器，具有初級和次級線圈繞組，初級繞組串聯(lián)在主輸出端與該電源輸入插頭之間的電路上，其中，該主輸出端的一端連接到該比流器，另一端對外連接主要負(fù)載；整流裝置，連接于所述比流器的次級繞組，用來將來自所述比流器的電流進(jìn)行整流；繼電器開關(guān)裝置，接收來自所述整流裝置的電壓，由整流裝置的電壓控制繼電器開關(guān)的導(dǎo)通和切斷；以及多個并聯(lián)副輸出端，與所述繼電開關(guān)裝置連接，且與所述主輸出端并聯(lián)，通過控制所述開關(guān)裝置的導(dǎo)通或切斷來控制來自外部電源電流的輸入或切斷，每一插座可對外連接其它功率負(fù)載，其中至少有一副輸出端為如權(quán)利要求6所述的引線外接式插座并延伸出殼體外。
9.如權(quán)利要求8所述的比流式電氣插座電路裝置，其特征在于其還包括至少一個限流斷路裝置，其連接于所述電源插頭與所述比流器之間，用來當(dāng)通過的該電流超過設(shè)定值時自動切斷電流，并可通過手動或自動的方式重新恢復(fù)到導(dǎo)通狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求8所述的比流式電氣插座電路裝置，其特征在于所述比流器還包括用來調(diào)整次級繞組電流大小的調(diào)節(jié)開關(guān)。
11.如權(quán)利要求8所述的比流式電氣插座電路裝置，其特征在于在所述電源輸入端之后還連接有一突波吸收裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種比流式電源連結(jié)電路裝置，該裝置具有電源插頭，與外部的電源連接；比流器，其具有初級和次級繞組，初級繞組串聯(lián)在電源插頭的電路上，用于電流的檢測；主插座，其一端連接于該比流器，可對外連接主要電器設(shè)備；整流裝置，其連接于該比流器的次級繞組，用來將來自該比流器的電流進(jìn)行整流；開關(guān)裝置，接收來自該整流裝置的電壓，當(dāng)來自該整流裝置的電壓足夠高時則導(dǎo)通，若電壓不足時則切斷；以及至少一個副插座，用來與所述開關(guān)裝置連接，并且與所述主插座并聯(lián)，可對外連接外圍電器設(shè)備。
文檔編號G05B19/02GK101083438SQ200610083748
公開日2007年12月5日 申請日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者吳秋益 申請人:三友電子有限公司