電源插座監(jiān)控裝置及電源插座的制作方法
【專利摘要】一種電源插座監(jiān)控裝置及電源插座，電壓轉(zhuǎn)換模塊將電源插座的輸入端口接入的電源進行電壓轉(zhuǎn)換得到直流電，并由電源插座的輸出端口輸出，給用電設(shè)備供電。電壓采集模塊對電源插座的輸入端口接入的電源進行電壓采樣，得到采樣電壓并輸送至處理模塊，電流采樣模塊對電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的直流電進行電流采樣，得到采樣電流并輸出至處理模塊。處理模塊對采樣電壓和采樣電流進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，并將電壓數(shù)據(jù)和/或電流數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示器進行顯示。通過對電源插座的輸入電壓和輸出電流進行采樣監(jiān)控，以便用戶可實時知曉，當輸入電壓或輸出電流過高時可及時斷開用電設(shè)備，避免造成損壞，與傳統(tǒng)的電源插座相比，提高了使用安全性。
【專利說明】電源插座監(jiān)控裝置及電源插座

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子電器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種電源插座監(jiān)控裝置及電源插座。

【背景技術(shù)】
[0002]插座又稱電源插座或開關(guān)插座，是指有一個或一個以上電路接線可插入的座，通過它可插入各種接線，便于與其他電路接通。通過線路與銅件之間的連接與斷開，來達到最終達到該部分電路的接通與斷開。
[0003]傳統(tǒng)的電源插座如市電插座或車上的點煙器插座等，均是通過同一端口接入電源，并提供一個或多個端口給電器供電。由于電源插座的端口輸出的電流會隨著接入電源的電壓變化而變化，若輸出的電流過大會損壞電器，傳統(tǒng)的電源插座在使用時存在安全性低的缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對上述問題，提供一種可提高使用安全性的電源插座監(jiān)控裝置及電源插座。
[0005]—種電源插座監(jiān)控裝置，包括電壓轉(zhuǎn)換模塊、電壓米集模塊、電流米樣模塊、處理模塊和顯示器，
[0006]所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接電源插座的輸入端口，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接所述電源插座的輸出端口 ；所述電壓轉(zhuǎn)換模塊用于對所述電源插座的輸入端口接入的電源進行電壓轉(zhuǎn)換，得到直流電并輸出至所述電源插座的輸出端口 ；
[0007]所述電壓采集模塊的輸入端連接所述電源插座的輸入端口，所述電壓采集模塊的輸出端連接所述處理模塊，所述電壓采集模塊用于對所述電源插座的輸入端口接入的電源進行電壓采樣，得到采樣電壓并輸送至所述處理模塊；
[0008]所述電流采樣模塊的輸入端連接所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，所述電流采樣模塊的輸出端連接所述處理模塊，所述電流采樣模塊用于對所述電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的直流電進行電流采樣，得到采樣電流并輸出至所述處理模塊；
[0009]所述處理模塊連接所述顯示器，用于對所述采樣電壓和采樣電流進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，并將所述電壓數(shù)據(jù)和/或電流數(shù)據(jù)發(fā)送至所述顯示器進行顯示。
[0010]一種電源插座，包括插座本體和上述電源插座監(jiān)控裝置，所述插座本體開設(shè)有顯示孔，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊、電壓采集模塊、電流采樣模塊和處理模塊設(shè)于所述插座本體內(nèi)，且所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接電源插座的輸入端口，輸出端連接所述電源插座的輸出端口，所述顯示器設(shè)置于所述顯示孔。
[0011]上述電源插座監(jiān)控裝置及電源插座，電壓轉(zhuǎn)換模塊將電源插座的輸入端口接入的電源進行電壓轉(zhuǎn)換得到直流電，并由電源插座的輸出端口輸出，給用電設(shè)備供電。電壓采集模塊對電源插座的輸入端口接入的電源進行電壓采樣，得到采樣電壓并輸送至處理模塊，電流采樣模塊對電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的直流電進行電流采樣，得到采樣電流并輸出至處理模塊。處理模塊對采樣電壓和采樣電流進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，并將電壓數(shù)據(jù)和/或電流數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示器進行顯示。通過對電源插座的輸入電壓和輸出電流進行采樣監(jiān)控，以便用戶可實時知曉，當輸入電壓或輸出電流過高時可及時斷開用電設(shè)備，避免造成損壞，與傳統(tǒng)的電源插座相比，提高了使用安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為一實施例中電源插座監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2為一實施例中電壓轉(zhuǎn)換模塊、電壓采集模塊和電流采樣模塊的原理圖；
[0014]圖3A、圖3B為圖2中電壓轉(zhuǎn)換模塊的部分原理圖；
[0015]圖4為圖2中電源插座監(jiān)控裝置的部分原理圖；
[0016]圖5為圖2中電壓采集模塊的原理圖；
[0017]圖6為圖2中電流采樣模塊的原理圖；
[0018]圖7為一實施例中處理模塊的原理圖；
[0019]圖8為一實施例中顯不器的原理圖。

【具體實施方式】
[0020]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0021]需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0022]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0023]一種電源插座監(jiān)控裝置，電源插座可以是市電插座或車上的點煙器插座等。如圖1所示，包括電壓轉(zhuǎn)換模塊110、電壓采集模塊120、電流采樣模塊130、處理模塊140和顯示器150。電壓轉(zhuǎn)換模塊110的輸入端連接電源插座的輸入端口，電壓轉(zhuǎn)換模塊110的輸出端連接電源插座的輸出端口。電壓采集模塊120的輸入端連接電源插座的輸入端口，電壓采集模塊120的輸出端連接處理模塊140。電流采樣模塊130的輸入端連接電壓轉(zhuǎn)換模塊120的輸出端，電流采樣模塊130的輸出端連接處理模塊140，處理模塊140連接顯示器150。
[0024]電壓轉(zhuǎn)換模塊110用于對電源插座的輸入端口接入的電源進行電壓轉(zhuǎn)換，得到直流電并輸出至電源插座的輸出端口，給用電設(shè)備供電。電源插座的輸入端口接入的電源可以是市電也可以是直流電。在其中一個實施例中，電源插座的輸入端口接入直流電壓，電壓轉(zhuǎn)換模塊110對直流電壓進行降壓轉(zhuǎn)換處理，得到降壓后的直流電并輸送至電源插座的輸出端口。如圖2、圖3A和圖3B所示，電壓轉(zhuǎn)換模塊110包括電壓轉(zhuǎn)換芯片U2、穩(wěn)壓芯片U4、第一開關(guān)管Q3、第二開關(guān)管Q4、第一電阻R18、第二電阻R10、第三電阻R14、第四電阻R12、第五電阻R17、第六電阻Rl1、第七電阻R16、第八電阻R15、第一電容C6、第二電容C8和第三電容C4。
[0025]第一開關(guān)管Q3和第二開關(guān)管Q4串聯(lián)，且公共端作為電壓轉(zhuǎn)換模塊110的輸出端連接電源插座的輸出端口 Jl，并與電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的過壓保護端PHASE連接，并通過第一電容C6與電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的過流保護端BOOT連接，第一開關(guān)管Q3的輸入端作為電壓轉(zhuǎn)換模塊110的輸入端與電源插座的輸入端口連接，具體通過接口 TP2和接口 TP3與電源插座的輸入端口連接。第一開關(guān)管Q3的控制端通過第一電阻R18與電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的高端場管控制端UGATE連接。第二開關(guān)管Q4的控制端通過第二電阻RlO與電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的低端場管控制端LGATE連接，第二開關(guān)管Q4的輸出端接地。電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的過流保護端OCSET通過第三電阻R14接地，接地端GND接地。第二電容C8 —端連接第一開關(guān)管Q3的輸入端，另一端連接第二開關(guān)管Q4的輸出端，第二電容CS靠近第一開關(guān)管Q3的輸入端和第二開關(guān)管Q4的輸出端設(shè)置，起阻尼作用以避免第一開關(guān)管Q3和第二開關(guān)管Q4因電壓波動過大而損壞，此外第二電容CS還用作均壓，以保證第一開關(guān)管Q3和第二開關(guān)管Q4的工作電壓。
[0026]穩(wěn)壓芯片U4的輸入端VIN連接電源插座的輸出端口，同樣可通過接口 TP2和接口TP3與電源插座的輸入端口連接。穩(wěn)壓芯片U4的輸出端OUT通過第四電阻R12連接電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的電源正常輸出端Ρ0Κ，穩(wěn)壓芯片U4的接地端GND接地。電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的電源端VCC與穩(wěn)壓芯片U4的輸出端OUT連接，使能端EN通過第五電阻R17與穩(wěn)壓芯片U4的輸出端OUT連接，電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的頻率控制端RF通過第六電阻Rll接地。第七電阻R16與第八電阻R15串聯(lián)且公共端連接電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的電流反饋端FB，第七電阻R16的另一端連接第一開關(guān)管Q3和第二開關(guān)管Q4的公共端，第八電阻R17的另一端接地，第三電容C4與第七電阻R16并聯(lián)。
[0027]電壓轉(zhuǎn)換芯片U2通過控制第一開關(guān)管Q3和第二開關(guān)管Q4的導通和關(guān)斷，對電源插座的輸入端口輸入的直流電進行降壓處理。本實施例中電源插座的輸入端口接入正12V的直流電，電壓轉(zhuǎn)換芯片U2采用TD1730芯片，將正12V的直流電轉(zhuǎn)換為正5V直流電輸送至電源插座的輸出端口 J1。
[0028]進一步地，在其中一個實施例中，電壓轉(zhuǎn)換模塊110還包括第一電感L5、第二電感L8、第九電阻R13、第四電容Cl、第五電容EC4、第六電容C15、第七電容C2、第八電容C16、第九電容EC1、第十電容ClO和第^^一電容C17。
[0029]穩(wěn)壓芯片U4的輸入端VIN通過第九電阻R13和第一電感L5與電源插座的輸入端口連接，第四電容Cl和第五電容EC4 —端均連接第一電感L5與第九電阻R13的公共端,第四電容Cl和第五電容EC4的另一端均接地。第六電容C15 —端連接穩(wěn)壓芯片U4的輸入端VIN，另一端接地。第一電感L5、第四電容Cl、第五電容EC4和第六電容C15均用作對電源插座的輸入端口接入的直流電壓進行濾波處理，提高信號準確度。
[0030]第七電容C2和第八電容C16均一端連接穩(wěn)壓芯片U4的輸出端0UT，另一端接地。第七電容C2和第八電容C16用作對穩(wěn)壓芯片U4輸出的電壓濾波。第一開關(guān)管Q3和第二開關(guān)管Q4的公共端通過第二電感L8與電源插座的輸出端口 Jl連接，具體連接輸出端口 Jl的接口 I。第一開關(guān)管Q3和第二開關(guān)管Q4還通過第二電感L8與第七電阻R16連接。第九電容EC1、第十電容ClO和第^ 電容C17均一端通過第二電感L8與第一開關(guān)管Q3和第二開關(guān)管Q4的公共端連接，另一端接地。第二電感L8、第九電容EC1、第十電容ClO和第^^一電容C17均用于對電壓轉(zhuǎn)換芯片U2輸出的直流電進行濾波，提高信號準確度。
[0031]本實施例中第一開關(guān)管Q3和第二開關(guān)管Q4采用N溝道MOS管，在其他實施例中也可采用NPN型三極管代替。
[0032]此外，參照圖2和圖4，電源插座監(jiān)控裝置還可包括電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R25、電容C9和穩(wěn)壓管D3。電阻R4和電阻R6串聯(lián)且公共端連接輸入端口Jl的接口 3，電阻R4另一端通過第二電感L8連接第一開關(guān)管Q3和第二開關(guān)管Q4的公共端，電阻R6另一端接地。電阻R3和電阻R7串聯(lián)且公共端連接輸入端口 Jl的接口 2，電阻R3另一端通過第二電感L8連接第一開關(guān)管Q3和第二開關(guān)管Q4的公共端，電阻R7另一端接地。電阻R5 —端連接電阻R4和電阻R6的公共端，另一端連接電阻R3和電阻R7的公共端。
[0033]穩(wěn)壓管D3的輸入端通過第二電感L8連接第一開關(guān)管Q3和第二開關(guān)管Q4的公共端。電阻R25和電容C9 一端均與穩(wěn)壓管D3的輸出端以及電阻R6遠離電阻R4的一端連接，電阻R25和電容C9另一端均連接輸出端口 Jl的接口 4連接。輸出端口 Jl的接口 5和接口 6接地。
[0034]電壓采集模塊120用于對電源插座的輸入端口接入的電源進行電壓采樣，得到采樣電壓并輸送至處理模塊140。在其中一個實施例中，如圖2和圖5所示，電壓采集模塊120包括第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2和濾波電容C3。第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2串聯(lián)且公共端作為電壓采集模塊120的輸出端，與處理模塊140連接。第一分壓電阻Rl的另一端作為電壓采集模塊120的輸入端，連接電源插座的輸入端口。第二分壓電阻R2的另一端接地。濾波電容C3與第二分壓電阻R2并聯(lián)。第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2對電源插座的輸入端口接入的電壓進行分壓采樣，得到的采樣電壓經(jīng)濾波電容C3濾波處理后輸送至處理模塊140。經(jīng)濾波電容C3濾波處理同樣可提高信號準確性。
[0035]電流采樣模塊130用于對電壓轉(zhuǎn)換模塊110輸出的直流電進行電流采樣，得到采樣電流并輸出至處理模塊140。在其中一個實施例中，如圖2和圖6所示，電流采樣模塊130包括第一運放器U6-A、第二運放器U6-B、第三運放器U6-C、第十電阻R20、第十一電阻R8、第十二電阻R19、第十三電阻R9和第十四電阻R22。
[0036]第一運放器U6-A的同相輸入端和反相輸入端作為電流米樣模塊130的輸入端,與電壓轉(zhuǎn)換模塊110的輸出端連接，具體地，第一運放器U6-A的反相輸入端連接穩(wěn)壓管D3和電容C9的公共端,第一運放器U6-A的同相輸入端連接電容C9的另一端。第一運放器U6-A的同相輸入端通過第十電阻R20接地，第一運放器U6-A的輸出端通過第i^一電阻R8與第一運放器U6-A的反相輸入端連接，并通過第十二電阻R19與第二運放器U6-B的同相輸入端連接。第二運放器U6-B的輸出端作為電流采樣模塊130的輸出端，連接處理模塊140。第十三電阻R9和第十四電阻R22串聯(lián)且公共端連接第二運放器U6-B的反相輸入端，第十三電阻R9的另一端連接第二運放器U6-B的輸出端，第十四電阻R22的另一端接地。第三運放器U6-C的電源端VCC連接電壓轉(zhuǎn)換模塊110的輸出端，具體為通過第二電感L8與第一開關(guān)管Q3和第二開關(guān)管Q4的公共端連接，第三運放器U6-C的接地端GND接地。
[0037]第一運放器U6-A、第二運放器U6-B和第三運放器U6_C可以是分立式元件，也可以是采用集成芯片替代。本實施例中采用NJM2100芯片實現(xiàn)第一運放器U6-A、第二運放器U6-B和第三運放器U6-C的功能，即利用NJM2100芯片內(nèi)設(shè)的三個運放器對電壓轉(zhuǎn)換模塊110的輸出端輸出的直流電進行采集放大處理，得到采樣電流輸送至處理模塊140。
[0038]進一步地，電流采樣模塊130還可包括第十五電阻R24、第十六電阻R21、第十七電阻R19、第十八電阻R23、第十二電容C11、第十三電容C5和第十四電容C12。
[0039]第一運放器U6-A的同相輸入端和反相輸入端分別通過第十五電阻R24和第十六電阻R21連接電壓轉(zhuǎn)換模塊110的輸出端，具體連接關(guān)系不再贅述。第二運放器U6-B的同相輸入端通過第十七電阻R19與第一運放器U6-A的輸出端連接，并通過第十二電容Cll接地。第二運放器U6-B的輸出端通過第十八電阻R23與處理模塊140連接，并通過第十三電容C5接地。第三運放器U6-C的電源端VCC通過第十四電容C12接地。第十五電阻R24、第十六電阻R21、第十七電阻R19和第十八電阻R23用作限流，避免電流過大損壞相關(guān)元器件。第十二電容CU、第十三電容C5和第十四電容C12用于濾波，提高信號準確度。
[0040]處理模塊140用于對采樣電壓和采樣電流進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，并將電壓數(shù)據(jù)和/或電流數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示器150進行顯示。
[0041]處理模塊140可以是將電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)中的一種發(fā)送至顯示器150進行顯示，也可以是將兩者均發(fā)送至顯示器150顯示。本實施例中，處理模塊140對采樣電壓和采樣電流進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)后，檢測電源插座的輸出端口是否連接有負載，若否，則將電壓數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示器150顯示，若是，則發(fā)送電流數(shù)據(jù)至顯示器150顯示。在電源插座的輸出端口未接負載時，對電源插座接入的電壓進行監(jiān)控，以便用戶判斷是否適合接入負載。在接入負載后對電源插座輸出的電流進行監(jiān)控，當電流過大或過小便于用戶及時斷開負載。根據(jù)實際情況控制顯示器150顯示不同的數(shù)據(jù)，提高了電源插座監(jiān)控裝置的適用性。
[0042]在其中一個實施例中，如圖7所示，處理模塊140包括連接電壓采集模塊120、電流采樣模塊130和顯示器150的處理芯片Ul，本實施例中，處理芯片Ul采用PMC131芯片。進一步地，處理芯片Ul的端口 VDD連接電壓轉(zhuǎn)換模塊110的輸出端，具體通過圖2和圖3B中的第二電感L8與第一開關(guān)管Q3和第二開關(guān)管Q4的公共端連接。處理芯片Ul的端口 PA7、端口 PA6、端口 PA5、端口 PB7、端口 PB4、端口 PB5、端口 PB6、端口 PB2、端口 ΡΒ0、端口 PBl 和端口 PB3連接顯示器150。處理芯片Ul的端口 PA3連接電壓采集模塊120，具體與圖2和圖5中第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2的公共端連接。處理芯片Ul的端口 PA4連接電流采樣模塊130，具體通過圖2和圖6中的第十八電阻R23與第二運放器U6-B的輸出端連接，處理芯片Ul的端口 GND接地。處理芯片Ul對采樣電壓和采樣電流進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，在電源插座的輸出端口未連接有負載時將電壓數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示器150顯示，以及在電源插座的輸出端口連接有負載時發(fā)送電流數(shù)據(jù)至顯示器150顯示。
[0043]在其中一個實施例中，如圖8所示，顯示器150包括顯示芯片U3、第三開關(guān)管Ql、第四開關(guān)管Q2、第五開關(guān)管Q3、第一發(fā)光二極管Dl和第二發(fā)光二極管D2。
[0044]顯示芯片U3的第一端口 1、第二端口 2、第三端口 3、第四端口 4和第五端口 5均連接處理模塊140，具體分別連接圖7中處理芯片Ul的端口 PB4、端口 PB3、端口 PB7、端口 PB2和端口 PB6。顯示芯片U3的第三端口 3連接第一發(fā)光二極管Dl和第二發(fā)光二極管D2的正極，第三開關(guān)管Ql的控制端連接處理模塊140，具體連接圖7中處理芯片Ul的端口 PA5。第三開關(guān)管Ql的輸入端連接第一發(fā)光二極管Dl的負極和顯示芯片U3的第六端口 6，第三開關(guān)管Ql的輸出端接地。顯示芯片U3的第七端口 7連接處理模塊140，具體連接圖7中處理芯片Ul的端口 PB1。顯示芯片U3的第八端口 8連接第四開關(guān)管Q2的輸入端，第四開關(guān)管Q2的控制端連接處理模塊140，具體連接圖7中處理芯片Ul的端口 PA6，第四開關(guān)管Q2的輸出端接地。第五開關(guān)管Q3的輸入端連接顯示芯片U3的第九端口 9和第二發(fā)光二極管D2的負極，第五開關(guān)管Q3的控制端連接處理模塊140，具體連接圖7中處理芯片Ul的端口PA7。第五開關(guān)管Q3的輸出端接地。顯示芯片U3的第十端口 10和第i^一端口 11連接處理模塊140，具體分別連接圖7中處理芯片的端口 PB5和端口 ΡΒ0。
[0045]本實施例中顯示芯片U3采用YF4265芯片，第三開關(guān)管Q1、第四開關(guān)管Q2和第五開關(guān)管Q3均采用NPN型三極管。處理芯片Ul通過控制第三開關(guān)管Ql、第四開關(guān)管Q2和第五開關(guān)管Q3的導通或關(guān)斷來控制顯示芯片U3工作，并發(fā)送電壓數(shù)據(jù)和/或電流數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示芯片U3進行顯示。第一發(fā)光二極管Dl和第二發(fā)光二極管D2用于監(jiān)控顯示器150是否正常工作，當顯示芯片U3異常時便于用戶及時知曉。
[0046]此外，顯示器150還可包括電阻R26、電阻R27和電阻R28。第三開關(guān)管Q1、第四開關(guān)管Q2和第五開關(guān)管Q3的控制端分別通過電阻R26、電阻R27和電阻R28連接處理芯片U1，利用電阻R26、電阻R27和電阻R28進行限流，避免電流過大損壞開關(guān)管。
[0047]上述電源插座監(jiān)控裝置，電壓轉(zhuǎn)換模塊110將電源插座的輸入端口接入的電源進行電壓轉(zhuǎn)換得到直流電，并由電源插座的輸出端口輸出，給用電設(shè)備供電。電壓采集模塊120對電源插座的輸入端口接入的電源進行電壓采樣，得到采樣電壓并輸送至處理模塊140，電流采樣模塊130對電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的直流電進行電流采樣，得到采樣電流并輸出至處理模塊140。處理模塊140對采樣電壓和采樣電流進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，并將電壓數(shù)據(jù)和/或電流數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示器150進行顯示。通過對電源插座的輸入電壓和輸出電流進行采樣監(jiān)控，以便用戶可實時知曉，當輸入電壓或輸出電流過高時可及時斷開用電設(shè)備，避免造成損壞，與傳統(tǒng)的電源插座相比，提高了使用安全性。
[0048]本發(fā)明還提供了一種電源插座，包括插座本體和上述電源插座監(jiān)控裝置，插座本體開設(shè)有顯不孔，電壓轉(zhuǎn)換模塊、電壓米集模塊、電流米樣模塊和處理模塊設(shè)于插座本體內(nèi)，且電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接電源插座的輸入端口，輸出端連接所述電源插座的輸出端口，顯示器設(shè)置于顯示孔。
[0049]上述電源插座，通過對輸入電壓和輸出電流進行采樣監(jiān)控，以便用戶可實時知曉，當輸入電壓或輸出電流過高時可及時斷開用電設(shè)備，避免造成損壞，與傳統(tǒng)的電源插座相t匕，提高了使用安全性。
[0050]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種電源插座監(jiān)控裝置，其特征在于，包括電壓轉(zhuǎn)換模塊、電壓采集模塊、電流采樣模塊、處理模塊和顯示器， 所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接電源插座的輸入端口，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接所述電源插座的輸出端口；所述電壓轉(zhuǎn)換模塊用于對所述電源插座的輸入端口接入的電源進行電壓轉(zhuǎn)換，得到直流電并輸出至所述電源插座的輸出端口 ； 所述電壓采集模塊的輸入端連接所述電源插座的輸入端口，所述電壓采集模塊的輸出端連接所述處理模塊，所述電壓采集模塊用于對所述電源插座的輸入端口接入的電源進行電壓采樣，得到采樣電壓并輸送至所述處理模塊； 所述電流采樣模塊的輸入端連接所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，所述電流采樣模塊的輸出端連接所述處理模塊，所述電流采樣模塊用于對所述電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的直流電進行電流采樣，得到采樣電流并輸出至所述處理模塊； 所述處理模塊連接所述顯示器，用于對所述采樣電壓和采樣電流進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，并將所述電壓數(shù)據(jù)和/或電流數(shù)據(jù)發(fā)送至所述顯示器進行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源插座監(jiān)控裝置，其特征在于，所述處理模塊對所述采樣電壓和采樣電流進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)后，檢測所述電源插座的輸出端口是否連接有負載，若否，則將所述電壓數(shù)據(jù)發(fā)送至所述顯示器顯示，若是，則發(fā)送所述電流數(shù)據(jù)至所述顯示器顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源插座監(jiān)控裝置，其特征在于，所述電源插座的輸入端口接入直流電壓，所述電壓采集模塊對所述直流電壓進行降壓轉(zhuǎn)換處理，得到降壓后的直流電并輸送至所述電源插座的輸出端口 ；所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包括電壓轉(zhuǎn)換芯片、穩(wěn)壓芯片、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第一電容、第二電容和第三電容， 所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管串聯(lián)，且公共端作為所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接所述電源插座的輸出端口，并與所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的過壓保護端連接，以及通過第一電容與所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的過流保護端，所述第一開關(guān)管的輸入端作為所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，與所述電源插座的輸入端口連接，所述第一開關(guān)管的控制端通過所述第一電阻與所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的高端場管控制端連接；所述第二開關(guān)管的控制端通過所述第二電阻與所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的低端場管控制端連接，所述第二開關(guān)管的輸出端接地；所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的過流保護端通過所述第三電阻接地，接地端接地；所述第二電容一端連接所述第一開關(guān)管的輸入端，另一端連接所述第二開關(guān)管的輸出端； 所述穩(wěn)壓芯片的輸入端連接所述電源插座的輸出端口，輸出端通過所述第四電阻連接所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的電源正常輸出端，所述穩(wěn)壓芯片的接地端接地；所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的電源端與所述穩(wěn)壓芯片的輸出端連接，使能端通過所述第五電阻與所述穩(wěn)壓芯片的輸出端連接，所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的頻率控制端通過所述第六電阻接地；所述第七電阻與第八電阻串聯(lián)且公共端連接所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的電流反饋端，所述第七電阻的另一端連接所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的公共端，所述第八電阻的另一端接地；所述第三電容與所述第七電阻并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源插座監(jiān)控裝置，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊還包括第一電感、第二電感、第九電阻、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第九電容、第十電容和第^^一電容， 所述穩(wěn)壓芯片的輸入端通過所述第九電阻和第一電感與所述電源插座的輸入端口連接，所述第四電容和第五電容一端均連接所述第一電感與所述第九電阻的公共端，所述第四電容和第五電容的另一端均接地；所述第六電容一端連接所述穩(wěn)壓芯片的輸入端，另一端接地；所述第七電容和第八電容均一端連接所述穩(wěn)壓芯片的輸出端，另一端接地；所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的公共端通過所述第二電感與所述電源插座的輸出端口以及所述第七電阻連接；所述第九電容、第十電容和第十一電容均一端通過所述第二電感與所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的公共端連接，另一端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源插座監(jiān)控裝置，其特征在于，所述電壓采集模塊包括第一分壓電阻、第二分壓電阻和濾波電容，所述第一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)且公共端作為所述電壓采集模塊的輸出端，與所述處理模塊連接；所述第一分壓電阻的另一端作為所述電壓采集模塊的輸入端，連接所述電源插座的輸入端口，所述第二分壓電阻的另一端接地；所述濾波電容與所述第二分壓電阻并聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源插座監(jiān)控裝置，其特征在于，所述電流采樣模塊包括第一運放器、第二運放器、第三運放器、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻和第十四電阻， 所述第一運放器的同相輸入端和反相輸入端作為所述電流采樣模塊的輸入端，與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接，所述第一運放器的同相輸入端通過所述第十電阻接地，所述第一運放器的輸出端通過所述第十一電阻與所述第一運放器的反相輸入端連接，并通過所述第十二電阻與所述第二運放器的同相輸入端連接；所述第二運放器的輸出端作為所述電流采樣模塊的輸出端，連接所述處理模塊，所述第十三電阻和第十四電阻串聯(lián)且公共端連接所述第二運放器的反相輸入端，所述第十三電阻的另一端連接所述第二運放器的輸出端，所述第十四電阻的另一端接地；所述第三運放器的電源端連接所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，所述第三運放器的接地端接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源插座監(jiān)控裝置，其特征在于，所述電流采樣模塊還包括第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻、第十二電容、第十三電容和第十四電容， 所述第一運放器的同相輸入端和反相輸入端分別通過所述第十五電阻和第十六電阻連接所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端；所述第二運放器的同相輸入端通過所述第十七電阻與所述第一運放器的輸出端連接，并通過所述第十二電容接地，所述第二運放器的輸出端通過所述第十八電阻與所述處理模塊連接，并通過所述第十三電容接地；所述第三運放器的電源端通過所述第十四電容接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源插座監(jiān)控裝置，其特征在于，所述處理模塊包括連接所述電壓采集模塊、電流采樣模塊和顯示器的處理芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源插座監(jiān)控裝置，其特征在于，所述顯示器包括顯示芯片、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管， 所述顯示芯片的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口和第五端口均連接所述處理模塊，所述顯示芯片的第三端口連接所述第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管的正極；所述第三開關(guān)管的控制端連接所述處理模塊，輸入端連接所述第一發(fā)光二極管的負極和所述顯示芯片的第六端口，所述第三開關(guān)管的輸出端接地；所述顯示芯片的第七端口連接所述處理模塊，所述顯示芯片的第八端口連接所述第四開關(guān)管的輸入端，所述第四開關(guān)管的控制端連接所述處理模塊，輸出端接地；所述第五開關(guān)管的輸入端連接所述顯示芯片的第九端口和所述第二發(fā)光二極管的負極，所述第五開關(guān)管的控制端連接所述處理模塊，輸出端接地；所述顯示芯片的第十端口和第十一端口連接所述處理模塊。
10.一種電源插座，其特征在于，包括插座本體和權(quán)利要求1至9任意一項所述的電源插座監(jiān)控裝置，所述插座本體開設(shè)有顯示孔，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊、電壓采集模塊、電流采樣模塊和處理模塊設(shè)于所述插座本體內(nèi)，且所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接電源插座的輸入端口，輸出端連接所述電源插座的輸出端口，所述顯示器設(shè)置于所述顯示孔。
【文檔編號】H01R13/66GK104362468SQ201410597031
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】方加群 申請人:深圳市領(lǐng)芯者科技有限公司