CN205247145U - 一种高精度智能电源控制*** - Google Patents

Abstract

一种高精度智能电源控制***属于电源控制技术领域，尤其涉及一种高精度智能电源控制***。本实用新型提供一种使用方便、安全性好的高精度智能电源控制***。本实用新型包括RS232串口、单片机、D/A转换电路、放大电路、继电器组、无线通信模块、电源监测模块和电源模块，其结构要点RS232串口与单片机的控制信号输入端口相连，单片机的控制信号输出端口分别与D/A转换电路的输入端口相连，D/A转换电路的输出端口通过放大电路与继电器组的控制信号输入端口相连，继电器组的状态信号输出端口与单片机的检测信号输入端口相连，电源模块的电能输出端口与单片机的电源端口相连。

Description

一种高精度智能电源控制***

技术领域

本实用新型属于电源控制技术领域，尤其涉及一种高精度智能电源控制***。

背景技术

现在有些用电器已经有电流检测装置，可在一定条件下自动关闭电源，起到了一定节省电能、防止浪费的作用。但不能控制多个用电器，更不说控制整个家居中所有的用电器，同时家居中用电器有浪费电能现象发生或者有安全隐患时用，不能及时的通知到家居主人，没能实现智能控制。市面上也有一些控制***可以将电脑和电器连接起来。然后通过电脑控制每个电器电源的开关。可是它的体积较大；只能有一个设备与电脑连接，扩展性不高。还有一些电源控制装置，虽然集成化程度高，微电脑控制，但安装复杂，需要调试，价格昂贵。

发明内容

本实用新型就是针对上述问题，提供一种使用方便、安全性好的高精度智能电源控制***。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括RS232串口、单片机、D/A转换电路、放大电路、继电器组、无线通信模块、电源监测模块和电源模块，其结构要点RS232串口与单片机的控制信号输入端口相连，单片机的控制信号输出端口分别与D/A转换电路的输入端口相连，D/A转换电路的输出端口通过放大电路与继电器组的控制信号输入端口相连，继电器组的状态信号输出端口与单片机的检测信号输入端口相连，电源模块的电能输出端口与单片机的电源端口相连，无线通信模块的信号传输端口与单片机的信号传输端口相连，电源监测模块的信号传输端口与单片机的信号传输端口相连；所述D/A转换电路包括D/A转换电路的输入端口、非对称校正模块、数字锁相环模块、EFM解调器、误差校正模块、D/A接口和D/A转换电路的输出端口，D/A转换电路的输入端口、非对称校正模块、数字锁相环模块、EFM解调器、误差校正模块、D/A接口和D/A转换电路的输出端口依次相连，EFM解调器的控制信号输入端口与所述单片机的控制信号输出端口相连。

作为一种优选方案，本实用新型所述放大电路包括电源VCC、电阻Rb、电阻Rs、电阻Re、电容C1、电容C2和三极管VT，电阻Rs和电容C1的一端连接，电容C1的另一端和三极管VT的基极、电阻Rb的一端连接，电阻Rb的另一端和三极管VT的集电极、电源VCC连接，三极管VT的发射级和电容C2的一端、电阻Re的一端连接，电阻Re的另一端接地；所述电阻Rs与所述D/A转换电路的输出端口相连，电容C2的另一端与所述继电器组的控制信号输入端口相连。

作为另一种优选方案，本实用新型所述电阻Rb是2K，电阻Rs是1K，电源VCC是+12V，电容C1和电容C2均为1uF。

作为另一种优选方案，本实用新型所述电源监测模块采用霍尔传感器。

作为另一种优选方案，本实用新型所述无线通信模块采用GSM或者3G通信模块。

其次，本实用新型所述电源模块包括桥式整流器、开关元件、电容器和电压检测控制电路，交流电连接在桥式整流器的交流输入两端，开关元件和电容器串联连接在桥式整流器的正极端和极负端之间，电压检测控制电路的输入端连接在桥式整流器的正极端，电压检测控制电路的负极端连接在桥式整流器负极端，电压检测控制电路的控制端连接在开关元件的控制端，输出直流电的两端连接在电容器两端。

另外，本实用新型所述桥式整流器包括桥式整流电路，桥式整流电路上分别连接有第一交流电极插头、第二交流电极插头以及第一直流电极插头、第二直流电极插头，桥式整流电路以及第一交流电极插头、第二交流电极插头、第一直流电极插头、第二直流电极插头的上部分别设置在散热座内，并分别被散热座包容连接，第一交流电极插头、第二交流电极插头、第一直流电极插头、第二直流电极插头的下部分别设置在散热座的外侧；散热座的平面中间设一个圆孔。

本实用新型有益效果。

本实用新型改造、安装方便，扩展性强，可以实现控制电器的开关，及查询电器的开关状态；达到好用、易用、准确、安全的目的。

本实用新型结构简单，能通过个人电脑、移动终端等装置随时随地，方便快捷的控制和监控家里的用电器，同时家用电器有浪费电能的情况或者存在安全隐患时能自动切断电源，并通知家居主人。

本实用新型中将输入的数字信号通过非对称性校正电路校正，经EFM解调器解调后再通过误差校正电路进行校正，保证了高质量的完成信号的D/A转换；电路结构简单，输出信号精度高、误差小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本实用新型电路原理框图。

图2是本实用新型D/A转换电路原理框图。

图3是本实用新型放大电路原理图。

图4是本实用新型电源模块电路原理图。

图5是本实用新型桥式整流器结构示意图。

图5中：1、第一直流电极插头，2、第一交流电极插头，3、第二交流电极插头，4、第二直流电极插头，5、散热座，6、圆孔。

具体实施方式

如图所示，本实用新型包括RS232串口、单片机、D/A转换电路、放大电路、继电器组、无线通信模块、电源监测模块和电源模块，RS232串口与单片机的控制信号输入端口相连，单片机的控制信号输出端口分别与D/A转换电路的输入端口相连，D/A转换电路的输出端口通过放大电路与继电器组的控制信号输入端口相连，继电器组的状态信号输出端口与单片机的检测信号输入端口相连，电源模块的电能输出端口与单片机的电源端口相连，无线通信模块的信号传输端口与单片机的信号传输端口相连，电源监测模块的信号传输端口与单片机的信号传输端口相连；所述D/A转换电路包括D/A转换电路的输入端口、非对称校正模块、数字锁相环模块、EFM解调器、误差校正模块、D/A接口和D/A转换电路的输出端口，D/A转换电路的输入端口、非对称校正模块、数字锁相环模块、EFM解调器、误差校正模块、D/A接口和D/A转换电路的输出端口依次相连，EFM解调器的控制信号输入端口与所述单片机的控制信号输出端口相连。

本实用新型RS232串口输入端信号送入单片机后，单片机处理信号后通过D/A转换电路将数字信号变为模拟信号经过放大电路控制继电器组的各个线圈，控制继电器组各个开关状态输出，从而控制各个电源的接通状态，电源模块为控制器提供电源，同时起到输入交流电源或直流电源与单片机控制电源隔离的作用，继电器组的个数根据单片机的输出口的多少或实际需要而定。通过单片机可设定各路电器的开关闭合时间；达到减少电器待机时间月能耗、延长电器使用寿命、降低能源消耗的目的。

本实用新型可通过手机对用电器进行开关操作，操作指令经无线通信模块输入给单片机。

本实用新型电源监测模块可采集用电器电流、电压、功率等相关信息，单片机根据电源监测模块输入的信号，控制报警输出信号通过无线通信模块发送给手机和控制继电器组各个开关状态。

所述放大电路包括电源VCC、电阻Rb、电阻Rs、电阻Re、电容C1、电容C2和三极管VT，电阻Rs和电容C1的一端连接，电容C1的另一端和三极管VT的基极、电阻Rb的一端连接，电阻Rb的另一端和三极管VT的集电极、电源VCC连接，三极管VT的发射级和电容C2的一端、电阻Re的一端连接，电阻Re的另一端接地；所述电阻Rs与所述D/A转换电路的输出端口相连，电容C2的另一端与所述继电器组的控制信号输入端口相连。本实用新型放大电路采用三极管VT，成本低，容易实现，有利于普遍应用。把输入信号由三极管VT的基极输入，而把电阻Re接在发射极上。电压增益小于1但近似等于1，输出电压与输入电压同相位，输入电阻高、输出电阻低。虽然共集电极放大电路的电压增益小于1，但是它的输入电阻高，当信号源提供给放大电路同样大小的信号电压时，由于具有较高的输入电阻，使所需提供的电流减小，从而减轻了信号源的负载。

所述电阻Rb是2K，电阻Rs是1K，电源VCC是+12V，电容C1和电容C2均为1uF。

所述电源监测模块采用霍尔传感器。

所述无线通信模块采用GSM或者3G通信模块。

所述电源模块包括桥式整流器、开关元件、电容器和电压检测控制电路，交流电连接在桥式整流器的交流输入两端，开关元件和电容器串联连接在桥式整流器的正极端和极负端之间，电压检测控制电路的输入端连接在桥式整流器的正极端，电压检测控制电路的负极端连接在桥式整流器负极端，电压检测控制电路的控制端连接在开关元件的控制端，输出直流电的两端连接在电容器两端。本实用新型电源模块电压检测控制电路是检测桥式整流器的正负两端变化电压来控制开关元件的开关，开关频率和桥式整流器输出的直流电幅值变化周期同步，开关频率低，开关元件处于开关状态，损耗低，没有高频振荡元件和电感元件，所以结构简单，高频干扰小，效率高。R2和R1组成一个分压电路，R3提供了控制端电压，D5是稳压二极管以限制控制端电压，Q1是一个N沟道MOS管。C1是一个电容器。幅值变化的直流电通过R1、R2分压输入到IC1的R脚和内部的基准电压做比较，当R脚电压小于内部的基准电压时IC的1脚为高，驱动Q1导通，以供电给负载及同时C1充电。当R脚电压大于内部的基准电压时IC的1脚为低，驱动Q1关闭，这时由C1放电继续给负载供电，这样就实现了一定范围内的降压和稳压效果。

所述桥式整流器包括桥式整流电路，桥式整流电路上分别连接有第一交流电极插头、第二交流电极插头以及第一直流电极插头、第二直流电极插头，桥式整流电路以及第一交流电极插头、第二交流电极插头、第一直流电极插头、第二直流电极插头的上部分别设置在散热座内，并分别被散热座包容连接，第一交流电极插头、第二交流电极插头、第一直流电极插头、第二直流电极插头的下部分别设置在散热座的外侧；散热座的平面中间设一个圆孔。本实用新型桥式整流器在内部设置有桥式整流电路的连接散热座，散热座的平面中间设一个圆孔，能够将内桥式整流电路工作时所产生的热量充分吸收并扩散。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高精度智能电源控制***，包括RS232串口、单片机、D/A转换电路、放大电路、继电器组、无线通信模块、电源监测模块和电源模块，其特征在于RS232串口与单片机的控制信号输入端口相连，单片机的控制信号输出端口分别与D/A转换电路的输入端口相连，D/A转换电路的输出端口通过放大电路与继电器组的控制信号输入端口相连，继电器组的状态信号输出端口与单片机的检测信号输入端口相连，电源模块的电能输出端口与单片机的电源端口相连，无线通信模块的信号传输端口与单片机的信号传输端口相连，电源监测模块的信号传输端口与单片机的信号传输端口相连；所述D/A转换电路包括D/A转换电路的输入端口、非对称校正模块、数字锁相环模块、EFM解调器、误差校正模块、D/A接口和D/A转换电路的输出端口，D/A转换电路的输入端口、非对称校正模块、数字锁相环模块、EFM解调器、误差校正模块、D/A接口和D/A转换电路的输出端口依次相连，EFM解调器的控制信号输入端口与所述单片机的控制信号输出端口相连。

2.根据权利要求1所述一种高精度智能电源控制***，其特征在于所述放大电路包括电源VCC、电阻Rb、电阻Rs、电阻Re、电容C1、电容C2和三极管VT，电阻Rs和电容C1的一端连接，电容C1的另一端和三极管VT的基极、电阻Rb的一端连接，电阻Rb的另一端和三极管VT的集电极、电源VCC连接，三极管VT的发射级和电容C2的一端、电阻Re的一端连接，电阻Re的另一端接地；所述电阻Rs与所述D/A转换电路的输出端口相连，电容C2的另一端与所述继电器组的控制信号输入端口相连。

3.根据权利要求2所述一种高精度智能电源控制***，其特征在于所述电阻Rb是2K，电阻Rs是1K，电源VCC是+12V，电容C1和电容C2均为1uF。

4.根据权利要求3所述一种高精度智能电源控制***，其特征在于所述电源监测模块采用霍尔传感器。

5.根据权利要求4所述一种高精度智能电源控制***，其特征在于所述无线通信模块采用GSM或者3G通信模块。

6.根据权利要求5所述一种高精度智能电源控制***，其特征在于所述电源模块包括桥式整流器、开关元件、电容器和电压检测控制电路，交流电连接在桥式整流器的交流输入两端，开关元件和电容器串联连接在桥式整流器的正极端和极负端之间，电压检测控制电路的输入端连接在桥式整流器的正极端，电压检测控制电路的负极端连接在桥式整流器负极端，电压检测控制电路的控制端连接在开关元件的控制端，输出直流电的两端连接在电容器两端。

7.根据权利要求6所述一种高精度智能电源控制***，其特征在于所述桥式整流器包括桥式整流电路，桥式整流电路上分别连接有第一交流电极插头、第二交流电极插头以及第一直流电极插头、第二直流电极插头，桥式整流电路以及第一交流电极插头、第二交流电极插头、第一直流电极插头、第二直流电极插头的上部分别设置在散热座内，并分别被散热座包容连接，第一交流电极插头、第二交流电极插头、第一直流电极插头、第二直流电极插头的下部分别设置在散热座的外侧；散热座的平面中间设一个圆孔。