CN220190655U - 一种节能安全的电源适配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电源适配器技术领域，尤其是涉及一种节能安全的电源适配器，包括壳体、接电插头、输出导线、整流降压单元和智能控制部件，整流降压单元用于把接电插头接入的高压交流电进行降压和整流后形成低压直流电，并提供给输出导线以供外部设备使用；智能控制部件设置有电流感应单元和电路通断单元，电流感应单元用于感应所述输出导线的实时电流，电路通断单元用于连通或断开接电插头与整流降压单元之间的电性连接，智能控制部件用于控制电路通断单元保持连通状态或保持断开状态。终上所述，可以进一步的降低待机功耗，减少能源消耗，降低环保压力，从而使电源适配器更加的节能和环保。

Description

一种节能安全的电源适配器

技术领域

本实用新型涉及电源适配器技术领域，尤其是涉及一种节能安全的电源适配器。

背景技术

电源适配器又叫外置电源，是小型便携式电子设备及电子电器的供电电压变换设备，常见于手机、液晶显示器和笔记本电脑等小型电子产品上。一般由外壳、变压器、电感、电容、控制IC、PCB板等元器件组成，它的工作原理是由交流输入转换为直流输出。

当数字电视、个人计算机以及手机充电器等电器设备插接在墙壁插座中时，即使这些产品处于闲置状态，但却仍然在消耗电能。消费者通常会认为他们的设备已经关机，而事实上该设备只是处于待机状态，仍然在消耗着功率。

譬如，当您使用遥控器关闭数字电视后，由于数字电视内部的电源仍然处于接通状态并为遥控接收器供电，因此数字电视仍在待机或睡眠模式下耗费着电能。尽管遥控接收器消耗的功率微乎其微(大约0.1W)，但由于采用低效技术的电源(如线性电源)不够智能，无法减少待机状态下的功率消耗，结果往往会浪费几瓦的功率，这就是我们所说的待机功耗。

近些年来电源适配器行业发展的趋势就是节能，提高效率。既然要节能就要考虑电源适配器的待机功耗问题。据国际能源机构估计，全球5-15%的家用电器消耗量均是在待机模式下产生的，这也是为什么我们要降低待机功耗的原因。举例而言，数字电视的待机能耗在l～5W左右，机顶盒待机能耗2～10W左右，个人计算机和显示器待机能耗3～10W左右，手机充电器待机能耗0.5～1W左右。待机能耗像一只隐形的吸血虫，在浪费能源的同时形成了巨大的环保压力。

因此，如何提供一种节能环保的电源适配器，从而进一步的降低待机功耗，减少能源消耗，降低环保压力，是需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

本实用新型提供一种节能安全的电源适配器，包括壳体、接电插头、输出导线、整流降压单元和智能控制部件，整流降压单元的输入端与接电插口电性连接，整流降压单元的输出端与输出导线电性连接，智能控制部件分别与接电插头、输出导线和整流降压单元电性连接，整流降压单元用于把接电插头接入的高压交流电进行降压和整流后形成低压直流电，并提供给输出导线以供外部设备使用；智能控制部件设置有电流感应单元和电路通断单元，电流感应单元用于感应所述输出导线的实时电流，电路通断单元用于连通或断开接电插头与整流降压单元之间的电性连接，智能控制部件用于控制电路通断单元保持连通状态或保持断开状态。

作为本实用新型进一步的方案：所述电流感应单元感应到的实时电流小于预设电流值时，智能控制部件控制所述电路通断单元保持断开状态，从而断开接电插头与整流降压单元之间的电性连接。

作为本实用新型进一步的方案：壳体上还设置有复位按键，复位按键固定连接在壳体上，并使复位按键的按动部分凸出于壳体外部；复位按键与智能控制部件电性连接，复位按键用于发出复位信号。

作为本实用新型进一步的方案：智能控制部件根据所述复位信号控制所述电路通断单元转换为连通状态，从而连通接电插头与整流降压单元之间的电性连接。

作为本实用新型进一步的方案：壳体内设置有电路板，所述电路板固定连接在壳体内部，接电插头、输出导线、整流降压单元和智能控制部件分别与电路板电性连接，复位按键与电路板电性连接。

作为本实用新型进一步的方案：智能控制部件还设置有蜂鸣器，蜂鸣器固定连接在电路板上并通过电路板与智能控制部件电性连接；当电路通断单元从连通状态转换为断开状态时，智能控制部件控制所述蜂鸣器发出短鸣音；当电路通断单元从断开状态转换为连通状态时，智能控制部件控制所述蜂鸣器发出长鸣音。

作为本实用新型进一步的方案：智能控制部件还设置有电池，电池固定连接在电路板上，电池与智能控制部件电性连接，并为所述智能控制部件提供运行电力。

作为本实用新型进一步的方案：智能控制部件包括：

电源模块，用于管理所述电池并向所述智能控制部件提供工作电压；

电流检测模块，用于检测所述电流感应单元所感应到的所述输出导线中的实时电流；

比对模块，用于比较电流检测模块检测到的实时电流与预设电流值之间的大小关系，当实时电流小于预设电流值时，发出相应的输出信号；

复位模块，用于检测所述复位按键，当检测到所述复位按键发出复位信号时，发出相应的输出信号；

微控制单元，根据比对模块的输出信号，向电路控制模块发出断开的信号，根据复位模块的输出信号，向电路控制模块发出连通的信号，还向声音提示模块发出相应的连通提示信号或断开提示信号；

电路控制模块，根据微控制单元发出的信号控制所述电路通断单元进行电路的断开操作或连通操作；

声音提示模块，根据微控制单元发出的提示信号控制所述蜂鸣器发出相应的提示声音。

作为本实用新型进一步的方案：智能控制部件还包括计时模块，用于当接收到所述比对模块的输出信号时开始进行计时操作，当计时的时间数值等于预设时间数值时，发出相应的输出信号；微控制单元根据计时模块的输出信号，向所述电路控制模块发出断开的信号，还向所述声音提示模块发出相应的断开提示信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过设置电路通断单元，从而在不使用相应设备时，可以断开接电插头与整流降压单元之间的电性连接，进而减少电源适配器的待机功耗。

2、通过设置电流感应单元和智能控制部件，从而可以在电源适配器的实时电流小于一个预设电流值时，自动的断开接电插头与整流降压单元之间的电性连接。

3、还设置相应的复位按键，使用户直接按动复位按键即可以从新使用电源适配器，不用拔出电源适配器从新插入，减少了用户的操作强度，提升用户的使用体验。

4、还可以设置相应的蜂鸣器，当电源适配器断开或接通时进行相应的声音提醒，优化用户的使用体验。

5、进一步的设置电池和电源模块，当使用触摸按键等需要电力运行的零部件时可以通过电池进行供电，降低电源适配器的待机功耗。

因此，本实用新型经过上述改进，可以进一步的降低待机功耗，减少能源消耗，降低环保压力，从而使电源适配器更加的节能和环保。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的壳体的结构示意图；

图2是本实用新型的壳体另一角度的结构示意图；

图3是本实用新型的电路板的结构示意图；

图4是本实用新型的智能控制部件的结构示意图。

图中的附图标记及名称如下：

10壳体；11复位按键；12电路板；13接电插头；14输出导线；15整流降压单元；20智能控制部件；21电流感应单元；22电路通断单元；23蜂鸣器；24电池；30微控制单元；31电源模块；32电流检测模块；33比对模块；34电路控制模块；35声音提示模块；36计时模块。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图4，本实用新型实施例中，一种节能安全的电源适配器，包括壳体10、接电插头13、输出导线14、整流降压单元15和智能控制部件20，整流降压单元15的输入端与接电插口电性连接，整流降压单元15的输出端与输出导线14电性连接，智能控制部件20分别与接电插头13、输出导线14和整流降压单元15电性连接，整流降压单元15用于对接电插头13接入的高压交流电进行降压和整流后形成低压直流电，并提供给输出导线14使用；智能控制部件20设置有电流感应单元21和电路通断单元22，电流感应单元21用于感应输出导线14的实时电流，电路通断单元22用于连通或断开接电插头13与整流降压单元15之间的电性连接，智能控制部件20用于控制电路通断单元22的保持连通状态或保持断开状态。

具体而言，首先，电源适配器主要是把市电的220V的高压交流电转换为低压直流电，从而供普通家用电器或小型设备使用。而具体的转换技术已经非常的成熟，主要分为串联线性稳压转换技术和开关稳压式转换技术，在本实用新型中，优选的是使用开关稳压式转换技术，开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路构成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。整流降压单元15优选的是包含上述所有主要电路和辅助电路，从而为输出导线14一端提供稳定的低压直流电流。

其次，接电插头13与整流降压单元15之间还设置有电路通断单元22，电路通断单元22用于接通或断开整流降压单元15与接电插头13之间的电性连接；在整流降压单元15与输出导线14之间还设置有电流感应单元21，电流感应单元21可以实时的感应出输出导线14的实时电流。可以理解的，所述电路通断单元22可以使用现有技术中的现有产品实现，比如可以使用可单片机控制的继电器将进行机械式的触点吸合与断开，再比如可以使用双向晶闸管来控制其交流电的通断，还比如可以使用交流型的固态继电器的导通与截止来控制交流电的通断。

如图3所示，优选的，当所述电流感应单元21感应到的实时电流小于预设电流值，智能控制部件20控制所述电路通断单元22保持断开状态，从而断开接电插头13与整流降压单元15之间的电性连接。

具体的，所述的预设电流值，可以是输出导线14连接的外部用电设备进入待机状态时的电流值，为了更为准确的实现相应功能，优选的是稍大于所述待机状态时的电流值。比如外部用电设备正常使用时的电流值是2安，待机状态时的电流值为0.02安，则所述预设电流值可以设定为0.03-0.05安。所述预设电流值的设定原则是需要大于外部用电设备的待机电流值，还需要远远小于外部用电设备的正常使用时的电流值。当然，大部分的用电设备的正常使用的电流值都远远大于其待机时的电流值，因此可以把预设的电流值设置为大于大部分的用电设备的待机电流值即可。比如可以设置为0.1安，当外部用电设备连接输出导线14上的实时电流值小于0.1安，可以认为外部用电设备已经进入待机模式，此时，可以电流感应单元21向智能控制部件20发送感应到的实时电流值。

如图1和图2所示，优选的，壳体10上还设置有复位按键11，复位按键11固定连接在壳体10上，并使复位按键11的按动部分凸出于壳体10外部；复位按键11与智能控制部件20电性连接，复位按键11用于发出复位信号。

具体的，所述复位按键11，可以用于从新使断开的电路通断单元22再次接通，从而使电源适配器从新开始工作，从新为外部用电设备提供电力。可以理解的，所述复位按键11可以使用现有技术中的现有产品，比如机械式触点开关，或者触摸式反馈开关，只要能发出复位信号给智能控制部件20即可。

优选的，当智能控制部件20接收到所述复位按键11的复位信号后，可以根据所述复位信号控制所述电路通断单元22转换为连通状态，从而连通接电插头13与整流降压单元15之间的电性连接，从而为外部用电设备从新提供电力。

如图3所示，优选的，壳体10内设置有电路板12，所述电路板12固定连接在壳体10内部，接电插头13、输出导线14、整流降压单元15和智能控制部件20分别与电路板12电性连接，复位按键11与电路板12电性连接。

具体的，所述整流降压单元15和智能控制部件20，优选的是直接固定连接在电路板12上的，所述接电插头13和输出导线14可以直接固定连接在电路板12上，也可以实现固定连接在壳体10上，然后通过电导线的连接方式和电路板12保持电性连接。

如图1所示，优选的，智能控制部件20还设置有蜂鸣器23，蜂鸣器23固定连接在电路板12上并通过电路板12与智能控制部件20电性连接；当电路通断单元22从连通状态转换为断开状态时，智能控制部件20控制蜂鸣器23发出几声短鸣音；当电路通断单元22从断开状态转换为连通状态时，智能控制部件20控制蜂鸣器23发出一声长鸣音。

具体的，为了更好的对用户进行提示，可以设置相应的蜂鸣器23，在电源适配器断开时，可以发出短鸣音，优选的是发出1-4次的短鸣音。当用户按动所述复位按键11时，智能控制部件20从新控制电路通断单元22把所述整流降压单元15与接电插头13进行连通，从而从新为外部用电设备再次供电，此时，蜂鸣器23可以发出长鸣音，优选的是发出1-2次的长鸣音。

如图3所示，优选的，智能控制部件20还设置有电池24，电池24固定连接在电路板12上，电池24与智能控制部件20电性连接，并为智能控制部件20提供运行电力。

具体的，当电路通断单元22断开所述整流降压单元15之后，电源适配器不能获取相应的直流电力，因此可以设置单独的电池24为电路通断单元22与微控制单元30供电，由于微控制单元30与电路通断单元22本身的用电量非常的小，因此设置电池24后也可以保持很久的待机时间。当然，所述电池24优选的是使用可充电电池24，并且微控制单元30还可以通过电源模块31对所述电池24进行管理，当所述电池24的电量不足时，可以自动控制电路通断单元22接通整流降压单元15与接电插头13之间的电连接，从而再次对电池24进行充电。所述可充电电池24可以使用现有技术中的可充电磷酸铁锂电池24，从而更加安全。

如图4所示，优选的，智能控制部件20包括：

电源模块31，用于管理所述电池24并向所述智能控制部件20提供工作电压；具体的，电源模块31还可以控制所述电池24的充放电。

电流检测模块32，用于检测所述电流感应单元21所感应到的所述输出导线14中的实时电流；

比对模块33，用于比较电流检测模块32检测到的实时电流与预设电流值之间的大小关系，当实时电流小于预设电流值时，发出相应的输出信号；

复位模块37，用于检测所述复位按键11，当检测到所述复位按键11发出复位信号时，发出相应的输出信号；

微控制单元30，根据比对模块33的输出信号，向电路控制模块34发出断开的信号，根据复位模块37的输出信号，向电路控制模块34发出连通的信号，还向声音提示模块35发出相应的连通提示信号或断开提示信号；具体的，微控制单元30可以使用现有技术中的微控制单元30(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(Single ChipMicrocomputer)或者单片机，是把中央处理器(CentralProcess Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。

电路控制模块34，根据微控制单元30发出的信号控制所述电路通断单元22进行电路的断开操作或连通操作；

声音提示模块35，根据微控制单元30发出的提示信号控制所述蜂鸣器23发出相应的提示声音。

如图4所示，优选的，智能控制部件20还包括计时模块36，用于当接收到所述比对模块33的输出信号时开始进行计时操作，当计时的时间数值等于预设时间数值时，发出相应的输出信号；微控制单元30根据计时模块36的输出信号，向所述电路控制模块34发出断开的信号，还向所述声音提示模块35发出相应的断开提示信号。

具体的，为了是电源适配器更加的贴合用户在日常工作和生活中的实际使用场景，可以设置相应的计时模块36。即当外部用电设备进入待机模式之后，智能控制部件20并不马上断开整流降压单元15，而是开始进行计时，当计时的时间数值等于预设时间数值时，智能控制部件20才控制电路通断单元22把整流降压单元15断开。所述预设时间数值优选的是设置为30-90分钟，即用户可能短时间内不会在使用外部用电设备时，才断开电源适配器的运转。

使用时，首先把电源适配器的接电插头13插入外部的接电插座上，从而使电源适配器进行通电，此时外部用电设备可以接入到电源适配器的输出导线14上进行使用。当用户不是用外部用电设备时，即把外部用电设备关闭后，外部用电设备进入待机模式，此时外部用电设备的耗电量相对比较小，也即通过输出导线14的电流相对比较小。

电流感应单元21感应到流过输出导线14的电流变小以后，把感应到的电流值发送给智能控制部件20，智能控制部件20内部的电流检测模块32接收所述实时感应的电流值，并与比对模块33配合，比对分析实时感应的电流值与预设电流值之间的大小关系，当实时感应的电流值小于预设电流值时，计时模块36启动开始计时。

当计时模块36计时的时间数值等于预设时间数值时，智能控制部件20通过电路控制模块34发出断开的信号，电路通断单元22接受到所述断开信号后，进行断开操作，从而把整流降压单元15与接电插头13之间的电性连接断开。

当用户按动复位按键11，想要从新启动电源适配器时，复位按键11发出相应的复位信号，所述复位模块37接收到复位信号后，反馈给智能控制部件20，智能控制部件20则发出接通信号给电路控制模块34，电路控制模块34相应的发出接通信号，从而控制电路通断单元22进行接通操作，从而把整流降压单元15与接电插头13之间的电性连接从新接通，从而使电源适配器从新开始工作，从新为外部用电设备进行供电。

因此，本实用新型经过上述改进，可以进一步的降低待机功耗，减少能源消耗，降低环保压力，从而使电源适配器更加的节能和环保。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (7)

1.一种节能安全的电源适配器，其特征在于，包括壳体(10)、接电插头(13)、输出导线(14)、整流降压单元(15)和智能控制部件(20)，整流降压单元(15)的输入端与接电插口电性连接，整流降压单元(15)的输出端与输出导线(14)电性连接，智能控制部件(20)分别与接电插头(13)、输出导线(14)和整流降压单元(15)电性连接，整流降压单元(15)用于把接电插头(13)接入的高压交流电进行降压和整流后形成低压直流电，并提供给输出导线(14)以供外部设备使用；智能控制部件(20)设置有电流感应单元(21)和电路通断单元(22)，电流感应单元(21)用于感应所述输出导线(14)的实时电流，电路通断单元(22)用于连通或断开接电插头(13)与整流降压单元(15)之间的电性连接，智能控制部件(20)用于控制电路通断单元(22)保持连通状态或保持断开状态；所述电流感应单元(21)感应到的实时电流小于预设电流值时，智能控制部件(20)控制所述电路通断单元(22)保持断开状态，从而断开接电插头(13)与整流降压单元(15)之间的电性连接；壳体(10)上还设置有复位按键(11)，复位按键(11)固定连接在壳体(10)上，并使复位按键(11)的按动部分凸出于壳体(10)外部；复位按键(11)与智能控制部件(20)电性连接，复位按键(11)用于发出复位信号。

2.根据权利要求1所述的一种节能安全的电源适配器，其特征在于，智能控制部件(20)根据所述复位信号控制所述电路通断单元(22)转换为连通状态，从而连通接电插头(13)与整流降压单元(15)之间的电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种节能安全的电源适配器，其特征在于，壳体(10)内设置有电路板(12)，所述电路板(12)固定连接在壳体(10)内部，接电插头(13)、输出导线(14)、整流降压单元(15)和智能控制部件(20)分别与电路板(12)电性连接，复位按键(11)与电路板(12)电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种节能安全的电源适配器，其特征在于，智能控制部件(20)还设置有蜂鸣器(23)，蜂鸣器(23)固定连接在电路板(12)上并通过电路板(12)与智能控制部件(20)电性连接；当电路通断单元(22)从连通状态转换为断开状态时，智能控制部件(20)控制所述蜂鸣器(23)发出短鸣音；当电路通断单元(22)从断开状态转换为连通状态时，智能控制部件(20)控制所述蜂鸣器(23)发出长鸣音。

5.根据权利要求4所述的一种节能安全的电源适配器，其特征在于，智能控制部件(20)还设置有电池(24)，电池(24)固定连接在电路板(12)上，电池(24)与智能控制部件(20)电性连接，并为所述智能控制部件(20)提供运行电力。

6.根据权利要求5所述的一种节能安全的电源适配器，其特征在于，智能控制部件(20)包括：

电源模块(31)，用于管理所述电池(24)并向所述智能控制部件(20)提供工作电压；

电流检测模块(32)，用于检测所述电流感应单元(21)所感应到的所述输出导线(14)中的实时电流；

比对模块(33)，用于比较电流检测模块(32)检测到的实时电流与预设电流值之间的大小关系，当实时电流小于预设电流值时，发出相应的输出信号；

复位模块(37)，用于检测所述复位按键(11)，当检测到所述复位按键(11)发出复位信号时，发出相应的输出信号；

微控制单元(30)，根据比对模块(33)的输出信号，向电路控制模块(34)发出断开的信号，根据复位模块(37)的输出信号，向电路控制模块(34)发出连通的信号，还向声音提示模块(35)发出相应的连通提示信号或断开提示信号；

电路控制模块(34)，根据微控制单元(30)发出的信号控制所述电路通断单元(22)进行电路的断开操作或连通操作；

声音提示模块(35)，根据微控制单元(30)发出的提示信号控制所述蜂鸣器(23)发出相应的提示声音。

7.根据权利要求6所述的一种节能安全的电源适配器，其特征在于，智能控制部件(20)还包括计时模块(36)，用于当接收到所述比对模块(33)的输出信号时开始进行计时操作，当计时的时间数值等于预设时间数值时，发出相应的输出信号；微控制单元(30)根据计时模块(36)的输出信号，向所述电路控制模块(34)发出断开的信号，还向所述声音提示模块(35)发出相应的断开提示信号。