一种低纹波USB智能插座装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种低纹波USB智能插座装置，包括：电网电源插头、熔断器、整流器、平波模块、振荡器、变压器、带通滤波器、稳压单元、开关单元、电源模块、比较器、蓄压单元、释压单元、USB输出接口。该装置通过在传统的USB插座中增加了振荡器、带通滤波器、电源模块、比较器、蓄压单元、释压单元提高输出电压稳定性、抑制输出电压纹波。出电压纹波。出电压纹波。

【技术实现步骤摘要】
一种低纹波USB智能插座装置


[0001]本技术涉及智能充电插座领域，具体涉及一种低纹波USB智能插座装置。

技术介绍

[0002]在对USB充电插座的输出电压稳定性进行检测时，常检测出USB充电插座的直流输出电压具有较大纹波，输出电压稳定性较差。USB充电插座的输出电压不稳定，将会带来毁坏用电设备、造成漏电触电等安全隐患。通常USB充电插座的纹波来源主要有以下两种：一是低频纹波即工频纹波，USB充电插座的输出直流电压过程是由电网电源的高压低频交流电转换为低压直流电的过程，交流电压在经过整流、滤波形成直流电压后并没将交流电压部分完全滤除，形成低频纹波；二是高频纹波，USB充电插座中具有开关器件，该开关器件的电容振荡器会产生高频振荡电压，在通过变压器降压和低压整流滤波模块滤波后并未完全滤除，形成高频纹波。现有技术中滤除纹波的方法有多种，最常见的是纹波电压检测芯片，但是这种芯片的存在增加了USB充电插座本身成本，在电路设计时需要增加额外的引脚；还有一种是工频纹波滤除装置，但这种装置只能滤除由电网电源带来的低频纹波。目前市面上很少存在低成本且能够同时滤除高频纹波和低频纹波的USB充电插座。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种低纹波USB智能插座装置。
[0004]为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的。
[0005]一种低纹波USB智能插座装置，包括：电网电源插头、熔断器、整流器、平波模块、振荡器、变压器、带通滤波器、稳压单元、开关单元、电源模块、比较器、蓄压单元、释压单元、USB输出接口，熔断器的输入端与电网电源插头连接，熔断器的输出端与整流器的输入端电连接，整流器的输出端与平波模块的输入端电连接，平波模块的输出端与振荡器的输入端电连接，振荡器的输出端与变压器的高压输入端电连接，变压器的低压输出端与带通滤波器的输入端电连接，带通滤波器的输出端电连接稳压模块的输入端，稳压模块的输出端分别电连接开关单元的第一输入端及电源模块的输入端，电源模块的输出端电连接比较器的第二输入端，比较器的第一输出端电连接开关单元的第二输入端，比较器的第二输出端电连接释压单元第二输入端，开关单元的输出端电连接蓄压单元的输入端，蓄压单元的输出端分别电连接比较器的第一输入端和USB输出接口的输入端，释压单元的输出端接地，释压单元的第一输入端分别电连接蓄压单元的输出端和USB输出接口的输入端；所述电源模块用于产生基准电压，送入比较器中；所述蓄压单元用于积蓄电能，让电压保持稳定，一方面蓄压单元的输出电压作为反馈电压送入比较器中，另一方面蓄压单元的输出电压作为USB输出接口的输出电压；所述比较器将所述反馈电压与所述基准电压的比对结果分别输出到所述开关单元和所述释压单元；所述开关单元用于通过所述比对结果控制电路的通断；所述释压单元用于通过所述比对结果释放蓄压单元多余的电能。
[0006]优选的，装置还包括电网电源接口，电网电源插头与电网电源接口通过电路连接。
[0007]优选的，当反馈电压高于基准电压时，比较器的比对结果为高电平；当反馈电压低于基准电压时，比较器的比对结果为低电平。
[0008]优选的，装置中的开关单元包含第一NMOS管和反相器，蓄压单元包含第一电容，释压单元包含第二NMOS管；第一NMOS管的源极连接稳压单元的输出端，第一NMOS管的漏极连接第一电容的输入端，第一NMOS管的栅极连接反相器的输出端，反相器的输入端连接所述比较器的第一输出端，比较器的第一输入端连接第一电容的输出端，比较器的第二输入端连接电源模块的输出端，比较器的第二输出端连接第二NMOS管的栅极，第二NMOS管的漏极连接所述第一电容的输出端，第二NMOS管的源极接地。
[0009]优选的，所述比较器为LM311型号数字芯片。
[0010]本技术有益效果：本技术中提供了一种低纹波USB智能插座装置，该装置在保证能够低成本制造的同时还能够有效滤除低频纹波和高频纹波，提高了USB智能插座的输出电压稳定性。
附图说明
[0011]图1本技术的原理框图。
[0012]图2本技术的电路示意图。
具体实施方式
[0013]为了能够更详尽的了解本技术的特点与
技术实现思路
，下面将结合具体的应用实施例及附图对本技术的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本技术。
[0014]图1为一实施例的低纹波USB智能插座装置原理框图。低纹波USB智能插座装置包括了电网电源插头、熔断器、整流器、平波模块、振荡器、变压器、带通滤波器、稳压单元、开关单元、电源模块、比较器、蓄压单元、释压单元、USB输出接口。
[0015]本实施例中，熔断器用于USB智能插座遇到瞬时过大电流电压时及时熔断从而保护设备及人体，熔断器的输入端与电网电源插座电连接，熔断器的输出端与整流器的输入端电连接。
[0016]本实施例中，整流器用于将接入全波交流电转换为半波直流电，整流器的输出端与平波模块的输入端电连接。
[0017]本实施例中，平波模块用于将半波直流电转换为一定平稳的电压，平波模块的输出端与振荡器的输入端电连接，平波模块主要由电容器组成，将交流平滑为直流。
[0018]所述振荡器，用于提高电压频率，使电路中产生高频电流以通过变压器的初次级线圈，振荡器的输出端与变压器的高压输入端电连接；
[0019]本实施例中，由于电网电源带来了工频纹波，这种纹波在通过装置的整流、平波之后依然存在，这种纹波具有低频的特征，本实施例通过设置振荡器，根据振荡器的特征，提高输入电压电流频率，而此时纹波频率基本保持不变，依然属于低频纹波。
[0020]本实施例中，变压器用于将高压高频直流变压成低压高频直流，变压器的低压输出端电连接带通滤波器的输入端。
[0021]所述带通滤波器，用于滤除低频纹波，带通滤波器的输出端电连接稳压模块的输
入端。
[0022]本实施例中，通过带通滤波器滤除电网电源所带来的低频纹波。
[0023]本实施例中，稳压模块用于将具有一定频率波动的电压稳定为固定电压值，稳压模块的输出端分别电连接开关单元的第一端输入端及电源模块的输入端。
[0024]所述电源模块用于产生基准电压，送入比较器中，电源模块的输出端电连接比较器的第二输入端。
[0025]所述蓄压单元用于积蓄电能，让电压保持稳定，始终保持在限值范围，一方面蓄压单元的输出电压作为反馈电压送入比较器中；另一方面蓄压单元的输出端连接释压单元第一输入端后通过释压单元的第一输入端后直接与USB输出接口电连接，即蓄压单元的输出电压作为USB输出接口的输出电压。蓄压单元的输出端分别电连接所述比较器的第一输入端和USB输出接口的输入端，以及释压单元第一输入端。
[0026]所述比较器用于将蓄压单元的反馈电压与电源模块的基准电压进行比对，将反馈电压与基准电压的比对结果输出到开关单元和释压单元，以实现开关单元与释压单元的通断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低纹波USB智能插座装置，其特征在于，包括：电网电源插头、熔断器、整流器、平波模块、振荡器、变压器、带通滤波器、稳压单元、开关单元、电源模块、比较器、蓄压单元、释压单元、USB输出接口，熔断器的输入端与电网电源插头连接，熔断器的输出端与整流器的输入端电连接，整流器的输出端与平波模块的输入端电连接，平波模块的输出端与振荡器的输入端电连接，振荡器的输出端与变压器的高压输入端电连接，变压器的低压输出端与带通滤波器的输入端电连接，带通滤波器的输出端电连接稳压模块的输入端，稳压模块的输出端分别电连接开关单元的第一输入端及电源模块的输入端，电源模块的输出端电连接比较器的第二输入端，比较器的第一输出端电连接开关单元的第二输入端，比较器的第二输出端电连接释压单元的第二输入端，开关单元的输出端电连接蓄压单元的输入端，蓄压单元的输出端分别电连接比较器的第一输入端和USB输出接口的输入端，释压单元的输出端接地，释压单元的第一输入端分别电连接蓄压单元的输出端和USB输出接口的输入端；所述电源模块用于产生基准电压，送入比较器中；所述蓄压单元用于积蓄电能，让电压保持稳定，一方面蓄压单元的输出电压作为反馈电压送入比较器中，另一方面蓄压单元的输出电压作为USB输出接口的输出电压；所述比较器将所述反馈电压与所述基准电压的比对结果分别输出到所述开...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵莹，李培培，胡剑宇，杨仁彤，张洪继，
申请(专利权)人：重庆市计量质量检测研究院，
类型：新型
国别省市：