專利名稱：路由網(wǎng)絡(luò)電源節(jié)電自動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種電腦有線上網(wǎng)使用的調(diào)制解調(diào)器和路由器供電電源的自動(dòng)控制器，是ー種能隨電腦開機(jī)和關(guān)機(jī)而自動(dòng)接通和斷開調(diào)制解調(diào)器和路由器供電電源的自動(dòng)控制設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在多家人合用一個(gè)有線路由器共用一個(gè)寬帶帳戶上網(wǎng)已很普遍，但是為保證每戶人家能隨時(shí)上網(wǎng)，就必須使調(diào)制解調(diào)器和路由器一直處于開機(jī)狀態(tài)。但每家人也不是時(shí)時(shí)都在上網(wǎng)，會(huì)有空載的時(shí)間，特別是夜晚睡覺時(shí)空載機(jī)會(huì)會(huì)更多。這樣既浪費(fèi)電能，又縮短設(shè)備使用壽命。為使調(diào)制解調(diào)器和路由器既能在無人開機(jī)上網(wǎng)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，又能保證網(wǎng)內(nèi)各家人能隨時(shí)開機(jī)上網(wǎng)，很多人都對(duì)此進(jìn)行了研究，有多人在網(wǎng)上或雜志上提出解決方 案，這些方案都基本相同。例如“吾喜雜志”網(wǎng)中的《電子制作》雜志2006年第12期題為《全自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共享電源控制器》的方案基本與中國專利ZL200820116639.6(M0DEM._器電源自動(dòng)控制器)相同。是把各家上網(wǎng)電腦USB插ロ的5V直流電壓作為控制電源，引入網(wǎng)線中暫時(shí)不用的芯線，組成ニ極管或門電路去控制ー個(gè)繼電器，利用各家電腦的5V直流電源接通或斷開交流供電。這種方法存在三個(gè)缺點(diǎn)I.每臺(tái)電腦的5V直流電源直接接入網(wǎng)線傳輸?shù)竭h(yuǎn)方，而網(wǎng)線在戶外遠(yuǎn)距離傳輸條件一般不很好，長期風(fēng)吹雨淋日曬，使絕緣老化開裂，或是劃破絕緣，都可能造成5V電源短路燒壞電腦。另外，網(wǎng)線和自動(dòng)控制器在安裝使用維護(hù)中稍不小心造成短路也會(huì)燒壞電腦。因此安全性差。2.這種自動(dòng)控制器把各家上網(wǎng)電腦組成ニ極管或門電路連接在一起，破壞了各臺(tái)電腦之間的隔離和絕緣關(guān)系，這是組網(wǎng)技術(shù)所不允許的。這樣的危害是，萬一網(wǎng)內(nèi)哪一臺(tái)電腦的開關(guān)電源發(fā)生高壓漏電或擊穿，都會(huì)使網(wǎng)內(nèi)其他家電腦遭秧。萬一哪臺(tái)電腦5V電壓偏高或偏低，都會(huì)造成電腦之間電流回流。因此不安全，不規(guī)范。3.直接利用電腦的5V直流電源作為繼電器的控制電源，會(huì)增加電腦的負(fù)擔(dān)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種安全、規(guī)范、控制電流小的節(jié)電自動(dòng)控制器，實(shí)現(xiàn)路由網(wǎng)內(nèi)電腦無人開機(jī)上網(wǎng)時(shí)調(diào)制解調(diào)器和路由器能自動(dòng)關(guān)閉電源，當(dāng)有任意電腦開機(jī)上網(wǎng)時(shí)又能自動(dòng)接通電源的目的。本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是I.在路由網(wǎng)內(nèi)，利用每臺(tái)電腦USB插ロ的5V直流電壓作為控制信號(hào)，在信號(hào)取樣分離電路I的雙孔插座7中，把上、下孔的7、8芯斷開，下孔的第7芯串接ー個(gè)取樣電阻9到USB插頭8的第I端，第8芯接USB插頭8的第4端，雙孔插座7的上孔插短網(wǎng)線到電腦網(wǎng)卡，下孔插網(wǎng)絡(luò)連線。這樣就從電腦USB插ロ通過取樣電阻9引出小電流信號(hào)到網(wǎng)絡(luò)連線中暫時(shí)不用的第7、8芯線，在該信號(hào)達(dá)到路由器端口前再把該信號(hào)分離出來。2.經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連線傳輸來的信號(hào)分別進(jìn)入一個(gè)光耦U1、U2、U3、U4(該光耦可以是光敏雙向可控娃輸出型的也可以是光敏電阻輸出型的)，該光I禹的輸出端并聯(lián)成一個(gè)或門電路，去控制ー個(gè)由雙向可控硅Q組成的電子開關(guān)電路，來實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)制解調(diào)器和路由器供電電源的自動(dòng)控制。本實(shí)用新型的有益效果是I.實(shí)現(xiàn)路由網(wǎng)內(nèi)無人開機(jī)上網(wǎng)時(shí)調(diào)制解調(diào)器和路由器自動(dòng)斷開電源，當(dāng)有任意一家電腦開機(jī)上網(wǎng)時(shí)，又能自動(dòng)接通電源的目的。因而節(jié)省電能，延長設(shè)備使用壽命。2.由于用電子元器件組成的信號(hào)分離光電隔離自動(dòng)控制輸出電路3靈敏度高，由于在雙孔插座7上串接取樣電阻9，所以從各臺(tái)電腦取的是控制信號(hào)，信號(hào)電流很小，還 不到3mA (5V繼電器電磁線圈耗電80mA左右)，因此不怕短路，不但安全，還減小了電腦負(fù)擔(dān)。3.由于經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連線傳輸來的信號(hào)分別進(jìn)入一個(gè)光耦，這樣就實(shí)現(xiàn)了各臺(tái)電腦之間的隔離和絕緣，因此安全、規(guī)范?！氨緦?shí)用新型”由信號(hào)取樣分離電路I、信號(hào)傳輸電路2、信號(hào)分離光電隔離自動(dòng)控制輸出電路3、電源控制指示電路4組成。信號(hào)取樣分離電路I由雙孔插座7、USB插頭8、取樣電阻9組成(取樣電阻9對(duì)應(yīng)于圖2及圖3中的R1、R2、R3、R4)。取樣電阻9裝在雙孔插座7中，雙孔插座7的上下孔中的8根芯除7、8芯斷開外，其余6芯上下對(duì)應(yīng)相通，Q向的第7芯串接取樣電阻9后，通過USB插頭上的兩芯軟線與USB插頭8的第I端相連接，而第8芯通過兩芯軟線與USB插頭8的第4端相連接，雙孔插座7的P向用短網(wǎng)線插電腦網(wǎng)卡插ロ，Q向插網(wǎng)絡(luò)連線。在信號(hào)取樣分離電路I中，各家上網(wǎng)電腦USB插ロ的5V直流控制信號(hào)是通過串接的取樣電阻9取樣后再進(jìn)入8芯網(wǎng)絡(luò)連線中的第7、8兩芯傳輸，取樣電流小，不怕傳輸及控制部分的意外短路。信號(hào)傳輸電路2由各家上網(wǎng)電腦的8芯網(wǎng)絡(luò)連線中的第
7、8兩芯組成，分別是圖2及圖3中的2-1及2-2。信號(hào)分離光電隔離自動(dòng)控制輸出電路3由電阻R5、R6、R7、R8、R9、RlO及光耦Ul、U2、U3、U4以及雙向可控硅Q、開關(guān)S、雙孔輸出電源插座XS、220V供電電源插頭XP組成。光耦Ul、U2、U3、U4的輸入端相互隔離分開，而輸出端并聯(lián)成一個(gè)或門電路。從信號(hào)傳輸電路2過來的控制信號(hào)分別通過電阻R5、R6、R7、R8各進(jìn)入一個(gè)光I禹U1、U2、U3、U4的輸入端ロ，因而網(wǎng)內(nèi)各家上網(wǎng)電腦是相互隔離的。信號(hào)分離光電隔離自動(dòng)控制輸出電路3中的電阻R5、R6、R7、R8、和光耦Ul、U2、U3、U4與電阻R9、RlO和雙向可控硅Q組成ー個(gè)電子開關(guān)電路，當(dāng)4家人中有I家或多家人開機(jī)上網(wǎng)時(shí)，控制信號(hào)就通過R5 R8中對(duì)應(yīng)的電阻使Ul U4中對(duì)應(yīng)光耦中的發(fā)光二極管發(fā)光，從而使圖2中光耦輸出端的光敏雙向可控硅導(dǎo)通，或者使圖3中光耦輸出端的光敏電阻的阻值變小，電流經(jīng)限流電阻R9，觸發(fā)雙向可控硅Q導(dǎo)通，插在雙孔輸出電源插座XS上的調(diào)制解調(diào)器和路由器經(jīng)小阻值緩沖電阻RlO得電工作。電源控制指示電路4由電阻Rll、R12及ニ極管D1、D2以及發(fā)光二極管LED1、LED2組成?！氨緦?shí)用新型”的光耦U1、U2、U3、U4可以用光敏雙向可控硅輸出型的光耦，電路如圖2，也可以用光敏電阻輸出型的光耦，電路如圖3。光敏電阻輸出型光耦可以用成品型光耦，也可以用分立元件發(fā)光二極管和光敏電阻組合?！氨緦?shí)用新型”圖4的實(shí)物結(jié)構(gòu)為雙孔輸出電源插座XS與機(jī)殼6分離的分離型，也可把雙孔輸出電源插座XS與機(jī)殼6合成一體，形成一體型。

圖I為“本實(shí)用新型”的方框原理圖。圖2為“本實(shí)用新型”使用光敏雙向可控硅輸出型光耦的電路原理圖。圖3為“本實(shí)用新型”使用光敏電阻輸出型光耦的電路原理圖。圖4為“本實(shí)用新型”的實(shí)物結(jié)構(gòu)圖。圖中，5-印刷電路板、6-機(jī)殼、INl IN4-網(wǎng)線輸入插ロ、OUTl 0UT4-網(wǎng)線輸出插ロ、LEDl-電源指示發(fā)光二極管、LED2-上網(wǎng)指示發(fā)光二極管、S-自動(dòng)/手動(dòng)控制開關(guān)、XS-雙孔輸出電源插座、XP-220V供電電源插頭。圖5為“本實(shí)用新型”的信號(hào)取樣分離電路I的結(jié)構(gòu)圖。圖中，7-雙孔插座(在雙 孔插座上下端各貼有“插電腦網(wǎng)卡線”和“插網(wǎng)絡(luò)連線”的標(biāo)志)、8-USB插頭。圖6為“本實(shí)用新型”的信號(hào)取樣分離電路I的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部電氣接線圖。圖中，7-雙孔插座、8-USB插頭、9-取樣電阻(對(duì)應(yīng)圖2及圖3中的Rl、R2、R3、R4)。圖2及圖3中符號(hào)的意義R-電阻、D-ニ極管、LED-發(fā)光二極管、U-光耦、Q-雙向可控硅、S-開關(guān)、XS-雙孔輸出電源插座、XP-220V供電電源插頭。“本實(shí)用新型”圖I中I至4方框的內(nèi)容與圖2、圖3中I至4虛線框中的電路內(nèi)容相對(duì)應(yīng)，圖2及圖3中的2-1、2-2分別是4根8芯網(wǎng)絡(luò)連線中的7、8兩芯線。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)以4家人共用ー個(gè)4輸出端ロ的路由器為例，結(jié)合附圖說明“本實(shí)用新型”的エ作過程在信號(hào)取樣分離電路I中，雙孔插座7的P向用8芯短網(wǎng)線插到電腦網(wǎng)卡插ロ，Q向插用戶網(wǎng)絡(luò)連線，USB插頭8插電腦USB插ロ。雙孔插座7中的上下孔中的8根芯除7、8芯斷開外，其余6芯上下對(duì)應(yīng)相通，這樣就把網(wǎng)線中暫時(shí)不用的第7、8芯線與網(wǎng)卡插頭斷開。Q向的第7芯串接ー個(gè)取樣電阻9后，通過兩芯軟線與USB插頭8的第I端相連接，而第8芯通過兩芯軟線與USB插頭8的第4端相連接，這樣USB插頭8的1、4端就分別與電腦USB插ロ 5V的“-”、“ + ”兩極相連接。當(dāng)4家人中有I家或者多家人開機(jī)上網(wǎng)時(shí)，開機(jī)電腦的5V直流信號(hào)就通過取樣電阻9進(jìn)入對(duì)應(yīng)網(wǎng)線中的7、8兩芯線。雙孔插座7的上下端各貼有插線標(biāo)志，以保證網(wǎng)線不被插錯(cuò)。信號(hào)傳輸電路2是4根8芯網(wǎng)絡(luò)連線，該線的一端插到雙孔插座7的Q向，另一端經(jīng)布線傳輸后插到機(jī)殼6的INl IN4插ロ。這樣，5V直流控制信號(hào)就通過網(wǎng)絡(luò)連線中暫時(shí)不用的7、8兩芯線2-1及2-2遠(yuǎn)距離傳輸?shù)絀Nl IN4插ロ。在信號(hào)分離光電隔離自動(dòng)控制輸出電路3中，所有電子元器件焊在印刷電路板5上，在印刷電路板5的N向和M向還分別對(duì)應(yīng)焊有IN1、IN2、IN3、IN4和0UT1、0UT2、0UT3、0UT4網(wǎng)線輸入輸出插ロ。每對(duì)輸入輸出插ロ除I 6芯對(duì)應(yīng)相通外，7、8兩芯斷開，分離掉控制信號(hào)，輸入插ロ的7、8兩芯輸出控制信號(hào)到印刷電路板5,對(duì)電路進(jìn)行控制。從信號(hào)傳輸電路2過來的網(wǎng)絡(luò)連線，先插入INl IN4插ロ，分離掉5V直流控制信號(hào)后，再從OUTl 0UT4插ロ用8芯短網(wǎng)線插到路由器的4個(gè)輸出端ロ。當(dāng)4家人中有I家或多家人開機(jī)上網(wǎng)時(shí)，開機(jī)電腦的5V直流信號(hào)就被傳輸?shù)絀Nl IN4中對(duì)應(yīng)的插ロ，控制信號(hào)在印刷電路板5上被分離出來后，分別通過電阻R5、R6、R7、R8進(jìn)入光耦Ul、U2、U3、U4的輸入端，使其中的發(fā)光二極管發(fā)光，從而使圖2中光耦的光敏雙向可控硅導(dǎo)通，或者使圖3中光耦的光敏電阻的阻值變小，經(jīng)限流電阻R9，觸發(fā)雙向可控硅Q導(dǎo)通。插在雙孔輸出電源插座XS上的調(diào)制解調(diào)器和路由器經(jīng)小阻值電阻RlO得電工作。因調(diào)制解調(diào)器和路由器的供電系統(tǒng)多為開關(guān)電源型，串入小阻值電阻RlO可減小雙向可控硅Q導(dǎo)通瞬間的沖擊電流。電阻R5、R6、R7、R8串接在光耦Ul、U2、U3、U4的輸入端，可增加對(duì)光耦的保護(hù)作用。光耦Ul、U2、U3、U4的輸出端并聯(lián)組成或門電路，只要其中任意ー個(gè)光耦導(dǎo)通，雙向可控硅Q都會(huì)被觸發(fā)導(dǎo)通。當(dāng)4家人都不開機(jī)上網(wǎng)時(shí)，各臺(tái)電腦USB插ロ無5V直流信號(hào)輸出，光耦Ul U4的輸入端也無控制信號(hào)輸入，光耦內(nèi)發(fā)光二極管不亮，光敏元件不導(dǎo)通，雙向可控硅Q無觸發(fā)不導(dǎo)通，雙孔輸出電源插座XS上的調(diào)制解調(diào)器和路由器無電不工作。電路中設(shè)有ー個(gè)“自動(dòng)/手動(dòng)”控制開關(guān)S，當(dāng)S斷開時(shí)，電路處于自動(dòng)控制上網(wǎng)狀態(tài)，當(dāng)S閉合吋，電路處于手動(dòng)接通上網(wǎng)狀態(tài)，可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。在電源控制指示電路4中，LEDI為電源指示發(fā)光二極管，與其串聯(lián)的Dl為整流ニ極管，R12為限流電阻。只要220V交流供電正常，LEDl就一直亮。LED2為上網(wǎng)指示發(fā)光二 極管，與其串聯(lián)的D2為整流ニ極管，Rll為限流電阻。當(dāng)有任意一家人開機(jī)上網(wǎng)時(shí)，LED2就亮。4家人都不開機(jī)上網(wǎng)，LED2就不亮。
權(quán)利要求1.一種路由網(wǎng)絡(luò)電源節(jié)電自動(dòng)控制器，由信號(hào)取樣分離電路(I)、信號(hào)傳輸電路(2)、信號(hào)分離光電隔離自動(dòng)控制輸出電路(3)、電源控制指示電路(4)組成，其特征在于，在信號(hào)取樣分離電路⑴中，各臺(tái)電腦USB插ロ的控制信號(hào)是通過串接的取樣電阻(9)取樣后再進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)連線傳輸；在信號(hào)分離光電隔離自動(dòng)控制輸出電路(3)中，從信號(hào)傳輸電路(2)傳輸過來的控制信號(hào)，分別通過電阻(R5)、(R6)、(R7)、(R8)各進(jìn)入ー個(gè)相互隔離的光耦(Ul)、(U2)、(U3)、(U4)的輸入端ロ ；信號(hào)分離光電隔離自動(dòng)控制輸出電路(3)，是ー個(gè)由電阻(R5)、(R6)、(R7)、(R8)和光耦(Ul)、(U2)、(U3)、(U4)與電阻(R9)、(RlO)和雙向可控硅(Q)組成的電子開關(guān)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的路由網(wǎng)絡(luò)電源節(jié)電自動(dòng)控制器，其特征在于，信號(hào)取樣分離電路(I)由雙孔插座(7)、USB插頭(8)、取樣電阻(9)組成，取樣電阻(9)裝在雙孔插座(7)中，雙孔插座(7)的上下孔中的8根芯除7、8芯斷開外，其余6芯上下對(duì)應(yīng)相通，Q向的第7芯串接取樣電阻(9)后，通過兩芯軟線與USB插頭(8)的第I端相連接，而第8芯通過兩芯軟線與USB插頭⑶的第4端相連接，雙孔插座(7)的P向用短網(wǎng)線插電腦網(wǎng)卡插ロ，Q向插網(wǎng)絡(luò)連線。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的路由網(wǎng)絡(luò)電源節(jié)電自動(dòng)控制器，其特征在于，光耦(Ul)、(U2)、(U3)、(U4)的輸出端并聯(lián)成一個(gè)或門電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求3所述的路由網(wǎng)絡(luò)電源節(jié)電自動(dòng)控制器，其特征在于，所述光I禹(Ul)、(U2)、(U3)、(U4)可以用光敏雙向可控娃輸出型的光I禹,也可以用光敏電阻輸出型的光耦，光敏電阻輸出型光耦可以用成品型光耦，也可以用分立元件發(fā)光二極管和光敏電阻組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的路由網(wǎng)絡(luò)電源節(jié)電自動(dòng)控制器，其特征在干，實(shí)物結(jié)構(gòu)可以是雙孔輸出電源插座(XS)與機(jī)殼(6)分離的分離型,也可以是雙孔輸出電源插座(XS)與機(jī)殼(6)合成一體的一體型。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種路由網(wǎng)絡(luò)電源節(jié)電自動(dòng)控制器。由信號(hào)取樣分離電路、信號(hào)傳輸電路、信號(hào)分離光電隔離自動(dòng)控制輸出電路、電源控制指示電路組成。其特征是，電腦USB插口的控制信號(hào)是通過取樣電阻后進(jìn)入網(wǎng)線傳輸；控制信號(hào)分別進(jìn)入一個(gè)相互隔離的光耦的輸入端；信號(hào)分離光電隔離自動(dòng)控制輸出電路，是一個(gè)由一組光耦、電阻和一個(gè)雙向可控硅組成的電子開關(guān)電路。本實(shí)用新型不但實(shí)現(xiàn)了調(diào)制解調(diào)器和路由器隨網(wǎng)內(nèi)電腦開機(jī)和關(guān)機(jī)而自動(dòng)接通和斷開電源，節(jié)省電能延長設(shè)備使用壽命的目的，還解決了現(xiàn)有路由電源自動(dòng)控制器安全性差、不規(guī)范、會(huì)增加電腦電源負(fù)擔(dān)的問題。
文檔編號(hào)H01R13/66GK202615311SQ20112033944
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者鄧之榮 申請(qǐng)人:鄧之榮