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对于市面上常见的“智能插座”,大多是增加材料安全性,并使用无线网络通知移动终端当前设备的状态,并无法提高效率,减小用电器由于变压-整流设备带来的不便。本文提出了一种新型智能插座的设计,以低功耗单片机为核心,使用统一的变压-整流模块,并辅以相应的电源和监控网络,使用电器可以省去庞大的适配器,减小其功率损耗。此外,文中提出了一种使用场效应管搭建的立体电流通路方法,可通过单片机随机选择供电通路,从而保障每个场效应管工作的几率是均等的,提高插座寿命。并且,以单片机作为核心还可以使此设计向更加智能化的“物联网”方向拓展,以适应技术发展的潮流。
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电子设计工程
Electronic Design Engineering
第 25卷
Vol.25
第 21期
No.21
2017年 11月
Nov. 2017
收稿日期:2016-09-18 稿件编号:201609164
作者简介:安晋彤(1996—),男,河北石家庄人。研究方向:电源及管理芯片设计与应用。
对于带有适配器的家用电器,如显示器、笔记本
电脑、充电器等,随着设备增多,适配器损耗现象就
表现的过于突出
[1]
。而且,由于适配器中常配有庞大
沉重的变压器,携带起来十分不便。本设计将原有
的适配器—电器配对关系打断,将所有连接到插座
上的电器经统一的变压-整流-稳压后,通过程控电
源 组 和 MCU 智能 选 择 的 电 流 通 路 向 用 电 器 供 电 。
同时以低功耗单片机作为处理核心保障设备运行平
稳安全,从而达到高效、智能、快速的目的。
1 系统综述
本设计以低功耗单片机为核心,辅之以变压整
流网络、程控电源组、场效应管通流阵列及反馈监控
系统,系统网络如图 1 所示。
用电器未接入时,插座默认关闭市电的接入以
保 证 系 统 和 人 员 安 全 。 当 终 端 设 备 接 入 时 ,核 心
MCU 通过信号交换接口与终端设备进行通信,获取
设备所需电压、电流和最大功率等信息,然后接入市
电,经变压、整流、稳压一系列操作后输出恒定的直
一种新型智能插座的设计
安晋彤
(西安邮电大学 陕西 西安 710121)
摘要:对于市面上常见的“智能插座”,大多是增加材料安全性,并使用无线网络通知移动终端当前
设备的状态,并无法提高效率,减小用电器由于变压-整流设备带来的不便。本文提出了一种新型
智能插座的设计,以低功耗单片机为核心,使用统一的变压-整流模块,并辅以相应的电源和监控
网络,使用电器可以省去庞大的适配器,减小其功率损耗。此外,文中提出了一种使用场效应管搭
建的立体电流通路方法,可通过单片机随机选择供电通路,从而保障每个场效应管工作的几率是
均等的,提高插座寿命。并且,以单片机作为核心还可以使此设计向更加智能化的“物联网”方向
拓展,以适应技术发展的潮流。
关键词:智能插座;适配器;程控电源;单片机
中图分类号:TN86 文献标识码:A 文章编号:1674-6236(2017)21-0104-05
A new design of smart socket
AN Jin⁃tong
(Xi’an University of Posts & Telecommunications,Xi’an 710121,China)
Abstract: The common commercial“smart sockets”mostly increase its’material’s security and notice
the terminal users the statuses of their devices plugged in via the wireless network. However,such sockets
cannot reduce the inconvenience of transformation &rectification devices applied to appliances,as well as
their power losses. Therefore,the paper comes up with a new design of smart socket,which is used low
power consumption MCUas the core and surrounding with corresponding power supplies and monitoring
networks. The new design can make the appliances get rid of the huge adapters that decrease their power
losses. What’s more,the paper mentions a method in building three ⁃dimensional current path by MOS⁃
FETs,which can be controlled by MCUso that it can make every MOSFET be in work with a same possibil⁃
ity and increase the socket’s lifespan. In addition,the design with MCUas its core can be expanded in a
smarter“Internet of things”direction,so that it can adapt to the trend of technology development.
Key words: smart socket;adapter;program⁃controlled power;microcontroller unit
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