CN102124614A - Load condition controlled power circuit - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域technical field
本发明涉及减小电子装置中的功耗。更具体而言,本发明涉及用于在存在空闲负载状况时从电源模块(power module)、壁装插座板系统(wall plate system)和/或接线板(power strip)中的功率输入分离功率输出的电路和方法。The present invention relates to reducing power consumption in electronic devices. More specifically, the present invention relates to methods for separating power output from power input in a power module, wall plate system, and/or power strip when idle load conditions exist circuits and methods.
背景技术Background technique
对于低功耗和环境友好的消费装置不断增加的需求导致在使用“绿色”技术的电源电路中的兴趣。例如,平均来说,笔记本电源适配器的连续“插电”占到其在空闲模式时间的67%。即使使用符合消耗小于0.5瓦/小时的规范要求的电源适配器,这种延伸的空闲时间使得每个适配器每年浪费的能量高达3000瓦时。当计算大量空闲电源适配器的浪费能量时,功率损失是相当大的。The ever-increasing demand for low power consumption and environmentally friendly consumer devices has led to interest in power supply circuits using "green" technologies. For example, on average, a notebook power adapter is continuously "plugged in" for 67% of its time in idle mode. Even with power adapters that meet the specification requirement of consuming less than 0.5 watts/hour, this extended idle time can waste up to 3000 watt hours per adapter per year. The power loss is considerable when calculating the wasted energy of a large number of idle power adapters.
商用或民用建筑中的每个电器和电源适配器将以某种方式插入到壁装插座板的插座(outlet)中。标准壁装插座板具有两个插座,不过存在从单个插座到多于两个插座的各种变化。在办公室或家庭环境中,计算机、监视器、打印机、扫描仪和其他电子装置连接到壁装插座板。当不使用时,这些连接的装置将通常保持开启且进入典型地每个装置消耗小于1瓦功率的自我强加的空闲模式。即使每个装置消耗待机功率,壁装插座板传递的总功率可能是使用的插座的数目乘以空闲功率那么多,有可能是4瓦或更多。类似地,接线板用于增加从单个AC插孔可用的AC插座的数目。在办公或家庭环境中,计算机、监视器、打印机、扫描仪和其他电子装置常连接到相同的接线板。当不使用时,这些连接的装置常保持开启且进入典型地每个装置消耗小于1瓦功率的自我强加的空闲模式。即使每个装置消耗待机功率,接线板发送的总功率可能是使用的插座的数目乘以空闲功率那么多,有可能是6瓦或更多。如果壁装插座板或接线板可以学习或被编程为感测每个插座的空闲状况且如果存在空闲状况则关闭该插座,则可以减小或消除浪费的空闲功率的这种增加。Every appliance and power adapter in a commercial or residential building will somehow plug into an outlet on a wall outlet strip. A standard wall outlet strip has two outlets, although there are variations from a single outlet to more than two outlets. In an office or home environment, computers, monitors, printers, scanners, and other electronic devices are connected to wall outlet panels. When not in use, these connected devices will typically remain on and enter a self-imposed idle mode that typically consumes less than 1 watt of power per device. Even though each device consumes standby power, the total power delivered by the wall outlet strip may be as much as the number of outlets used multiplied by the idle power, possibly 4 watts or more. Similarly, power strips are used to increase the number of AC outlets available from a single AC outlet. In an office or home environment, computers, monitors, printers, scanners, and other electronic devices are often connected to the same power strip. When not in use, these connected devices often remain on and enter a self-imposed idle mode that typically consumes less than 1 watt of power per device. Even though each device draws standby power, the total power delivered by the patch panel may be as much as the number of outlets used multiplied by the idle power, possibly 6 watts or more. This increase in wasted idle power could be reduced or eliminated if a wall strip or power strip could learn or be programmed to sense the idle condition of each outlet and turn off that outlet if an idle condition exists.
发明内容Contents of the invention
根据本发明的各个方面,提供用于减小空闲状况中电源模块、壁装插座板系统、接线板等的功耗的方法和电路。在示例性实施例中,负载状况受控电源模块可以配置成通过从功率输入分离至少一个功率输出减小或消除空闲模式中的功率。电源模块可以连接到一个或更多功率输出以及可以向一个或更多个功率输出提供交流(AC)的功率输入。电源模块可以包括电流测量系统、控制电路和开关。电流测量系统提供正比于功率输出处的负载的输出功率电平信号。在示例性实施例中,如果电流测量系统的行为指示至少一个功率输出基本不从AC功率输入汲取功率,则开关促进从这种功率输出分离功率输入。According to various aspects of the present invention, methods and circuits are provided for reducing power consumption in power modules, wall strip systems, power strips, etc. during idle conditions. In an exemplary embodiment, the load condition controlled power module may be configured to reduce or eliminate power in idle mode by decoupling at least one power output from the power input. A power module may be connected to one or more power outputs and may provide an alternating current (AC) power input to one or more power outputs. A power module may include a current measurement system, control circuitry and switches. The current measurement system provides an output power level signal proportional to the load at the power output. In an exemplary embodiment, the switch facilitates separating the power input from the AC power input if the behavior of the current measurement system indicates at least one power output draws substantially no power from the AC power input.
在示例性实施例中,壁装插座板系统配置成通过从功率输入分离至少一个插座减小或消除空闲模式中的功率。壁装插座板系统可以包括一个或更多插座和一个或更多壁装插座板电路,AC功率输入通过(多个)壁装插座板电路连接到插座。壁装插座板电路可以包括电流测量系统、控制电路和开关。电流测量电路通过开关提供正比于插座处的负载的输出功率信号。在示例性实施例中,如果电流测量电路的行为指示至少一个插座基本不从AC功率输入汲取功率,则开关促进从这种插座分离功率输入。In an exemplary embodiment, the wall plate system is configured to reduce or eliminate power in idle mode by decoupling at least one outlet from the power input. A wall panel system may include one or more outlets and one or more wall panel circuits through which the AC power input is connected to the outlet. The wall board circuit may include current measurement systems, control circuits and switches. A current measurement circuit provides an output power signal through the switch that is proportional to the load at the receptacle. In an exemplary embodiment, the switch facilitates disconnecting the power input from at least one outlet if the behavior of the current measurement circuit indicates that such outlet draws substantially no power from the AC power input.
壁装插座板系统还包括标准壁装插座板和电路以减小空闲模式中的功率。壁装插座板电路可以容放在标准壁装插座板内或后方。在另一实施例中,壁装插座板系统可以是配置成符合且连接到标准壁装插座板的壁装插座板适配器。壁装插座板适配器可以通过插入到标准壁装插座板的插座任意一个或更多个而连接到标准壁装插座板,且电子装置可以插入到壁装插座板适配器而不是标准壁装插座板。The wall strip system also includes a standard wall strip and circuitry to reduce power in idle mode. The wall plate circuit can be housed in or behind a standard wall plate. In another embodiment, the wall strip system may be a wall strip adapter configured to conform to and connect to a standard wall strip. The wall plate adapter can be connected to a standard wall plate by plugging into any one or more of the sockets of the standard wall plate, and the electronic device can be plugged into the wall plate adapter instead of the standard wall plate.
在示例性实施例中,接线板配置成通过从功率输入分离至少一个插座减小或消除空闲模式中的功率。接线板可以包括一个或更多插座以及一个或更多插座电路,AC功率输入通过(多个)插座电路连接到插座。插座电路可以包括电流互感器、控制电路和开关。在示例性实施例中,电路互感器的次级绕组提供正比于插座处负载的输出功率电平信号。在示例性实施例中,如果电流互感器的行为指示至少一个插座基本不从AC功率输入汲取功率,则开关促进从这种插座分离电流互感器的初级电路。In an exemplary embodiment, the power strip is configured to reduce or eliminate power in idle mode by decoupling at least one outlet from the power input. The power strip may include one or more outlets and one or more outlet circuits through which the AC power input is connected to the outlet(s). The receptacle circuitry may include current transformers, control circuitry, and switches. In an exemplary embodiment, the secondary winding of the circuit transformer provides an output power level signal proportional to the load at the receptacle. In an exemplary embodiment, the switch facilitates separating the primary circuit of the current transformer from at least one outlet if the behavior of the current transformer indicates that such outlet draws substantially no power from the AC power input.
附图说明Description of drawings
当结合附图考虑时,通过参考详细描述和权利要求可以得出本发明的更完整的理解,附图中,贯穿附图,相似的附图标记表示相似的元件,且其中:A more complete understanding of the invention may be derived by referring to the detailed description and claims when considered in conjunction with the accompanying drawings, wherein like reference numerals indicate like elements throughout, and in which:
图1示出根据本发明的实施例的示例性负载状况受控电源模块的框图;1 shows a block diagram of an exemplary load condition controlled power supply module according to an embodiment of the present invention;
图2示出根据本发明的实施例的示例性负载状况受控电源模块的框图;2 shows a block diagram of an exemplary load condition controlled power supply module according to an embodiment of the present invention;
图3示出根据本发明的实施例的示例性负载状况受控电源模块的框图;3 shows a block diagram of an exemplary load condition controlled power supply module according to an embodiment of the present invention;
图4示出根据本发明的实施例的示例性负载状况受控电源模块电路中使用的示例性控制电路的电路图;4 shows a circuit diagram of an exemplary control circuit used in an exemplary load condition controlled power module circuit according to an embodiment of the present invention;
图5A示出根据本发明的实施例的示例性负载状况受控壁装插座板系统的框图;5A shows a block diagram of an exemplary load condition controlled wall outlet system in accordance with an embodiment of the present invention;
图5B示出根据本发明的实施例的示例性负载状况受控壁装插座板系统的另一框图;Figure 5B shows another block diagram of an exemplary load condition controlled wall outlet strip system in accordance with an embodiment of the present invention;
图5C示出示例性负载状况受控壁装插座板系统的又一框图;5C illustrates yet another block diagram of an exemplary load condition controlled wall outlet system;
图6示出根据本发明的实施例的示例性负载状况受控壁装插座板系统的框图;6 illustrates a block diagram of an exemplary load condition controlled wall outlet system in accordance with an embodiment of the present invention;
图7示出根据本发明的实施例的示例性负载状况受控壁装插座板系统中使用的示例性控制电路的电路图;Figure 7 shows a circuit diagram of an exemplary control circuit used in an exemplary load condition controlled wall outlet strip system according to an embodiment of the present invention;
图8示出根据本发明的实施例的示例性负载状况受控壁装插座板系统的框图;8 illustrates a block diagram of an exemplary load condition controlled wall outlet system in accordance with an embodiment of the present invention;
图9示出根据本发明的实施例的示例性负载状况受控壁装插座板系统中使用的示例性控制电路的示意图;以及Figure 9 shows a schematic diagram of an example control circuit used in an example load condition controlled wall outlet strip system according to an embodiment of the present invention; and
图10示出根据本发明的实施例作为自适应装置的示例性负载状况受控壁装插座板系统的图示;Figure 10 shows a diagram of an exemplary load condition controlled wall outlet system as an adaptive device according to an embodiment of the present invention;
图11A示出示例性负载状况受控接线板的框图;11A shows a block diagram of an exemplary load condition controlled patch panel;
图11B示出根据示例性实施例的示例性负载状况受控接线板的另一框图;11B shows another block diagram of an example load condition controlled patch panel according to an example embodiment;
图12示出根据示例性实施例的示例性负载状况受控接线板的框图;Figure 12 shows a block diagram of an example load condition controlled patch panel according to an example embodiment;
图13示出根据示例性实施例的示例性负载状况受控板内使用的示例性控制电路的电路图;以及Figure 13 shows a circuit diagram of an example control circuit for use within an example load condition controlled panel according to an example embodiment; and
图14示出根据示例性实施例的示例性负载状况受控接线板的框图。Figure 14 shows a block diagram of an example load condition controlled patch panel according to an example embodiment.
具体实施方式Detailed ways
可以根据各种功能组件和各种处理步骤描述本发明。应当理解,这种功能组件可以通过配置成形成特定功能的任意数目的硬件或结构组件实现。例如,本发明可以采用各种集成组件,诸如缓冲器、电流镜以及包含各种电学器件(例如,其值可适当地配置用于各种目的的电阻器、晶体管、电容器、二极管等)的逻辑器件。另外,本发明可以在任意集成电路应用中实践。然而,仅用于说明目的,此处将结合感测和控制系统以及与接线板电路、电源模块、插座等一起使用的方法描述本发明的示例性实施例。而且,应当注意,尽管各个组件适于耦合或连接到示例性电路中的其他组件,这种连接和耦合可以通过组件之间的直接连接或通过位于其间的其他组件和装置实现。The invention may be described in terms of various functional components and various processing steps. It should be appreciated that such functional components may be realized by any number of hardware or structural components configured to perform the specified functions. For example, the present invention can employ various integrated components such as buffers, current mirrors, and logic containing various electrical devices (e.g., resistors, transistors, capacitors, diodes, etc. whose values can be appropriately configured for various purposes) device. Additionally, the present invention may be practiced in any integrated circuit application. However, for purposes of illustration only, exemplary embodiments of the present invention will be described herein in connection with sensing and control systems and methods for use with terminal block circuits, power modules, receptacles, and the like. Also, it should be noted that although various components are adapted to be coupled or connected to other components in the exemplary circuit, such connections and couplings may be through direct connections between the components or through other components and devices interposed therebetween.
电源模块power module
各个实施例能够涉及配置成减小或消除空闲模式期间的功率的电源模块。在示例性实施例中,用于实现电源模块的电路集成到较大装置中或者作为较大装置的一部分且基于各种负载状况控制较大装置的电源输入。在另一示例性实施例中,电源模块是可移除的组件或者作为电子装置的部件的固定组件。电源模块可以是印刷电路板、封装块(potted block)、集成电路、MEMS器件或配置成在较大装置或系统中实现的任意其他结构。在另一示例性实施例中,电源模块可位于外壳中,该外壳配置成有利于电源模块的简单安装。该实施例可以添加到现有电学装置。Various embodiments can relate to power modules configured to reduce or eliminate power during idle modes. In an exemplary embodiment, the circuitry used to implement the power module is integrated into or part of a larger device and controls the power input to the larger device based on various load conditions. In another exemplary embodiment, the power module is a removable component or a fixed component that is part of the electronic device. A power module may be a printed circuit board, potted block, integrated circuit, MEMS device, or any other structure configured for implementation within a larger device or system. In another exemplary embodiment, the power module may be located in a housing configured to facilitate simple installation of the power module. This embodiment can be added to existing electrical devices.
根据本发明的各个方面,公开了一种配置成通过分离功率输入在空闲模式期间减小或消除功率的电源模块。在示例性实施例中,且参考图1,电源模块100包含功率输入110、功率输出120和电源模块电路130。因此,电源模块100可以包含任意系统配置,该系统中:功率输入被接收,在功率输出提供功率,且电路分离提供到功率输出的功率以减小功耗。According to various aspects of the present invention, a power module configured to reduce or eliminate power during idle mode by splitting the power input is disclosed. In an exemplary embodiment, and referring to FIG. 1 , a power module 100 includes a
在示例性实施例中,功率输入110和功率输出120是3引脚或2引脚插头或插座。在另一示例性实施例中,功率输入110和功率输出120包含用于连接到各个电组件的飞线。其他连接可以通过接线条、铲形连接器或安装到印刷电路板上的固定连接器形成。然而,功率输入110和功率输出120可以适当地以任意其他输入和/或输出配置来配置。此外,在示例性实施例中,功率输入110可以连接到110伏特或220伏特的电源。In an exemplary embodiment,
在示例性实施例中,电源模块100包含通信耦合到电源模块电路130的功率输入110,该电源模块电路130进而通信耦合到电源输出120,如图2所示。在一个实施例中,功率输出120还可以连接或以其他方式耦合到地线和零线。电源模块电路130包含电流测量系统231、控制电路232以及开关233。在示例性实施例中且用于说明目的,电流测量系统231包含具有初级电路和次级绕组的电流互感器231。然而,电流测量系统231还可以包含具有差分放大器的电阻器、电流感测芯片、霍耳效应器件或配置成以现在已知或以后设计的方式测量电流的任意其他合适组件。电流互感器231向控制电路232提供正比于功率输出120处的负载的输出功率电平信号。而且,开关233将电流互感器231的初级电路连接到功率输出120。In the exemplary embodiment, power module 100 includes
在示例性实施例中,控制电路232包含以下组件至少之一或者由以下组件组成:锁存电路、模拟电路、状态机以及微处理器。在一个实施例中,控制电路232监控电流互感器231的次级绕组的状况且控制开关233的操作。此外,在示例性实施例中,控制电路232从电流互感器231接收低频或DC信号。低频信号例如可以是60Hz。该低频或DC信号被控制电路232解读为功率输出120处的负载所需的电流。In an exemplary embodiment, the
控制电路232可以包含用于监控电流互感器231的次级绕组的状况且控制开关233的操作的各种结构。在示例性实施例中且参考图3,控制电路232包括电流传感器301和逻辑控制单元302。电流传感器301监控电流测量系统(例如,电流互感器231的次级绕组)的输出,该输出是正比于负载电流的AC电压。而且,电流传感器301向逻辑控制单元302提供信号。在一个实施例中,该信号可以是与电流传感器301监控的电流成正比的DC电压。在另一实施例中,该信号可以是与电流传感器301监控的电流成正比的电流。The
在示例性实施例中,逻辑控制单元302由能量存储电容器供电。逻辑控制单元302简单地连接存储电容器到功率输入110以连续对逻辑控制单元302供电。在另一实施例中,逻辑控制单元302由电池或其他能量源供电。该能量源也被称为家政或旅店电源;它用作低辅助性电源。在一个实施例中,辅助性功率来自于功率输入110。对于类似电流监控的进一步细节,参见通过引用包括于此的名为“Circuit and Method for Ultra-Low Idle Power”的美国临时专利申请61/052,939。In an exemplary embodiment,
在示例性实施例中,逻辑控制单元302是在电子装置中能够在集成电源模块100之前和之后被编程的微处理器。在一个实施例中,用户能够连接到逻辑控制单元302且定制电源模块100的参数。例如,用户可以设置阈值等级和电源模块100的休眠模式占空比。来自于电源模块100的例如关于历史功耗和/或节省的能量的数据可被发送。电源模块100和显示装置之间的双向数据传输可以通过诸如红外信号、射频信号或其他类似信号的无线信号实现。数据传输还可以使用诸如USB连接或其他类似连接的有线连接实现。In an exemplary embodiment,
根据示例性实施例,控制电路232还包含与逻辑控制电路302通信的电源断路器303。电源断路器303被配置成从功率输入110隔离逻辑控制单元302且减小功率损失。尽管被隔离,逻辑控制单元302通过存储电容器或其他能量源供电且逻辑控制单元302进入休眠模式。如果存储电容器达到低功率电平,则电源断路器303被配置成重新将逻辑控制单元302连接到功率输入110以对存储电容器充电。在示例性实施例中,电源断路器303能够将功率损失从微安的漏电流范围减小到纳安的漏电流范围。According to an exemplary embodiment, the
在另一示例性实施例中,控制电路232接收另一控制器强加于功率输入110的控制信号。该控制信号例如可以是X10控制协议或其他类似协议信号。控制电路232可以通过电流互感器321的次级绕组从耦合的功率输入110或配置成如现在已知或以后设计的耦合功率输入110到控制电路232的任意其他合适的装置接收控制信号。该控制信号可以来自电源模块100内部或者可以来自外部控制器。该控制信号可以是高频控制信号或至少是频率不同于功率输入100的频率的控制信号。在示例性实施例中,控制电路232解读高频控制信号以连接或断开开关233。在另一实施例中,外部控制器可以发送信号以将电源模块100置于“开启”或“关闭”状态。In another exemplary embodiment, the
在示例性实施例中,如果电流互感器231的次级绕组的行为指示基本不从功率输入110汲取功率输出120,则开关233促进或控制电流互感器231的初级电路从功率输出120的分离。换句话说,开关233促进电源从功率输出120的分离。在示例性实施例中,在功率输入110的AC线频率处针对AC波形监控电流互感器231的次级绕组,其中该AC波形具有与经过电流互感器231的初级电路到达功率输出120的负载电流成正比的RMS电压。在另一实施例中,该AC波形被整流和滤波以在被控制电路232接收之前产生DC信号。该DC信号与经过电流互感器231的初级电路到达功率输出120的负载电流成正比。In an exemplary embodiment,
在一个实施例中,措辞“基本没有功率”旨在表示输出功率处于典型最大输出负载的约0-1%的范围。在示例性实施例中,开关233配置成控制电流互感器231的初级电路到功率输出120的连接且包含基本从功率输出120分离电流互感器231的初级电路的切换机制。开关233可以包含继电器、锁存继电器、TRIAC和可选隔离的TRIAC其中至少之一。In one embodiment, the phrase "substantially no power" is intended to mean that the output power is in the range of about 0-1% of typical maximum output load. In the exemplary embodiment,
通过基本使得电流互感器231的初级电路失效,减小功率输出120处的功耗。在一个实施例中,基本使得功率输出120失效旨在表示电流互感器231的次级绕组的输出信号被控制电路232解读为足够低,使得其适于分离开关233和从功率输出120去除功率。By substantially disabling the primary circuitry of the
在另一示例性实施例中,且参考图2和3,电源模块电路130还包含重连装置234,该重连装置234配置成通过逻辑控制单元203实现开关233的闭合。开关233的闭合将功率输出120重新连接到电流互感器231的初级电路和功率输入110。在示例性实施例中,重连装置234包含可以以各种方式闭合和断开的开关装置。例如,重连装置234可以包含可手动操作的按钮。在一个实施例中,该按钮位于电源模块100的表面上。在另一实施例中,重连装置234由传播经过功率输入110的信号远程地作用,控制电路将该信号解读为开/关控制。在又一实施例中,重连装置234由诸如红外信号、射频信号或其他类似信号的无线信号控制。In another exemplary embodiment, and referring to FIGS. 2 and 3 , the
在示例性实施例中且参图3和4,电源模块电路130还包含重连装置存储器状态器304。重连装置存储器状态器304配置成指示重连装置234最近是否被激活以使得逻辑控制电路302可以在上电时判断电路状况。在示例性实施例中,重连装置存储器状态器304包含电容器C5,其在重连装置234被激活时充电。逻辑控制单元302然后可以测量电容器C5上的电压作为重连装置234是否被激活的指示。在一个示例性实施例中,重连装置存储器状态器304向逻辑控制单元302的PB1输入提供数字读数。如果在电容器C5处存在足够的电压,则PB1输入读为“1”。如果在电容器C5处存在不足电压,则PB1输入读为“0”。电压是否足够的判断部分地依赖于电阻器R6和R7的比,且可以通过逻辑控制单元302解读,如本领域技术人员所已知的。电容器C5用于存储重连装置234的状态,直到电容器C5的电压可以被逻辑控制单元302读取。In an exemplary embodiment and referring to FIGS. 3 and 4 , the
根据另一示例性实施例,开关233在周期的基础上自动操作。例如,开关233可以在几分钟或几十分钟或者更小或更长的周期之后自动重连。在一个实施例中,开关233足够频繁地自动重连,使得连接到电源模块100的电池操作的装置在对所连接的装置的输入处没有功率的时段中将不完全释放内部电池电量。在功率输出120重连之后,在示例性实施例中,电源模块电路130测试或评估负载状况,比如功率输出120处的功率需求。如果功率输出120上的负载状况增加到原先的测量的等级以上,则功率输出120将保持连接到电流互感器231的初级电路,直到负载状况返回到指示“低负载”的所选或预定阈值等级。换句话说,如果功率输出120处的功率需求增加,则功率被提供到功率输出120,直到功率需求下降且指示限定的空闲模式。在示例性实施例中,在已经过去了选择的时间期之后,例如,在若干秒或分钟之后,做出重连时负载状况的判断,使得电流涌入或者初始化事件被忽略。在一个实施例中,负载状况可以在所选的几秒或几分钟的时间期上求平均,使得高负载的短突发被平均掉。在又一示例性实施例中,电源模块100包含可以将所有功率输出120重加入到功率输入110的主重连装置。According to another exemplary embodiment,
在示例性操作方法中,电源模块100在初始供电时使得开关233闭合,使得功率流到功率输出120。当功率输出120处的负载状况低于阈值等级时,控制电路232断开开关233以形成开路且从输入功率信号分离功率输出120。这种分离有效地消除了功率输出120处的任何空闲功率损失。在一个实施例中,阈值等级是预定等级,例如约为流入到功率输出120的1瓦或更少的功率。In an exemplary method of operation, the power module 100 closes the
在示例性实施例中,不同功率输出120可以具有不同的固定阈值等级,使得在空闲时具有较高功率电平的装置可以有用地连接到电源模块100以进行功率管理。例如,大装置可以在空闲时仍然汲取约5W的功率,但是如果所连接的功率输出120具有约1瓦的阈值,则永不从功率输入110断开。在各个实施例中,某些功率输出120可以具有较高的阈值等级以适应高功率装置,或者具有较低阈值等级以用于较低功率装置。In an exemplary embodiment,
在另一实施例中,阈值等级是学习的等级。学习的等级可以通过控制电路232长期监控功率输出120处的负载状况而建立。通过监控建立随时间变化的功率电平的历史,且该功率电平的历史可以用作功率需求模板。在示例性实施例中,控制电路232检查功率电平的历史且决定低功率需求的较长时段是否是在功率输出120连接的装置处于低、或者最低功率模式的时间。在示例性实施例中,当低功率周期与模板匹配时,控制电路232在低功率使用时间期间分离功率输出120。例如,该模板可以说明该装置通过功率输出120汲取功率8个小时,此后是16小时的低功率需求。In another embodiment, the threshold level is a learned level. The level of learning may be established by the
在另一示例性实施例中,控制电路232确定连接在功率输出120处的电子装置的近似低功率电平,且设置阈值等级为所确定的近似低功率电平的一个百分比。例如,控制电路232可以将阈值等级设置为近似低功率电平需求的约100-105%。在另一实施例中,阈值需求可以设置为近似低电平功率需求的约100-110%或110-120%。另外,低功率电平百分比范围可以是公开的范围的任意变型或组合。In another exemplary embodiment, the
另外,可以手动设置学习的阈值等级。根据示例性实施例,部分地通过激活重连装置234某一时间期且测量电流功率电平来设置阈值。例如,用户可以在电源模块100以空闲模式操作时按住重连装置234几秒且测量功率电平。测量的功率电平用于设置功率阈值等级。在一个示例性实施例中,该阈值等级被设置为测量功率电平加上偏移值。该偏移值可以被配置在各种功率电平处。而且,偏移值可以增加或减小以适用于特定配置。例如,如果测量值约为1W,且使用约0.5W的偏移值,则阈值约为1.5W。在示例性实施例中,此实例中电源模块100被配置成如果负载下降到约1.5W则以超低空闲模式操作。有利地,通过手动启动功率值测量更精确地设置阈值等级。Alternatively, the threshold level for learning can be set manually. According to an exemplary embodiment, the threshold is set in part by activating the
已经公开了用于配置成通过分离功率输入来减小或消除空闲模式期间的功率的示例性功率模块的各种功能和结构,根据本发明的示例性实施例可以提供示例性功率模块400的详细示意图。参考图4,在功率模块400的示例性实施例中,电源模块电路130包含电流互感器231、电流传感器301、逻辑控制单元302、电源断路器303、重连装置存储器状态器304以及开关233。Having disclosed various functions and structures for an exemplary power module configured to reduce or eliminate power during idle mode by splitting power input, details of
在一个实施例中,电流互感器231和电流传感器301组合以测量来自功率输入110的电流且将所述电流转换成可以被逻辑控制单元302读取的成比例的DC电压。而且,开关233可以包含锁存继电器,诸如继电器线圈K1,其在从逻辑控制单元302接收命令之后提供功率输入110到功率输出120的硬连接/分离。开关233在断开和闭合接触之间交替。而且,开关233保持其位置,直到通过逻辑控制单元302复位,且将保持位置而不消耗继电器线圈K1中的任何功率。In one embodiment, the
在示例性实施例中,逻辑控制单元302包含微控制器,该微控制接收功率输入线的电流输入、控制开关233的状态且读取或估计重连装置234和开关233的接触的状态或位置。另外,逻辑控制单元302学习和存储连接到功率输出120的电子装置的功率配置文件。在另一示例性实施例中,电源模块电路130还包含重连装置234和重连装置存储器状态器304。重连装置234在电源模块电路130首次连接到功率输入110时或者在功率输出120立即需要满功率时被激活以接通功率输出120。重连装置存储器状态器304被配置成指示逻辑控制单元302重连装置234最近是否被激活过。In an exemplary embodiment, the
在示例性实施例中,电源断路器303包含与齐纳二极管Z1、Z2一起使用的晶体管Q1、Q2、Q3的网络以调节功率输入110到适于逻辑控制单元302的安全电平且从功率输入110隔离逻辑控制单元302。在另一实施例中,除了或者代替现有实施例的晶体管,电源断路器302包含继电器。In the exemplary embodiment, the
电源模块400的初始连接涉及将电源模块400连接到可以是AC或DC的电源。在示例性方法中,当电源模块400初始插入到电源时,电源模块电路130的所有电路不活动且开关233处于逻辑控制单元302设置的上次的位置或状态。该初始状况可以或可以不向功率输出120提供功率。当所有电路不活动时,没有电流流到电源模块电路130。这是由于电源断路器303和处于正常的断开位置的重连装置234提供的隔离造成大。在示例性实施例中,电源断路器303包含晶体管Q1、Q2、Q3和电容器C3。在该状态,仅漏电流将流过晶体管Q1、Q2且漏电流将约是几十纳安的量级。而且,电流互感器231提供从初级端到次级端的电介质隔离,使得仅少量由于电流互感器231的绕组间电容而产生的漏电流流过。Initial connection of the
继续参考图4,在示例性实施例中且用于说明目的,用户可以使用重连装置234重连电路以建立通过二极管D1、齐纳二极管Z1、重连装置234、电阻器R4、二极管D6和齐纳二极管Z3的电流路径。二极管D1用于半波整流AC线以使得峰峰电压减半。齐纳二极管Z1还将二极管D1的电压例如减小到约20伏特。齐纳二极管Z3和电阻器R4形成电流限制齐纳调节器,在支持重连装置234时在VDD输入处向逻辑控制单元302提供适当的DC电压。另外,电容器C2平滑齐纳二极管Z3上的DC信号且在重连装置234的接触反跳(bounce)期间提供存储。电容器C2大小设计为在逻辑控制单元302的起动时间期间提供足够的存储,且电容器C2与电阻器R4组合起来提供VDD输入上的快速上升沿,以适当地复位逻辑控制单元302。而且,二极管D5从电容器C5隔离电容器C2,使得电容器C2和电阻器R4的上升时间常量不受电容器CS的大电容的影响。当电容器CS对逻辑控制单元302供电时,电容器CS的电流经过二极管D5。二极管D6用于在释放重连装置234时隔离电容器C2上的电压。这允许在重连装置234断开期间保留重连装置234在闭合时间期间在电容器C5上存储的电压,且告知逻辑控制单元302该断开状况。Continuing to refer to FIG. 4, in an exemplary embodiment and for purposes of illustration, the user may reconnect the circuit using reconnect 234 to establish Current path for Zener diode Z3. Diode D1 is used to half-wave rectify the AC line to halve the peak-to-peak voltage. Zener diode Z1 also reduces the voltage of diode D1 to, for example, about 20 volts. Zener diode Z3 and resistor R4 form a current limiting Zener regulator that provides the appropriate DC voltage at the VDD input to
在示例性方法中,如果重连装置234被激活几毫秒,逻辑控制单元302被配置成初始化且立即起动以在重连装置234被释放之前提供其自己的功率。这从逻辑控制单元302的倍压器输出VD1-VD3和ZG1实现。首先输出ZG1被驱动为高以接通晶体管Q2。当晶体管Q2接通时,建立通过电阻器R3和齐纳二极管Z2的电流路径,在晶体管Q1的漏极处提供调节电压。该调节电压类似于通过齐纳二极管Z3产生的电压且适于逻辑控制单元302的VDD输入。其次,在齐纳二极管Z2上的电压稳定了几微秒之后,逻辑控制单元302的输出VD1-VD3开始切换为提供栅极驱动信号以接通晶体管Q1。输出VD1-VD3以及包括电容器C3、晶体管Q3、电容器C4、二极管D3和二极管D4的组件产生的信号在晶体管Q1的栅极处产生电压,该电压是逻辑控制单元302的VDD输入上的电压的两倍。该电压倍增硬接通晶体管Q1。一旦晶体管Q1接通,齐纳二极管Z2处的电压对电容器CS充电。在示例性实施例中,电容器CS是重连装置234未被激活时用于给逻辑控制单元302供电的大存储电容器。在电容器CS充电了几毫秒之后,输出VD1-VD3和ZG1返回休息状态且晶体管Q1和Q2截止。在该实施例中,逻辑控制单元302渐渐用尽电容器CS中的存储的电荷,且不从功率输入110汲取功率。当重连装置234不再活动时,电容器CS将继续对逻辑控制单元302供电。In an exemplary approach, if reconnect
如果功率输出120空闲且基本不汲取功率,则逻辑控制单元302能够从脱离汲取电源且进入“休眠”模式。在示例性方法中,且参考图4,当逻辑控制单元302靠电容器CS中存储的能量工作时,在逻辑控制单元302中实现计时功能,使用电容器C6来执行计时功能。电容器C6暂时通过逻辑控制单元302的CAPTIME输出充电且电容器C6随时间的放电率将模拟电容器CS上的电压的衰退。一旦输入CAPTIME处的电容器C6电压达到低电平,逻辑控制单元302将输出VD1-VD3和ZG1的状态设置为再次从AC线对电容器CS充电。该过程一遍一遍地重复,使得对于逻辑控制单元302,功率绝不中断。依赖于电容器CS的大小,充电过程仅花费几毫秒或更少的时间操作。If the
而且,在示例性方法中,当逻辑控制单元302不忙于对电容器CS充电、切换继电器K1或测量从功率输出120汲取的功率时,逻辑控制单元302操作在深休眠模式中,该模式停止所有的或基本所有的内部活动并且等待电容器C6放电。该休眠模式消耗极小的功率且允许存储电容器CS上的电荷持续很多秒。如果重连装置234在该休眠模式中被激活,则电容器C5将被充电且逻辑控制单元302将恢复正常操作且设置或复位继电器K1。备选地,如果电容器C6电压下降得太低,则逻辑控制单元302将再次对电容器CS充电且然后返回到休眠模式。Also, in the exemplary method, when the
当电子装置处于空闲模式时,电源模块100可以继续监控电子装置汲取的功率中的变化。在示例性方法中,尽管逻辑控制单元302连续出入休眠模式以对其自己重新供电,逻辑控制单元302还将周期性地测试从功率输出120汲取的功率。功率测试的周期远大于电容器CS充电的周期,并且例如,可以每十分钟或更长的时间仅测试一次。根据示例性方法,至少存在源自功率测试的三种可能结果:1)装置工作且开关不处于待机状况,2)装置不工作但是开关未处于待机状况,或者3)开关处于待机状况。When the electronic device is in idle mode, the power module 100 can continue to monitor changes in the power drawn by the electronic device. In an exemplary approach, while
对于当装置工作且开关不处于待机状况时的结果,继电器K1原先设置为向功率输出120传递功率且功率测试显示连接的电子装置汲取适当的负载电流。“适当的负载”可由被编程到逻辑控制单元302中的某固定值限定,或者它可以是多个功率测试的结果且是用于该电子装置的典型负载电流。此处功率测试结果将被解读为正常状况且逻辑控制单元302将返回休眠模式循环,直到过去了另一时间段,比如十分钟,再次进行功率测试。在另一示例性实施例中,休眠模式循环的持续期由用户确定。例如,用户可以设置休眠模式持续期是1分钟、2分钟或5分钟,且可以使用拨盘、数字输入、按钮、键区或者现在已知或今后可以设计出的任意其他合适的装置来完成。For results when the device is active and the switch is not in the standby condition, the relay K1 was originally set to deliver power to the
对于当装置未工作但是开关未处于待机状况时的结果,继电器K1先前被设置为向功率输出120传递功率且功率测试显示所连接的装置汲取可忽略的负载电流。“可忽略的负载”可以是编程到逻辑控制单元302中的某固定值,或者它可以是多个功率测试的结果,且可以是用于此电子装置的典型最小值。在任一情况中,逻辑控制单元302采取的动作将是:通过使用逻辑控制单元302的输出RELAY1-RELAY2将继电器K1设置为断开状况以激活继电器线圈K1。继电器K1的状态通过测试REALY3处的电阻器R5的存在的逻辑控制单元302来确定,因为逻辑控制单元302可能知道继电器K1的先前状态,例如从断电状态开始。For results when the device is not operating but the switch is not in the standby condition, relay K1 was previously set to deliver power to the
对于当开关处于待机状况时的结果,即,继电器K1被设置为从功率输出120去除功率,逻辑控制单元302必须将继电器K1设置为闭合状况以允许AC功率被应用于功率输出。在示例性方法中,一旦设置了继电器K1,在完成功率测试之前允许经历一段时间。该延迟允许附接到功率输出120的电子装置初始化且进入稳定工作模式。现在可以在某段时间上进行功率测量以确定该电子装置是处于低功率状态还是高功率状态。如果判断为高功率状态,则继电器K1保持设置。如果判断为低功率状态,则继电器K1复位为断开状况,且再次从功率输出120去除功率。而且,逻辑控制单元302将再次开始休眠模式循环且在预定时间期之后例如每10分钟进行功率测试。As a result when the switch is in the standby condition, ie, relay K1 is set to remove power from the
如果用户希望操作连接到功率输出120且功率输出关闭的装置,在示例性实施例中,激活重连装置234将立即将逻辑控制单元302从休眠模式唤醒。因为唤醒来自于重连装置234的激活而并非由于功率测试或电容器CS充电,所以逻辑控制单元302将立即将继电器K1设置到闭合位置以对连接到功率输出120的电子装置供电。If a user wishes to operate a device connected to
除了上述实施例,可以实现各种其它元件以增强控制和用户体验。增强用户控制的一种方式是允许用户选择功率输出的操作模式。在示例性实施例中,电源模块100还包含使“绿色”模式操作生效或失效的“绿色模式”开关。绿色模式开关可以是硬、手动开关或者它可以是给逻辑控制单元302的信号。“绿色”模式操作是当在功率输出120处基本不汲取负载时功率输出120从功率输入110分离。用户可以在需要时使用绿色模式开关,使得绿色操作模式在各种功率输出上失效。例如,这种增加的控制在给具有时钟的装置或者诸如传真机的需要持续开启的装置供电的功率输出上可能是需要的。In addition to the above-described embodiments, various other elements may be implemented to enhance control and user experience. One way to enhance user control is to allow the user to select the mode of operation of the power output. In the exemplary embodiment, power module 100 also includes a "green mode" switch that enables or disables "green" mode operation. The green mode switch can be a hard, manual switch or it can be a signal to the
在一个实施例中,电源模块100包括LED指示器,其可以指示功率输出是否连接到功率线且汲取负载电流。LED指示器可以指示功率输出是否有效,即,功率被电子装置汲取和/或功率输出具有可用功率,即使未连接电子装置。另外,脉冲LED可用于显示功率测试何时完成或指示休眠模式充电的“心跳”。In one embodiment, the power module 100 includes an LED indicator that can indicate whether the power output is connected to the power line and drawing load current. The LED indicator may indicate whether the power output is active, ie, power is being drawn by the electronic device and/or the power output has available power, even if the electronic device is not connected. Alternatively, a pulse LED can be used to show when a power test is complete or to indicate the "heartbeat" of hibernation mode charging.
在另一实施例中,电源模块100包含至少一个LCD显示器。LCD显示器可以通过逻辑控制单元302操作以指示例如在操作时间期间负载功率被提供到功率输出120。LCD还可以提供关于在出入“绿色”模式时操作电源模块100节省的功率或消耗的功率的信息。例如,LCD可以显示某段时间期间(诸如,在电源模块100的寿命或者在一天)中节省的总瓦数。In another embodiment, the power module 100 includes at least one LCD display. The LCD display can be operated by the
各种实施例可以用于增强功率模块和/或功率模块中的各个功率输出的有效使用。一个这种实施例是光电元件或者逻辑控制单元302监控的其他光学传感器的实现。光电元件确定在电源模块100的位置是否有光且逻辑控制单元302可以使用该确定结果根据环境光状况分离功率输出120。例如,逻辑控制单元302可以在黑暗期分离功率输出120。换句话说,功率模块的功率输出可以在晚上关闭。另一示例是如果位于黑暗房间(诸如办公室中不常用的会议室)中则不需要功率的装置。而且,当环境光状况超过某一等级时,功率输出可以关闭,该等级可以被预定或者由用户确定。Various embodiments may be used to enhance efficient use of a power module and/or individual power outputs within a power module. One such embodiment is the implementation of photocells or other optical sensors monitored by
在另一实施例中,电源模块100还包含内部时钟。逻辑控制单元302可以使用该内部时钟来学习哪个时间期显示出功率输出120的高功率使用情况。该知识可以被包括以确定功率输出何时应具有可用功率。在示例性实施例中,内部时钟具有石英晶体精度。而且,内部时钟不需要设置为实际时间。而且,内部时钟可以与光电元件一起使用,以更加提高功率模块效率和/或准确度。In another embodiment, the power module 100 further includes an internal clock.
壁装插座板系统Wall Mount Outlet Plate System
各个实施例还可能涉及配置成减小或消除空闲模式期间的功率的壁装插座板系统。在示例性实施例中,该壁装插座板系统和相关电路配置成与具有一个或更多插座的壁装插座板耦合或啮合。例如,该壁装插座板系统可安放在标准壁装插座板内部或后方。该实施例可以添加到住宅或商用地点中的现有标准壁装插座板。在另一示例性实施例中,该壁装插座板系统包括标准壁装插座板和电路以减小空闲模式期间的功率。在又一示例性实施例中,且参考用于说明目的的图10,此处使用的壁装插座板系统可以限定为壁装插座板适配器,该壁装插座板适配器配置成符合且连接到标准壁装插座板。壁装插座板适配器可以通过插入到标准壁装插座板的插座中的一个或更多个而连接到标准壁装插座板。在该实施例中,电子装置可以插入到壁装插座板适配器而不是标准壁装插座板。可以预期,用于耦合和/或啮合壁装插座板系统和电学插座的其他配置也处于本发明的各个实施例的范围内。Various embodiments may also relate to a wall strip system configured to reduce or eliminate power during idle mode. In an exemplary embodiment, the wall strip system and associated circuitry are configured to couple or engage with a wall strip having one or more outlets. For example, the wall plate system can be mounted inside or behind a standard wall plate. This embodiment can be added to an existing standard wall outlet strip in a residential or commercial location. In another exemplary embodiment, the wall strip system includes a standard wall strip and circuitry to reduce power during idle mode. In yet another exemplary embodiment, and with reference to FIG. 10 for illustrative purposes, a wall strip system as used herein may be defined as a wall strip adapter configured to conform to and connect to a standard Wall socket plate. The wall-strip adapter can connect to a standard wall-strip by plugging into one or more of the sockets of the standard wall-strip. In this embodiment, the electronic device can be plugged into a wall strip adapter rather than a standard wall strip. It is contemplated that other configurations for coupling and/or engaging a wall outlet plate system and an electrical outlet are within the scope of various embodiments of the invention.
根据本发明的各个方面,公开了一种配置成在空闲模式期间通过从至少一个插座分离功率输入减小或消除功率的壁装插座板系统。在示例性实施例中,且参考图5A,壁装插座板系统500包含两个或更多的插座520和壁装插座板电路530。在另一示例性实施例中,壁装插座板系统500包含单个插座520和单个壁装插座板电路530。在又一示例性实施例中,且参考图5B,壁装插座板系统500包含与壁装插座板电路530耦合的至少一个插座520以及直接连接到AC线输入510的至少一个插座520。在另一示例性实施例中,且参考图5C,壁装插座板系统500包含两个或更多插座520以及两个或更多壁装插座板电路530,各个壁装插座板电路配置成控制输入到各个插座520的功率。因此,壁装插座板系统500可以包含任意系统配置,该系统中:接收功率被输入,功率在插座处被提供,且电路分离提供到该插座的功率以减小功耗。According to various aspects of the present invention, a wall outlet strip system configured to reduce or eliminate power during an idle mode by decoupling power input from at least one outlet is disclosed. In an exemplary embodiment, and referring to FIG. 5A , a
在示例性实施例中,且参考图6,壁装插座板系统500包含通信耦合到壁装插座板电路530的AC线输入510,该壁装插座板电路510进而通信耦合到插座520。插座520还连接或耦合到地线和零线。而且,在示例性实施例中,AC线输入510可以连接到110伏特或220伏特的电源。壁装插座板电路530包含电流测量系统631、控制电路632以及开关633。在示例性实施例中且用于说明目的,电流测量系统631包含具有初级电路和次级绕组的电流互感器631。然而,电流测量电路632还可以包含具有差分放大器的电阻器、电流感测芯片、霍耳效应器件或配置成以现在已知或以后设计的方式测量电流的任意其他合适组件。电流互感器631提供正比于插座520处的负载的输出功率信号。而且,开关633将电流互感器631的初级电路连接到插座520。In an exemplary embodiment, and with reference to FIG. 6 ,
在示例性实施例中,控制电路632包含以下组件中至少之一或者组合:锁存电路、模拟电路、状态机以及微处理器。在一个实施例中,控制电路632监控电流互感器631的次级绕组的状况且控制开关633的操作。而且,在示例性实施例中,控制电路632从电流互感器631接收低频或DC信号。低频信号例如可以是60Hz。该低频或DC信号被控制电路632解读为插座520处的负载所需的电流。In an exemplary embodiment, the
控制电路632可以包含用于监控电流互感器631的次级绕组的状况且控制开关633的操作的各种结构。在示例性实施例中,且参考图7,控制电路632包括电流传感器701和逻辑控制单元702。电流传感器701监控电流测量系统,例如,电流互感器231的次级绕组的输出,该输出是正比于负载电流的AC电压。而且,电流传感器701向逻辑控制单元702提供信号。在一个实施例中,该信号可以是与电流传感器701监控的电流成正比的DC电压。在另一实施例中,该信号可以是与电流传感器701监控的电流成正比的电流。在另一示例性实施例中,且临时参考图8,壁装插座板系统的壁装插座板电路530包含逻辑控制单元702,该逻辑控制单元702与多于一个的电流互感器631和多于一个的开关633通信且控制它们。The
在示例性实施例中,逻辑控制单元702通过储能电容器供电。逻辑控制单元702暂时地连接存储电容器以连续对逻辑控制单元702供电。在另一实施例中,逻辑控制单元702可由电池或其他能量源供电。该能量源也被称为家政或旅店电源;它用作低辅助电源。在一个实施例中,辅助功率来自于AC线输入510。对于类似的电流监控的进一步细节,参见通过引用结合于此的名为“Circuit and Method for Ultra-Low Idle Power”的美国临时专利申请61/052,939。In an exemplary embodiment,
在示例性实施例中,逻辑控制单元702是能够在集成壁装插座板系统500之前和之后被编程到电子装置中的微处理器。在一个实施例中,用户能够连接到逻辑控制单元702且定制壁装插座板系统500的参数。例如,用户可以设置阈值等级和壁装插座板系统500的休眠模式占空比。可以发送来自于壁装插座板系统500的例如关于历史功耗和/或节省的能量的数据。壁装插座板系统500和显示装置之间的双向数据传输可以通过诸如红外信号、射频信号或其他类似信号的无线信号实现。数据传输还可以使用诸如USB连接或其他类似连接的有线连接实现。In an exemplary embodiment, the
根据示例性实施例,控制电路632还包含与逻辑控制电路702通信的电源断路器703。电源断路器703配置成从AC线输入510隔离逻辑控制单元702且减小功率损失。尽管被隔离,逻辑控制单元702由存储电容器或其他能量源供电且逻辑控制单元702进入休眠模式。如果存储电容器达到低功率电平,则电源断路器703配置成重新将逻辑控制单元702连接到AC线输入510以对存储电容器充电。在示例性实施例中,电源断路器703能够将功率损失从几微安的泄漏范围减小到几纳安的泄漏范围。According to an exemplary embodiment, the
在另一示例性实施例中,控制电路632接收另一控制器强加于AC线输入510的控制信号。该控制信号例如可以是X10控制协议或其他类似信号。控制电路632可以通过电流互感器631的次级绕组从耦合的AC线输入510或现在已知或以后设计为配置成耦合AC线输入510到控制电路632的任意其他合适的装置接收控制信号。该控制信号可以来自壁装插座板系统500内部或者可以来自外部控制器。该控制信号可以是高频控制信号或频率不同于AC线输入510的至少一个控制信号。在示例性实施例中,控制电路632解读高频控制信号以接合或断开开关633。在另一实施例中,外部控制器可以发射信号以将壁装插座板系统500置于“开启”或“关闭”状况。In another exemplary embodiment, the
在示例性实施例中,如果电流互感器631的次级绕组的行为指示插座520基本不从AC线输入510汲取功率,则开关633促使或控制电流互感器631的初级电路从插座520分离。换句话说,开关633促使电源从插座520的分离。在示例性实施例中,监控电流互感器631的次级绕组以监控AC线频率处的AC波形,其中该AC波形具有正比于经过电流互感器631的初级电路到达插座520的负载电流的RMS电压。在另一实施例中,该AC波形被整流和滤波以在被控制电路632接收之前产生DC信号。该DC信号正比于经过电流互感器631的初级电路到达插座520的负载电流。In an exemplary embodiment, switch 633 causes or controls the separation of the primary circuit of
在一个实施例中,措辞“基本没有功率”旨在表示输出功率处于典型最大输出负载的约0-1%的范围。在示例性实施例中,开关633配置成控制电流互感器631的初级电路到插座520的连接且包含基本从插座520分离电流互感器631的初级电路的切换机制。开关633可以包含继电器、锁存继电器、TRIAC和可选的隔离TRIAC或者用于分离的其他切换机制至少之一。In one embodiment, the phrase "substantially no power" is intended to mean that the output power is in the range of about 0-1% of typical maximum output load. In the exemplary embodiment,
通过基本使得电流互感器631的初级电路失效,减小插座520处的功耗。在一个实施例中,基本使得插座520失效旨在表示电流互感器631的次级绕组的输出信号已被控制电路632解读为足够低,使得其适于分离开关633且从插座520去除功率。By essentially disabling the primary circuitry of
在另一示例性实施例中,壁装插座板电路530还包含重连装置634,该重连装置634配置成通过逻辑控制单元702实现开关633的闭合。开关633的闭合重连插座520到电流互感器631的初级电路和AC线输入510。在示例性实施例中,重连装置634包含可以各种方式闭合和断开的开关装置。例如,重连装置634可以包含可以手动操作的按钮。在一个实施例中,该按钮位于壁装插座板系统500的表面上。在另一示例性实施例中,重连装置634是远离壁装插座板系统500的壁装开关以允许用户重新激活去往壁装插座板系统500的插座的功率。在另一实施例中,重连装置634通过传播经过AC线输入510的信号远程地作用,该信号被控制电路632解读为开/关控制。在又一实施例中,重连电路634由诸如红外信号、射频信号或其他类似信号的无线信号控制。In another exemplary embodiment, the wall
根据另一示例性实施例,开关633在周期的基础上自动操作。例如,开关633可以在几分钟或几十分钟或者更小或更长的周期之后自动重连。在一个实施例中,开关633足够频繁地自动重连,使得连接到壁装插座板系统500的电池操作的装置没有功率输入到所连接的装置期间将不对内部电池完全放电。在插座520重连之后,在示例性实施例中,壁装插座板电路530测试或评估负载状况,诸如插座520处的功率需求。如果插座520上的负载状况增加到原先测量的电平以上,则插座520将保持连接到电流互感器631的初级电路,直到负载状况返回到指示“低负载”的所选或预定阈值等级。换句话说,如果插座520处的功率需求增加,则功率被提供到插座520,直到功率需求下降,且指示所定义的空闲模式。在示例性实施例中,在消逝了选择的时间期之后,例如,在若干秒或分钟之后,做出重连时负载状况的判断,使得电流涌入或者初始化事件被忽略。在另一实施例中,负载状况可以在所选的几秒或几分钟的时间期上被平均,使得高负载的短突发被平均掉。在又一示例性实施例中,壁装插座板系统500包含可以将所有插座520重啮合到AC线输入510的主重连装置。According to another exemplary embodiment,
在示例性操作方法中,在初始启动时,壁装插座板系统500使开关633闭合,使得功率流入到插座520。当插座520处的负载状况低于阈值等级时,控制电路632断开开关633以形成开路且从AC功率信号分离插座520。这种分离有效地消除了插座520的任何空闲功率损失。在一个实施例中,阈值等级是流入到插座520的例如约为1瓦或更少功率的预定等级。In an exemplary method of operation, upon initial startup,
在示例性实施例中,不同插座520可以具有不同固定阈值等级,使得在空闲时具有较高功率电平的装置可以有效地连接到壁装插座板系统500以进行功率管理。例如,大装置在空闲时仍可能汲取约5W的功率,但如果连接的插座520具有约1瓦的阈值等级,则绝不从AC线输入510断开。在各个实施例中,某些插座520可以具有较高的阈值等级以适应高功率装置,或者具有较低阈值等级以用于较低功率装置。In an exemplary embodiment,
在另一实施例中,阈值等级是学习的值。该学习的值可以通过控制电路632长期监控插座520处的负载状况建立。通过监控建立随时间变化的功率电平的历史,且该历史可以用作功率需求模板。在示例性实施例中,控制电路632检查功率电平的历史且判断长期的功率需求是否是插座520连接的装置处于低、或者最低功率模式的那些时间。在示例性实施例中,当低功率期与模板匹配时,控制电路632在低功率使用时间分离插座520。例如,该模板可以显示:装置通过插座520汲取功率8个小时,此后是16小时的低功率需求。In another embodiment, the threshold level is a learned value. This learned value may be established by the
在另一示例性实施例中,控制电路632判断连接在插座520处的电子装置的近似低功率电平,且设置阈值等级为所确定的近似低功率电平的百分比。例如,控制电路632可以将阈值等级设置为近似低功率电平需求的约100-105%。在另一实施例中,阈值需求可以设置为近似低电平功率需求的约100-110%或110-120%或更高。另外,低功率电平百分比范围可以是公开的范围的任意变型或组合。In another exemplary embodiment, the
另外,可以手动设置学习的阈值等级。根据示例性实施例,部分地通过激活重连装置634某一时间期且测量当前功率电平设置阈值等级。例如,当壁装插座板系统500以空闲模式操作时,用户可以保持重连装置634几秒且测量功率电平。测量的功率电平用于设置功率阈值等级。在一个示例性实施例中,阈值等级被设置为测量的功率电平加上偏移值。偏移值可以以各种功率电平配置。而且,偏移值可以增加或减小以适于特定配置。例如,如果测量的阈值约为1W,且使用约0.5W的偏移值,则阈值约为1.5W。在示例性实施例中,壁装插座板系统500在此实例中被配置成如果负载下降到约1.5W以下则以超低空闲模式操作。有利地,通过手动发起功率电平测量更精确地设置阈值等级。Alternatively, the threshold level for learning can be set manually. According to an exemplary embodiment, the threshold level is set in part by activating the
已经公开了配置成通过分离功率输入减小或消除空闲模式期间的功率的示例性壁装插座板系统的各种功能和结构,根据本发明的示例性实施例可以提供示例性壁装插座板系统的详细示意图。在示例性实施例中且参考图9,壁装插座板系统900包括壁装插座板电路530,该壁装插座板电路530包含电流互感器631、电流传感器701、逻辑控制单元702、电源断路器703以及开关633。Having disclosed various functions and structures of an exemplary wall plate system configured to reduce or eliminate power during idle mode by splitting the power input, an exemplary wall plate system may be provided according to an exemplary embodiment of the present invention detailed schematic diagram. In an exemplary embodiment and referring to FIG. 9 , a
在一个实施例中,电流互感器631和电流传感器701组合以测量来自AC线输入510的电流且将所述电流转换成可以被逻辑控制单元702读取的成比例的DC电压。而且,开关633可以包含锁存继电器,该锁存继电器在从逻辑控制单元702接收命令之后提供AC线输入510到插座520的硬连接/断开。开关633在断开和闭合接触之间交替。而且,开关633保持其位置,直到由逻辑控制单元702复位,且将保持位置而不消耗继电器线圈K1中的任何功率。In one embodiment, the
在示例性实施例中且类似于逻辑控制单元302,逻辑控制单元702包含微控制器,该微处理器接收AC线中的电流的输入,控制开关633的状态且读取或估计重连装置634和开关633的接触的状态或位置。另外,逻辑控制单元702学习和存储连接到插座520的电子装置的功率概况。在另一示例性实施例中,壁装插座板电路530还包含重连装置634,当壁装插座板电路530首次连接到AC线输入510时或者当插座520处立即需要满功率时,该重连装置634被激活以接通插座520。In an exemplary embodiment and similar to the
在示例性实施例中,电源断路器703包含晶体管Q1、Q2、Q3的网络,用于调节AC线输入510到适于逻辑控制单元702的安全电平且从AC线输入510隔离逻辑控制单元702。在另一实施例中,除了现有实施例的晶体管之外,或者代替现有实施例的晶体管,电源断路器703包含继电器。In an exemplary embodiment, the
壁装插座板系统900的初始连接涉及将壁装插座板系统900连接到AC电源。在示例性方法中,当壁装插座板系统900初始插入到电源时,壁装插座板电路530的所有电路不活动且开关633处于逻辑控制单元702设置的最后位置。该初始状况可以也可以不向插座520提供功率。当所有电路不活动时,没有电流流到壁装插座板电路530。这是由于电源断路器703和处于正常的断开位置的重连装置634提供的隔离。在示例性实施例中,电源断路器703包含晶体管Q1、Q2、Q3和电容器C3。在该状态中,仅漏电流将流过晶体管Q1、Q2且漏电流将是约几十纳安的量级。而且,电流互感器631提供从初级端到次级端的电介质隔离,使得仅少量漏电流由于电流互感器631的绕组间电容而流过。Initial connection of the
继续参考图9,在示例性实施例中且用于说明目的,用户可以使用重连装置634重连电路以建立通过二极管D1、齐纳二极管Z1、电阻R4、重连装置634和齐纳二极管Z3的电流路径。二极管D1用于半波整流AC线以使得峰峰电压减半。齐纳二极管Z1还将二极管D1的电压减小到例如约20伏特。齐纳二极管Z3和电阻器R4形成电流限制齐纳调节器,在支持重连装置634时,将VDD输入处的适当DC电压提供到逻辑控制单元702。另外,电容器C2平滑齐纳二极管Z3上的DC信号且在重连装置634的接触颤动过程中提供存储。电容器C2大小设计为在逻辑控制单元702的起动时间期间提供足够的存储,且电容器C2与电阻器R4的组合提供VDD输入上的快速上升沿以适当地复位逻辑控制单元702。而且,二极管D5从电容器C5隔离电容器C2,使得电容器C2和电阻器R4的上升时间常数基本不受电容器CS的大电容的影响。当电容器C3对逻辑控制单元302供电时,电容器CS的电流经过二极管D5。Continuing to refer to FIG. 9 , in an exemplary embodiment and for purposes of illustration, the user may reconnect the circuit using reconnect
在示例性方法中,如果重连装置634被激活几毫秒,则逻辑控制单元702被配置成初始化且立即起动以在重连装置634被释放之前提供其自己的功率。类似于与逻辑控制单元302相关的重连操作,这从逻辑控制单元702的倍压器输出VD1-VD3和输出ZG1实现。如果插座520空闲且基本不汲取功率,则逻辑控制单元702能够从汲取电源分离且进入“休眠”模式。在示例性实施例中,且进一步参考图9,当逻辑控制单元702依靠电容器CS中存储的能量操作时,在逻辑控制单元302中实现计时功能,使用电容器C5来执行计时功能。电容器C5暂时通过逻辑控制单元702的CAPTIME输出充电且电容器C5随时间的放电率将模拟电容器CS上的电压衰退。一旦输入CAPTIME处的电容器C5电压达到低电平,则逻辑控制单元702将设置输出VD1-VD3和输出ZG1的状态为再次从AC线对电容器CS充电。该过程一遍一遍地重复,使得对于逻辑控制单元702功率绝不中断。依赖于电容器CS的大小,该充电过程仅花费几毫秒的时间操作。In an exemplary approach, if the reconnect
而且,在示例性方法中,当逻辑控制单元702不忙于对电容器CS充电、切换继电器K1、或测量从插座520汲取的功率时,逻辑控制单元702操作在深休眠模式,停止所有、或基本上所有的内部行为且等待电容器C5放电。该休眠模式消耗极小的功率且允许存储电容器CS上的电荷持续很多秒。如果在休眠模式期间激活重连装置634,则逻辑控制单元702将恢复正常操作且设置或复位继电器K1。备选地,如果电容器C5电压下降得太低,则逻辑控制单元702将再次对电容器CS充电且然后返回到休眠模式。Also, in the exemplary method, when
当电子装置处于空闲模式时,壁装插座板系统500可以继续监控电子装置汲取的功率中的变化。在示例性方法中,在逻辑控制单元702连续出入休眠模式以对其自己重新供电的同时,逻辑控制单元702还将周期性地测试从插座520汲取的功率。功率测试的周期远大于电容器CS充电的周期,并且例如,可以每十分钟或更长的时间仅测试一次。根据示例性方法,至少存在源自功率测试结果的三种可能结果:1)装置工作且开关不处于待机状况,2)装置不工作但是开关未处于待机状况,或者3)开关处于待机状况。与这些可能的结果其中每一个相关的特性和行为类似于参考电源模块100描述的可能结果。While the electronic device is in idle mode, the
如果用户希望操作连接到插座520且插座关闭的装置,在示例性实施例中,激活重连装置634将立即将逻辑控制单元702从休眠模式唤醒。因为唤醒来自于重连装置634的激活而并非由于功率测试或电容器CS充电,所以逻辑控制单元702将立即将继电器K1设置为闭合位置以对连接到插座520的电子装置供电。If a user wishes to operate a device connected to
除了上述实施例,可以实现各种其它元件以增强控制和用户体验。增强用户控制的一种方式是允许用户选择插座的操作模式。在示例性实施例中,壁装插座板系统500还包含使“绿色”模式操作生效或失效的“绿色模式”开关。绿色模式开关可以是硬手动开关或者它可以是给逻辑控制单元302的信号。“绿色”模式操作是当在插座520处基本不汲取负载时从AC线输出510分离插座520。用户可以在需要时使用绿色模式开关使得绿色操作模式在不同插座上失效。例如,这种增加的控制在给具有时钟的装置或者诸如传真机的需要持续开启的装置供电的插座上可能是需要的。In addition to the above-described embodiments, various other elements may be implemented to enhance control and user experience. One way to enhance user control is to allow the user to select the mode of operation of the outlet. In the exemplary embodiment, the
在一个实施例中,壁装插座板系统500包括LED指示器,其可以指示插座是否连接到电源线且汲取负载电流。LED指示器可以指示插座是否有效,即,功率被电子装置汲取和/或插座具有可用功率,即使未连接电子装置。另外,脉冲LED可用于显示功率测试何时完成或指示休眠模式充电的“心跳”。In one embodiment, the wall
在另一实施例中,壁装插座板系统500包含至少一个LCD显示器。该LCD显示器可以由逻辑控制单元702操作以指示在操作时间期间被提供到插座520的负载功率。该LCD还可以提供关于在出入“绿色”模式时操作壁装插座板系统500节省的功率或消耗的功率的信息。例如,LCD可以显示某时间期(诸如,在壁装插座板系统500的寿命中或者在一天)中节省的总瓦数。In another embodiment, the
各种实施例可以用于增强壁装插座板系统和/或壁装插座板系统中的各个插座的有效使用。一个这种实施例是逻辑控制单元702监控的光电元件或者其他光学传感器的实现。光电元件判断在壁装插座板系统500的位置是否有光且逻辑控制单元702可以使用该判断结果以根据环境光状况分离插座520。例如,逻辑控制单元702可以在黑暗期中分离插座520。换句话说,壁装插座板系统的插座可以在晚上关闭。另一示例是如果位于黑暗房间(诸如办公室中不常用的会议室)中则不需要功率的装置。而且,当环境光状况超过某一等级时,功率输出可以关闭,该等级可以是预定的或者由用户确定。Various embodiments may be used to enhance the efficient use of a wall panel system and/or individual outlets in a wall panel system. One such embodiment is the implementation of a photocell or other optical sensor monitored by
在另一实施例中,壁装插座板系统500还包含内部时钟。逻辑控制单元702可以使用内部时钟来学习哪个时间期示出在插座520处有高功率使用。该知识可被包括用于判断插座何时应具有可用功率。在示例性实施例中,内部时钟具有石英晶体精度。而且,内部时钟不需要设置为实际时间。而且,内部时钟可以与光电元件一起使用,以更加提高壁装插座板系统效率和/或准确度。In another embodiment, the
接线板Wiring board
根据本发明的各个方面,公开了一种配置成通过从至少一个插座分离功率输入来在空闲模式期间减小或消除功率的接线板。在示例性实施例中,且参考图11A,接线板1100包含两个或更多的插座1120和两个或更多插座电路1130。在另一示例性实施例(未示出)中,接线板1100包含单个插座1120和单个插座电路1130。在又一示例性实施例中,且参考图11B,接线板1100包含与插座电路1130耦合的至少一个插座1120以及直接连接到AC线输入1110的至少一个插座1120。According to various aspects of the present invention, a power strip configured to reduce or eliminate power during an idle mode by decoupling power input from at least one outlet is disclosed. In an exemplary embodiment, and referring to FIG. 11A , a
在示例性实施例中,且参考图12,接线板1100包含连接到插座电路1130的AC线输入1110,该插座电路1130又连接到插座1120。插座电路1130包含电流测量系统1231、控制电路1232以及开关1233。在示例性实施例中,出于说明目的,电流测量系统1231包含具有初级电路和次级绕组的电流互感器1231。然而,电流测量系统1231还可以包含具有差分放大器的电阻器、电流感测芯片、霍耳效应器件或配置成以现在已知或以后设计的方式测量电流的任意其他合适组件。电流互感器1231提供与插座1120处的负载成比例的输出功率电平信号。而且,开关1233将电流互感器1231的初级电路连接到插座1120。In an exemplary embodiment, and referring to FIG. 12 ,
而且,在一个实施例中,AC线输入1110是连接到接线板1110的主体的标准3线接地插头和电线。然而,AC线输入1110可以以任何AC功率输入配置的形式被适当配置或者使用任意其他输入功率配置替代。AC线输入1110并联到位于AC线输入1110和插座1-N 1120之间的多个类似插座电路1130。而且,在示例性实施例中,AC线输入1110可以连接到110伏特或220伏特的电源。Also, in one embodiment, the AC line input 1110 is a standard 3-wire grounded plug and cord that connects to the body of the terminal block 1110 . However, the AC line input 1110 may be suitably configured in any AC power input configuration or replaced with any other input power configuration. AC line input 1110 is connected in parallel to a plurality of
在示例性实施例中,控制电路1232可包含以下组件至少之一或者组合:锁存电路、模拟电路、状态机以及微处理器。在一个实施例中,控制电路1232监控电流互感器1231的次级绕组的状况且控制开关1233的操作。此外,在示例性实施例中,控制电路1232从电流互感器1231接收低频或DC信号。该低频信号例如可以是60Hz。该低频或DC信号被控制电路1232解读为插座1120处的负载所需的电流。In an exemplary embodiment, the
控制电路1232可以包含用于监控电流互感器1231的次级绕组的状况且控制开关1233的操作的各种结构。在示例性实施例中,且参考图13,控制电路1232包括电流传感器1301和逻辑控制单元1302。电流传感器1301监控电流测量系统(例如,电流互感器1231的次级绕组)的输出,该输出是与负载电流成比例的AC电压。而且,电流传感器1301向逻辑控制单元1302提供信号。在一个实施例中,该信号可以是与经过电流传感器1301的电流成比例的DC电压。在另一实施例中,该信号可以是与经过电流传感器1301的电流成比例的电流。在另一示例性实施例中,且临时参考图14,接线板的插座电路1130包含逻辑控制单元1302,该逻辑控制单元1302与多于一个的电流互感器1231和多于一个的开关1233通信且控制它们。The
在示例性实施例中,逻辑控制单元1302由能量存储电容器供电。逻辑控制单元1302暂时连接存储电容器到AC线输入1110以连续对逻辑控制单元1302供电。在另一实施例中,逻辑控制单元1302可由电池或其他能量源供电。该能量源也被称为家政或旅店电源;它用作低辅助电源。在一个实施例中,辅助电源来自于AC线输入1110。对于类似电流监控的进一步细节,参见通过引用结合于此的名为“Circuit and Method for Ultra-Low Idle Power”的美国临时专利申请61/052,939。In an exemplary embodiment,
在示例性实施例中,逻辑控制单元1302是能够在集成接线板1100之前和之后被编程到电子装置中的微处理器。在一个实施例中,用户能够连接到逻辑控制单元1302且定制接线板1100的参数。例如,用户可以设置阈值等级和接线板1100的休眠模式占空比。可发送来自于接线板1100的例如关于历史功耗和/或节省的能量的数据。接线板1100和显示装置之间的双向数据传输可以通过诸如红外信号、射频信号或其他类似信号的无线信号实现。数据传输可以使用诸如USB连接或其他类似连接的有线连接实现。In an exemplary embodiment, the
根据示例性实施例,控制电路1232可还包含与逻辑控制电路1302通信的电源断路器1303。电源断路器1303配置成从AC线输入1110隔离逻辑控制单元1302且减小功率损失。尽管被隔离,逻辑控制单元1302由存储电容器或其他能量源供电且逻辑控制单元1302进入休眠模式。如果存储电容器达到低功率电平,则电源断路器1303配置成将逻辑控制单元1302重新连接到AC线输入1110以对存储电容器充电。在示例性实施例中,电源断路器1303能够将功率损失从几微安的泄漏范围减小到几纳安的泄漏范围。According to an exemplary embodiment, the
在另一示例性实施例中,控制电路1232接收另一控制器施加于AC线输入1110的控制信号。该控制信号例如可以是X10控制协议或其他类似信号。控制电路1232可以通过电流互感器1231的次级绕组从耦合的AC线输入1110或现在已知或以后设计的配置成耦合AC线输入1110到控制电路1232的任意其他合适的装置接收控制信号。该控制信号可以来自接线板1100内部或者可以来自外部控制器。该控制信号可以是高频控制信号或频率不同于AC线输入1110的频率的至少一个控制信号。在示例性实施例中,控制电路1232解读该控制信号以接合或分离开关1233。在另一实施例中,外部控制器可以发送信号以将接线板1100置于“开启”或“关闭”状况。In another exemplary embodiment, the
在示例性实施例中,如果电流互感器1231的次级绕组的行为指示插座1120基本不从AC线输入1110汲取功率,则开关1233促使或控制电流互感器1231的初级电路从插座1120分离。换句话说,开关1233促使电源从插座1120的分离。在示例性实施例中,在AC线频率,针对AC波形监控电流互感器1231的次级绕组,其中该AC波形具有与经过电流互感器1231到达插座1120的负载电流成比例的RMS电压。在另一实施例中,该AC波形被整流和滤波以在被控制电路1232接收之前产生DC信号。该DC信号与经过电流互感器1231的初级电路到达插座1120的负载电流成比例。In an exemplary embodiment,
在一个实施例中,措辞“基本没有功率”旨在表示输出功率处于典型最大输出负载的约0-1%的范围。在示例性实施例中,开关1233配置成控制电流互感器1231的初级电路到插座1120的连接且包含从插座1120基本上分离电流互感器1231的初级电路的切换机制。开关1233可以包含继电器、锁存继电器、TRIAC和可选地隔离的TRIAC其中至少之一。In one embodiment, the phrase "substantially no power" is intended to mean that the output power is in the range of about 0-1% of typical maximum output load. In an exemplary embodiment,
通过基本使得电流互感器1231的初级电路失效,减小插座1120处的功耗。在一个实施例中,基本使得插座1120失效旨在表示电流互感器1231的次级绕组的输出信号已被控制电路1232解读为足够低,使得其适于分离开关1233和从插座1120去除功率。By essentially disabling the primary circuitry of
在另一示例性实施例中,插座电路1130还包含重连装置1234,该重连装置1234配置成通过逻辑控制单元1302实现开关1233的闭合。开关1233的闭合重连插座1120到电流互感器1231的初级电路和AC线输入1110。在示例性实施例中,重连装置1234包含以各种方式闭合和断开的开关装置。例如,重连装置1234可以包含可以手动操作的按钮。在一个实施例中,该按钮位于接线板1100上的插座1120附近,例如,位于接线板1100上与插座1120相同的表面上,或者位于接线板1100与插座1120相邻的侧面上。在另一实施例中,重连装置1234远离接线板1110布置以允许用户重新使能到接线板1100的插座的功率,而无需与接线板1100具有直接接触。在另一实施例中,重连装置1234通过传播经过AC线输入1110的信号远程地作用,该信号被控制电路1232解读为开/关信号。在又一实施例中,重连电路1234通过诸如红外信号、射频信号或其他类似信号的无线信号控制。In another exemplary embodiment, the
根据另一示例性实施例,开关1233以周期为基础自动操作。例如,开关1233可以在几分钟或几十分钟或者更小或更长的周期之后自动重连。在一个实施例中,开关1233足够频繁地自动重连,使得连接到接线板1100的电池操作的装置在对所连接的装置的输入处没有功率的期间将不对内部电池完全放电。在插座1120重连之后,在示例性实施例中,插座电路1130测试或估计负载状况。如果插座1120上的负载状况增加到原先测量的电平以上,则插座1120将保持连接到电流互感器1231的初级电路,直到负载状况已返回到指示“低负载”的所选或预定的阈值等级。在示例性实施例中,在消逝了选择的时间期之后,例如,在若干秒或分钟之后,做出重连时负载状况的判断,使得电流涌入或者初始化事件被忽略。在一个实施例中,负载状况可以在所选的几秒或几分钟的时间期上被平均,使得高负载的短突发被平均掉。在又一示例性实施例中,接线板1100包含可以将所有插座1120重接合到AC线输入1110的主重连装置。According to another exemplary embodiment, the
在示例性操作方法中,在初始供电时,接线板1100使开关1233闭合,使得功率流入到插座1120。当插座1120处的负载状况低于阈值等级时,控制电路1232断开开关1233以形成开路且从AC电源信号分离插座1120。这种分离有效地消除了插座1120的任意空闲功率损失。在一个实施例中,该阈值等级是流入到插座1120的例如约为1瓦或更少功率的预定等级。In an exemplary method of operation, upon initial power supply, the
在示例性实施例中,不同插座1120可以具有不同固定阈值等级,使得在空闲时具有较高功率电平的装置可以有效地连接到接线板1100以进行功率管理。例如,大装置在空闲时仍可能汲取约5W的功率,但是在连接的插座1120具有约1瓦的阈值时,绝不从AC线输入1110断开。在各个实施例中,某些插座1120可以具有较高的阈值等级以适应高功率装置,或者具有较低阈值等级以用于较低功率装置。In an exemplary embodiment,
在另一实施例中,阈值是学习的值。学习的值可以通过控制电路1232长期监控插座1120处的负载状况建立。通过监控建立随时间变化的功率电平的历史,且该历史可以用作功率需求模板。在示例性实施例中,控制电路1232检查功率电平的历史且判断长期功率需求是否是插座1120连接的装置处于低、或者最低功率模式的时间。在示例性实施例中,当低功率期与模板匹配时,控制电路1232在低功率使用时间分离插座1120。例如,模板可以示出:装置通过插座1120汲取功率8个小时,此后是16小时的低功率需求。In another embodiment, the threshold is a learned value. The learned value may be established by the
在另一示例性实施例中,控制电路1232判断连接在插座1120的电子装置的近似低功率电平,且将阈值等级设置为预定的近似低功率电平的百分比。例如,控制电路1232可以将阈值设置为近似低功率电平需求的约100-105%。在另一实施例中,阈值可以设置为近似低功率电平需求的约100-110%或110-120%或更高。另外,低功率电平百分比范围可以是所公开的范围的任意变型或组合。In another exemplary embodiment, the
另外,可以手动设置学习的阈值等级。根据示例性实施例,部分地通过激活重连装置1234某一时间期且测量电流功率电平而设置阈值等级。例如,当接线板1100以空闲模式操作时,用户可以保持重连装置1234几秒且测量功率电平。测量的功率电平用于设置功率阈值等级。在一个示例性实施例中,阈值等级被设置为测量的功率电平加上偏移值。该偏移值可以以各种功率电平配置。而且,该偏移值可以增加或减小以适于特定配置。例如,如果测量的阈值约为1W,且使用约0.5W的偏移值,则阈值等级约为1.5W。在示例性实施例中,接线板1100配置成如果在此实例中负载下降到约1.5W则以超低空闲模式操作。有利地,通过手动发起功率电平测量更精确地设置阈值等级。Alternatively, the threshold level for learning can be set manually. According to an exemplary embodiment, the threshold level is set in part by activating the reconnect
已经公开了配置成通过分离功率输入在空闲模式期间减小或消除功率的示例性接线板的公开的各种功能和结构,示例性接线板电路的详细示意图类似于参考图9描述的壁装插座板系统的组件和功能。参考图9的详细描述可以进一步理解示例性接线板的操作。Disclosed various functions and structures have been disclosed of an exemplary power strip configured to reduce or eliminate power during idle mode by splitting the power input, a detailed schematic diagram of the exemplary power strip circuit is similar to the wall outlet described with reference to FIG. 9 Components and functions of the board system. Operation of the exemplary patch panel can be further understood with reference to the detailed description of FIG. 9 .
除了上述实施例,可以实现各种其它元件以增强控制和用户体验。增强用户控制的一种方式是允许用户选择插座的操作模式。在示例性实施例中,接线板1100还包含使得“绿色”模式操作生效或失效的“绿色模式”开关。该绿色模式开关可以是硬手动开关或者它可以是给逻辑控制单元302的信号。“绿色”模式操作是当在插座1120处基本不汲取负载时从AC线输入1110分离插座1120。用户可以在需要时使用绿色模式开关使得绿色操作模式在不同插座上失效。例如,这种增加的控制在给具有时钟的装置或者诸如传真机的需要持续开启的装置供电的插座上可能是需要的。In addition to the above-described embodiments, various other elements may be implemented to enhance control and user experience. One way to enhance user control is to allow the user to select the mode of operation of the outlet. In the exemplary embodiment,
在一个实施例中,接线板1100包括LED指示器,其可以指示插座是否连接到电源线且汲取负载电流。LED指示器可以指示插座是否活动,即,功率被电子装置汲取和/或插座具有可用功率,即使电子装置未连接。另外,脉冲LED可用于显示功率测试何时完成或指示休眠模式充电的“心跳”。In one embodiment, the
在另一实施例中,接线板1100包含至少一个LCD显示器。LCD显示器可以通过逻辑控制单元1302操作以指示例如在操作时间期间被提供到插座1120的负载功率。LCD还可以提供关于在出入“绿色”模式时操作接线板1100节省的功率或消耗的功率的信息。例如,LCD可以显示某一时间期(诸如,在接线板1100的寿命或者在一天)中节省的总瓦数。In another embodiment, the
各种实施例可以用于增强接线板和/或接线板中的各个插座的高效使用。一个这种实施例是逻辑控制单元1302监控的光电元件或者其他光学传感器的实现。该光电元件判断在接线板1100的位置是否有光且逻辑控制单元1302可以使用该判断结果根据环境光状况分离插座1120。例如,逻辑控制单元1302可以在黑暗期中分离功率输出1120。换句话说,接线板可以在晚上关闭。另一示例是如果位于黑暗房间(诸如办公室中不常用的会议室)中则不需要功率的装置。而且,当环境光状况超过某一电平时,功率输出可以关闭,该电平可以是预定的或者由用户确定。Various embodiments may be used to enhance the efficient use of a patch panel and/or individual receptacles in a patch panel. One such embodiment is the implementation of a photocell or other optical sensor monitored by
在另一实施例中,接线板1100还包含内部时钟。逻辑控制单元1302可以使用内部时钟来学习到哪些时间期在插座1120处显示出高功率使用。该知识可被包括以用于确定插座何时应具有可用功率。在示例性实施例中,内部时钟具有石英晶体精度。而且,内部时钟不需要设置为实际时间。而且,内部时钟可以与光电元件一起使用,以更加提高接线板的效率和/或准确度。In another embodiment, the
已经参考各个示例性实施例描述了本发明。然而,本领域技术人员应当意识到,可以对示例性实施例做出改变和修正而不偏离本发明的范围。例如,除了上述的电路之外,各个示例性实施例可以与其他类型的接线板电路一起实现。可以根据特定应用或考虑与系统操作相关的任意数量的因素而适当地选择这些备选实施例。而且,这些和其他改变和变型旨在被包括在如下面的权利要求表达的本发明的范围内。The invention has been described with reference to various exemplary embodiments. However, those skilled in the art appreciate that changes and modifications can be made to the exemplary embodiments without departing from the scope of the present invention. For example, various exemplary embodiments may be implemented with other types of terminal block circuits in addition to the circuits described above. These alternative embodiments may be selected as appropriate depending on the particular application or consideration of any number of factors related to system operation. Moreover, these and other changes and modifications are intended to be included within the scope of the present invention as expressed in the following claims.
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