[发明专利]一种智能电源插板装置及其控制方法

权利要求书

1.一种智能电源插板装置，其特征在于由键盘基本体(31)、键盘电路(401)、计 算机电源插板电路(301)组成，键盘电路(401)嵌入键盘基本体(31)，所述键盘电路 (401)包括电路二(201)、第七插座(33)、电池(34)、第二按钮(35)至第四按钮(37)、 第八电阻(R8)至第十一电阻(R11)、二极管(D)，所述电路二(201)由第二控制器 (30)、第二串行接口电路(32)、第四指示灯(38)至第六指示灯(40)、模拟开关(41) 组成，所述计算机电源插板电路(301)由电路一(101)、电源插头(1)、保险丝(2)、 第一指示灯(3)、第二指示灯(4)、第一插座(5)至第五插座(9)、第一光电耦合器(10) 至第三光电耦合器(12)、AC-DC电源转换电路(13)、D触发器(14)、第六插座(17)、 第一开关(K1)、第二开关(K2)、第一电阻(R1)至第七电阻(R7)、三极管(T)、电 容(C)、继电器(J)构成，所述电路一(101)由第一控制器(15)、第一串行接口电路 (16)、电流取样电路(18)、模数转换电路(19)、电流传感器(20)、第一驱动电路(21) 至第三驱动电路(23)、第一控制电路(24)至第三控制电路(26)、存储芯片(27)、第 一按钮(28)、第三指示灯(29)组成，键盘基本体(31)中电源VCC依次串接二极管 (D)、第十电阻(R10)至电池(34)正极，电池(34)正极与第二按钮(35)的a端 相连接，第二按钮(35)的b端依次串接第八电阻(R8)、第九电阻(R9)至键盘基本 体(31)中电源地GND，第八电阻(R8)和第九电阻(R9)连接点引信号线到第二控 制器(30)输入端，第二按钮(35)的b端依次串接第十一电阻(R11)、第七插座(33)、 第六插座(17)与第一光电耦合器(10)的1端相连接，键盘基本体(31)中电源地GND 与电池(34)负极相连接，键盘基本体(31)中电源地GND依次串接第七插座(33)、 第六插座(17)与第一光电耦合器(10)的2端相连接，第二控制器(30)以总线与第 二串行接口电路(32)相连接，第二串行接口电路(32)依次串接第七插座(33)、第六 插座(17)与第一串行接口电路(16)相连接，第七插座(33)通过外部连接线与计算 机电源插板的第六插座(17)相连接，第一控制器(15)以总线与第一串行接口电路(16) 相连接，第三按钮(36)、第四按钮(37)分别与第二控制器(30)输入端相连接，第四 指示灯(38)至第六指示灯(40)分别与第二控制器(30)输出端相连接，第二控制器 (30)输出端与模拟开关(41)控制端相连接，模拟开关(41)的输出端与键盘基本体 (31)的“Power”电源开/关键相并联，键盘基本体(31)中电源VCC、电源地GND引入 电路二(201)，供其工作电源，火线L串接保险丝(2)到火线L1，保险丝(2)安装在 电源插头(1)内，零线N过电源插头(1)到零线N1，地线E过电源插头(1)到地线 E1，L1连接到第一开关(K1)的a端，第一开关(K1)的b端通过连线分别引到第一 电阻(R1)的一端、第一插座(5)的a端、第二开关(K2)的a、c端、继电器(J)的 线圈一端、继电器(J)的常开触点a端、第一控制电路(24)至第三控制电路(26)开 关的一端，第一电阻(R1)的另一端串接第一指示灯(3)与零线N1相连接，继电器(J) 的线圈另一端与第一光电耦合器(10)、第二光电耦合器(11)的6端相连接，第一光电 耦合器(10)、第二光电耦合器(11)的4端与零线N1相连接，第二开关(K2)的b端 串接电流传感器(20)与第二插座(6)的a端相连接，第二开关(K2)的b端与继电器 (J)的常开触点b端相连接，AC-DC电源转换电路(13)的输入一端与继电器(J)的 常开触点b端相连接，另一端与零线N1相连接，第二开关(K2)的d端串接第二电阻 (R2)与第二指示灯(4)的1端相连接，第二指示灯(4)的2端与零线N1相连接， 第三光电耦合器(12)的1、2端分别与第二指示灯(4)的1、2端相连接，第三光电耦 合器(12)的4端与AC-DC电源转换电路(13)的输出电源正极V⁺相连接，第三光电 耦合器(12)的3端串接第三电阻(R3)与AC-DC电源转换电路(13)的输出电源负 极V^-相连接，第三光电耦合器(12)的3端与第一控制器(15)的输入端相连接，D触 发器(14)的清零端R、置位端S分别串接第四电阻(R4)、第五电阻(R5)与AC-DC 电源转换电路(13)的输出电源正极V⁺相连接，D触发器(14)的置位端S与电容(C) 正极相连接，电容(C)负极、D触发器(14)的输入端D、负极VSS、三极管(T)的 发射极e与AC-DC电源转换电路(13)的输出电源负极V^-相连接，D触发器(14)的 电源输入端VCC、第二光电耦合器(11)的1端串接第七电阻(R7)后与AC-DC电源 转换电路(13)的输出电源正极V⁺相连接，D触发器(14)的输出Q端串接第六电阻(R6) 与三极管(T)的基极b相连接，三极管(T)的集电极c与第二光电耦合器(11)的2 端相连接，D触发器(14)的时钟输入CP端与第一控制器(15)的输出端相连接，电流 传感器(20)的输出依次串接电流取样电路(18)、模数转换电路(19)，模数转换电路 (19)与第一控制器(15)的输入端相连接，第一控制器(15)的输出分别与第一驱动 电路(21)至第三驱动电路(23)输入相连接，第一驱动电路(21)至第三驱动电路(23) 的输出分别与第一控制电路(24)至第三控制电路(26)的控制端相连接，第一控制电 路(24)至第三控制电路(26)的开关另一端通过连线分别接第三插座(7)至第五插座 (9)的a端，第一插座(5)至第五插座(9)的b端和c端通过连线分别接电源零线 N1和电源地线E1，第一控制器(15)接有存储芯片(27)、第一按钮(28)、第三指示 灯(29)，AC-DC电源转换电路(13)的输出电源正极V⁺、负极V^-引入电路一(101)， 供其工作电源。

2.基于权利要求1所述的一种智能电源插板装置的控制方法，特征在于包括二种工 作方式：

方式(一)：第二开关(K2)关闭时，运用计算机键盘上第二按钮(35)开启第二插座 (6)的电源和AC-DC电源转换电路(13)的输入电源，具体步骤如下：

a.)第二插座(6)的电源和AC-DC电源转换电路(13)的输入电源处于切断状态， 按启的计算机键盘上第二按钮(35)引电池(34)输出至第一光电耦合器(10)输入端， 第一光电耦合器(10)的输出导通，控制继电器(J)吸合，第二插座(6)的电源及AC-DC 电源转换电路(13)的输入电源接通，第一控制器(15)通过串口发送继电器(J)吸合 信号至第二控制器(30)，第二控制器(30)接收到继电器(J)吸合信号，控制模拟开 关(41)模拟键盘上“Power”电源开/关键启动计算机；

b.)采用电容(C)将D触发器(14)的置位端S置为“0”，D触发器(14)的输出 Q端置位，Q端通过三级管(T)控制第二光电耦合器(11)的输出导通，形成继电器(J) 吸合锁定，即吸合保持；

c.)AC-DC电源转换电路(13)的电源输出正极V⁺经第五电阻(R5)给电容(C) 充电，充电结束，D触发器(14)的置位端S恢复为“1”；

d.)第四指示灯(38)常亮时，点击的第二按钮(35)，第一控制器(15)通过串口 接收第二控制器(30)发送的到第二按钮(35)的键值，回送第二插座(6)的电源切断 申请标记信号至第二控制器(30)，第二控制器(30)置第四指示灯(38)慢速闪烁，第 一控制器(15)循环检测第二插座(6)的电源电流，当5分钟内检测到待机电流进入步 骤e，当5分钟内检测到关机电流进入步骤f，否则5分钟后自动撤销第二插座(6)的 电源切断申请，同时发送撤销第二插座(6)的电源切断申请标记信号至第二控制器(30)， 第二控制器(30)置第四指示灯(38)常亮；

e.)第一控制器(15)发送待机标记信号至第二控制器(30)，第二控制器(30)屏 蔽第二按钮(35)至第四按钮(37)的输入，置第四指示灯(38)慢速闪烁，并通过模 拟开关(41)模拟键盘上“Power”电源开/关键启动计算机，延时30秒后再次通过模拟开 关(41)模拟键盘上“Power”电源开/关键关闭计算机，第一控制器(15)等待计算机关机， 检测到关机电流进入下一步骤；

f.)第一控制器(15)输出脉冲至D触发器(14)的时钟CP端，Q端输出为“0”， Q端通过三级管(T)控制第二光电耦合器(11)输出截止，继电器(J)释放，切断第 二插座(6)的电源及AC-DC电源转换电路(13)的输入电源；

g.)第二插座(6)的电源及AC-DC电源转换电路(13)的输入电源处于接通状态， 当第四指示灯(38)慢速闪烁时，点击的第二按钮(35)，第一控制器(15)通过串口接 收第二控制器(30)发送的到第二按钮(35)的键值，回送撤销第二插座(6)的电源切 断申请标记信号至第二控制器(30)，第二控制器(30)置第四指示灯(38)常亮；

h.)第二插座(6)的电源及AC-DC电源转换电路(13)的输入电源处于接通状态， 当第四指示灯(38)常亮时，当第一控制器(15)检测到计算机待机、关机达到15秒后， 自动切断第三插座(7)的电源、切断第四插座(8)和第五插座(9)的被接通的电源， 当第一控制器(15)检测到计算机待机、关机达到15分钟后，是待机进入步骤e，是关 机进入步骤f；

i.)当计算机在完全开启时，第三插座(7)的电源接通，允许第三按钮(36)、第 四按钮(37)分别控制第四插座(8)、第五插座(9)的电源接通与切断；当计算机从完 全开启转待机或关机15秒后，第三插座(7)的电源切断、第四插座(8)和第五插座(9) 的被接通的电源切断；

j.)当计算机在完全开启时，第五指示灯(39)处于点亮状态，第四插座(8)的电 源接通，点击第三按钮(36)，第四插座(8)的电源切断，第五指示灯(39)熄灭；第 五指示灯(39)处于熄灭状态，第四插座(8)的电源切断，点击第三按钮(36)，第四 插座(8)的电源接通，第五指示灯(39)点亮；

k.)当计算机在完全开启时，第六指示灯(40)处于点亮状态，第五插座(9)的电 源接通，点击第四按钮(37)，第五插座(9)的电源切断，第六指示灯(40)熄灭；第 六指示灯(40)处于熄灭状态，第五插座(9)的电源切断，点击第四按钮(37)，第五 插座(9)的电源接通，第六指示灯(40)点亮；

l.)计算机待机切断第二插座(6)的电源和AC-DC电源转换电路(13)的输入电 源期间重启计算机时第三插座(7)至第五插座(9)的电源处于切断状态；

m.)第二控制器(30)读取到第二按钮(35)输入时，循环等待第二按钮(35)放 开后才通过串口发送第二按钮(35)的键值至第一控制器(15)，从而保证当第一控制器 (15)输出脉冲至D触发器(14)的时钟CP端，Q端输出为“0”，Q端通过三级管(T) 控制第二光电耦合器(11)截止时，第一光电耦合器(10)也处于截止状态，继电器(J) 释放；

n.)当第二插座(6)的电源和AC-DC电源转换电路(13)的输入电源接通下，第 二开关(K2)从关闭而合上，第二插座(6)的电源和AC-DC电源转换电路(13)的输 入电源将不会被第一控制器(15)控制切断，第四指示灯(36)快速闪烁，提示用户关 闭第二开关(K2)；

方式(二)：第二开关(K2)合上，第二插座(6)的电源和AC-DC电源转换电路(13) 的输入电源直接由第二开关(K2)控制接通，具体步骤如下：

o.)第二控制器(30)进入休眠，即进入节能状态，第二按钮(35)至第四按钮(37) 无效，第四指示灯(38)至第六指示灯(40)熄灭；

P.)第一控制器(15)检测第二插座(6)的电源负载电流，由计算机主机状态决定 第三插座(7)至第五插座(9)的电源接通与切断，随着计算机主机完全开启第三插座 (7)至第五插座(9)的电源接通，随着计算机主机待机、关机第三插座(7)至第五插 座(9)的电源延时15秒而切断。