DIY USB控制开关电源插座（原创）

乐观生活 · 发表于 2010-4-25 20:53

本帖最后由乐观生活于 2010-4-26 20:59 编辑

热爱电脑的朋友总是会有一堆的外设产品堆积在电脑桌周围，比如有源音箱，MODEL路由器，台灯，移动硬盘，各种电源充电器......很多设备都是配套电脑在工作，所以很多人电脑桌周围都会有或多或少的电源排插，打开电脑时把电源同时打开，离开电脑时再逐一关闭，很多时候忘记了关断周边设备的电源，资源与钞票就会离你而去，在这个提倡低碳生活的年代还是让我们物尽其用的环保生活吧。

网上很久以前就有了USB控制电源插座的想法，就是利用电脑USB接口，在电脑通电开机时接通外接电源插座，在电脑关闭时同时关闭外接电源插座，从而实现简单控制电脑周边设备开关从而达到节能的目的。这其实是件很容易做到并且付诸实践的DIY，我在十年之前就曾经做过一种使用摩托车防盗器遥控远程控制的电源插座，因为当时我还在车行工作，手边有很多车辆电子产品供我实践，利用直流电控制交流电通断，最简单的办法就是使用继电器。

最近淘了一些进口电源开关准备帮人做几个机箱，仔细一瞧这还是德国cherry开关，喜欢外设的朋友可能更熟悉的是CHERRY的机械键盘系列，精湛的工艺优秀的手感让很多人中毒颇深，外设论坛里也满是CHERRY迷们的无病呻吟~~CHERRY的本行是生产各种微动开关，这次买到的电源开关虽小也能看出CHERRY优秀的做工和出色的设计，看似简单的一个开关其实内藏玄机，拆开之后才发现开关内部是一个直流继电器，可以利用直流电控制开关的通断，同时拥有手动与电动两种控制开关方式。

然后我突然有个念头闪现，何不利用这个CHERRY电源开关做一个USB控制的电源插座呢？拿出一个APC电源插座发现插座上面的开关和CHERRY开关是同样大小可以完美的替换，想到就做，拿出工具开工吧！~

因为CHERRY开关上面只标明了可以控制交流250V 8A电流，并没有标注直流继电器工作电压，所以拿出可调节直流电源自己做个检测，经过检测这个CHERRY直流继电器的工作电压在9V~12V左右，而电脑USB的电压只有5V，所以要使用USB电压控制只能搞个升压电路，或者利用机箱电源的12V控制，可是手头没有元件去做个升压电路，而我也只对USB这种容易插拔的控制方式感兴趣，所以CHERRY开关只能放弃~~

   第二个方案我选择了固态继电器，只因为手上有不少机电设备使用的美国opto 22固态继电器，我使用的是240D3，可以使用直流3~32V 5毫安电流控制交流240V 3A，控制交流用电器总功率720W，先普及一下固态继电器知识吧~~专业术语在爱好者眼里就像是兴奋剂，而在另一些人眼里则是安眠药，不是电子爱好者面对专业术语总是味如嚼蜡，请使用凌波微步下漂N行~~
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   固态继电器（Solid State Relay,缩写SSR）,是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号，达到直接驱动大电流负载。对于控制电压固定的控制信号，采用阻性输入电路。控制电流保证再大于5mA。对于大的变化范围的控制信号（如3-32V）则采用恒流电路，保证在整个电压变化范围内电流在大于5mA可靠工作。隔离驱动电路：隔离电路采用光-电耦合和高频变压器耦合（磁电耦合），光电耦合通常使用光电二极管—光电三极管，光电二极管—双向光控可控硅，光伏电池，实现控制侧与负载侧隔离控制。高频变压器耦合是利用输入的控制信号产生的自激高频信号经耦合到次级，经检波整流，逻辑电路处理形成驱动信号。SSR的功率开关直接接入电源与负载端，实现对负载电源的通断切换。主要使用有大功率晶体三极管（开关管-Transistor）,单向可控硅（Thyristor或SCR）,双向可控硅（Triac）,功率场效应管（MOSFET）,绝缘栅型双极晶体管（IGBT）.固态继电器可以方便的与TTL,MOS逻辑电路连接。专用的固态继电器可以具有短路保护，过载保护和过热保护功能，与组合逻辑固化封装就可以实现用户需要的智能模块，直接用于控制系统中。
　　固态继电器是具有隔离功能的无触点电子开关，在开关过程中无机械接触部件，因此固态继电器除具有与电磁继电器一样的功能外，还具有逻辑电路兼容，耐振耐机械冲击，安装位置无限制，具有良好的防潮防霉防腐蚀性能，在防爆和防止臭氧污染方面的性能也极佳，输入功率小，灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好，噪声低和工作频率高等特点。目前已广泛应用于计算机外围接口设备，调温、调速、调光、电机控制、电炉加温控制、电力石化、医疗器械、金融设备、煤碳、仪器仪表、交通信号等领域。
   固态继电器可供交流和直流场合使用，有功率型固态继电器，提供的电压范围从110V到575V，电流从3A 到45A，亦有480V/45A大电流产品；还有插在印刷电路板上的小管脚的固态继电器。OPTO 22固态继电器具有4000V光电隔离、过零上电、内置缓冲电路等特点。制造时，在室温下使用陶瓷封装，利用OPTO22公司唯一的热扩散技术，使OPTO22公司的固态继电器成为世界上最可靠的固态继电器。
   每只固态继电器在封装前和封装后都经过负载测试和6倍额定电流的浪涌测试，200%的测试让你可靠的使用OPTO22公司的固态继电器。长期以来，OPTO22的固态继电器很少被使用坏，所以OPTO22公司郑重对全世界的客户承诺：OPTO22公司的固态继电器能在-40℃至+100℃宽温度范围内工作，且终生保用。OPTO 22的继电器已通过UL、CE、USA等国际IEC认证，并广泛用于各种工业过程控制领域。
   OPTO22公司的固态继电器分为交流系列、直流系列、Z 系列和印刷电路板系列，其中印刷电路板系列又分为MP系列和P系列。

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元件找好那就开工喽！

首先要找一个内部空间能放的下改装元件的插座

原来的插座是120V电压，可以看见插座电路板上的压敏电阻被JS直接拆除了，有机会要找几个250V左右的压敏电阻换上~~

还要找一条粗细合适的电源线用来连接固态继电器至插座开关两端，导线的粗细必须满足最大功率的需要，安全第一~~

工欲善其事必先利其器，找对合适的工具会让DIY过程事半功倍~~使用万用表量出USB线5V正负极

插座内部有一块塑料挡板阻碍了固态继电器安装，当然要人为制造一个安居之所，然后把我用热熔胶固定继电器在插座里~~然后在插座边上用剪刀钻一个小孔将USB线穿进插座连接到固态继电器直流接点上，如果要求完美可以改装成可插拔USB接口，在插座内部安装USB母头，不过我手边没零件就弄个固定USB线了，如果喜欢折腾甚至可以改装个USB HUB集线器或是读卡器到电源插座上面~~交流接点两端使用电源线与插座开关两端相连接。

组装完成，当电源插座上的USB线没有插在电脑上时，电源开关负责插座电源通断，与普通插座无异~~

要使用USB控制电源插座功能时必须将电源插座开关处于关闭位置，将USB线与电脑连接，这时USB直流5V触发固态继电器工作，插座电源导通，当关闭电脑电源时USB接口没有了5V电压，固态继电器不工作，电源插座断电，电脑开机USB接线的直流5V触发固态继电器工作，电源插座交流电导通~~周而复始，唐僧附体~~这样以后就不用担心电脑周边设备忘记关闭电源产生资源金钱的浪费了~~

在我们的作文里“我们的祖国地大物博~~”经典的象一个传说，而在这份自豪的背后我们知道社会正在面临着能源危机，如电力短缺，森林锐减，水资源匮乏耕地慢慢变成水泥丛林等等......节能是一种生活态度是一种责任，虽然有时我也会忽视，但我希望我会将节能变成一种习惯。

zthskyhao · 发表于 2010-4-25 20:56

强贴留名...
LZ犀利

bigbang458 · 发表于 2010-4-25 21:03

好东西........好眼熟的箱子

tanhongfang · 发表于 2010-4-25 21:05

diy，我喜欢！不顶你不行。
开关和插排都很YY

yyc41 · 发表于 2010-4-25 21:51

一看见diy 不管懂得还是不懂的。。都得BD下。。

zxz13820239148 · 发表于 2010-4-25 22:09

强帖留名

璞玉浑金 · 发表于 2010-4-25 22:14

强帖前排留名···
LZ我崇拜你···

bbbeatrice · 发表于 2010-4-26 00:36

不错，顶了

langmanson · 发表于 2010-4-26 01:19

不错

crazyziqi · 发表于 2010-4-26 07:06

顶LZ，太强了

DIY USB控制开关电源插座（原创）

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