Dit project heb ik ontworpen speciaal voor de computer of TV. De computers en TV's van vroeger waren namelijk nog in staat om voor 100% uitgeschakeld te worden, als het apparaat uit gezet werd. De huidige consumenten elektronica verbruikt dan altijd nog wat energie (gemiddeld 8 watt per systeemkast ). Ook alle randapparatuur, bevat hete adapters en andere verbruikers die middels dit apparaat uitgeschakeld kunnen worden als deze niet gebruikt worden. Om dit te voorkomen heb ik dus dit "slimme" stukje elektronica ontwikkeld.

 

:: De probleemstelling ::

   De probleem stelling bij dit project, bevat 3 problemen die opgelost diende te worden:

Probleem 1:
Als je de computer uitschakelt, krijgt de gebruiker te zien dat de instellingen worden opgeslagen, en eventuele updates worden geïnstalleerd. Dit kost iedere dag ergerlijk genoeg (te veel) tijd.

Probleem 2:
Om toch al het energie probleem tegemoet te komen hebben sommige mensen al een stekkerdoos met zo'n rode schakelaar achter de pc liggen. Deze schakelaar is vaak onhandig in te drukken, en voor velen is deze stekkerdoos een regelrechte doorn in het oog.

Probleem 3:
Uiteraard het energie verbruik in huis en of op het werk! In heel Europa verbruikt deze energie vreter zo'n 30 tera-Watt op jaarbasis. De schakeling kan gebruikt worden voor de computer met monitor en randapparatuur, maar ook op de TV met video, DVD of de bekende 'UPC box' (30 watt in stand-by).

   De oplossing voor de bovenstaande geïntroduceerde en gepresenteerde problemen worden hier behandeld:

• De kast schakelt alle elektronica van computer en randapparatuur meteen uit, zodra de pc 'uit geschakeld' wordt.
   

• De bediening van het apparaat is zeer gebruiksvriendelijk, en al helemaal niet moeilijk. Het apparaat is zogenaamd 'plug and play', wat inhoudt dat het apparaat alleen aangesloten dient te worden, en meteen klaar is voor gebruik.
   

• Het extreem gereduceerde energieverbruik is mogelijk gemaakt door het wegnemen van de stand-by stroom van de monitor met randapparatuur, en de stroom van de computer zelf. Juist dit laatste maakt het apparaat uniek tussen alle andere master- slavestopcontacten.

 

:: De schakeling ::

   Aan de schakeling heb ik alvorens het bouwen verschillende eisen gesteld. De schakeling moest namelijk aan het volgende sowieso voldoen:

• De schakeling moet energie bewust zijn.
   

• De schakeling moet galvanische scheidingen hebben tussen de stuur-, en schakelelektronica.
   

• Moet 'plug and play' zijn, zonder enige aanpassing aan het huidige systeem (computer of tv).
   

• De schakeling moet klein, simpel en goedkoop blijven.
   

• Uiteraard moet de schakeling in staat zijn om de grote stromen van de computer (en opstartende monitor) te kunnen schakelen).

 

:: Het schema ::

   Dit is het elektronisch schema:

De schakeling is in staat om te bepalen wanneer de computer aan staat en wanneer niet. Dit komt door het stroomverbruik dat de computer vraagt. Bij een groter stroom verbruik zal eer meer stroom door de diodes (D*) gaan lopen, waardoor in de diodekarakteristiek af te lezen is dat de spanning over de diodes dan ook stijgt. Een voorbeeld is dat de spanning over de diodes normaal 0.6 volt is, en bij 1 ampère 0,7 volt wordt. Door het gebruik van deze 2 diodes zal er een kleine wisselspanning van top 0.7 volt ontstaan. Deze spanning sturen we natuurlijk niet rechtstreeks de opamp (operationele versterker) in, omdat deze draden dan rechtstreeks met het lichtnet verbonden zouden worden. Om dit probleem veilig op te lossen is er gebruik gemaakt van een galvanische scheiding. Voor deze schakeling is er gebruik gemaakt van een '1 op 1' spoel van 150ohm (uit oud inbelmodem van pc)die dus deze galvanische scheiding voorziet. De spanning de uiteinden van deze spoel betreft nog steeds de zelfde kleine wisselspanning, maar dan niet meer verbonden met de fase.

De wisselspanning uit de mini transformator wordt niet meteen naar de ingang van de opamp gestuurd, omdat de schakeling anders met de frequentie van het lichtnet de output zou gaan schakelen. Hiervoor is er gebruik gemaakt van enkelzijdige gelijkrichting, met een kleine condensator. Deze voorschakeling van de opamp hoeft geen grote stromen te leveren, en moet kunnen werken rond de 0,7 volt. 'P1' regelt de grenswaarde tussen stand-by modus en slaapstand van de energie afnemer, zodat de schakeling niet opnieuw berekend hoeft te worden voor bijvoorbeeld een andere pc, of tv.

De opamp versterkt het minuscule signaal uit de diodes en geeft het door naar de transistor, die op zijn beurt weer het relais kan schakelen. De opamp zou namelijk te zwak zijn om een relais te schakelen. Let op bij het aansluiten van een relais dat er een diode in sper is geplaatst OVER het relais. Dit voorkomt dat er hoge spanningen optreden bij het terug slaan van het relais. De elektronica is namelijk niet opgewassen tegen deze enorme spanningen.

De detectie van stroom, en de aansturing van het relais vergt natuurlijk ook energie. Hiervoor zit er een kleine transformator met een dubbelzijdige gelijkrichting en buffer elko ingebouwd om de schakeling te voeden. Maar om ook hierbij energie bewust bezig te zijn, is het van belang dat ook deze schakeling dus automatisch wordt uitgeschakeld bij laag verbruik op de "master" ingang.

 

:: De behuizing ::

   Aan de behuizing heb ik de volgende eisen gesteld:

• Robuuste behuizing van 6 mm (hout)
   

• Het moet compact zijn.
   

• Het moet gemakkelijk te bouwen zijn (realistischer wijze)
   

• Goedkoop (simpel design)
   

• Georganiseerde layout van de bediening (plaatsing indicatie, knoppen, etc)
   

• Het moet veilig zijn, denk ook aan draadontlastingen.

   Dit is het resultaat: