安全用電插座的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)的一種安全用電插座，包括電源插座本體和在電源插座本體零線(xiàn)、火線(xiàn)的輸入端設(shè)置的智能檢測(cè)電路。在插座本體中，輸出端子設(shè)有通過(guò)印制板連接微動(dòng)簧片的頂桿和彈簧，所述智能檢測(cè)電路包括電連接插座端正、負(fù)極L、N的單片機(jī)，該單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)AC-DC轉(zhuǎn)換電路供電，并順次通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和繼電器電連接插座端子L、N極，單片機(jī)檢測(cè)插頭正確插入插座，驅(qū)動(dòng)常開(kāi)繼電器閉合，接通插座兩個(gè)輸出端子連接的火線(xiàn)和零線(xiàn)向負(fù)載供電，拔出插頭，單片機(jī)斷開(kāi)繼電器，插座輸出端子無(wú)交流輸出。本實(shí)用新型在通電狀態(tài)下能確保每一個(gè)插孔在未插入電器插頭前是沒(méi)有電的。只有當(dāng)L、N極同時(shí)插入時(shí)插孔端子才會(huì)通電，單獨(dú)插入任何一極也不會(huì)觸電。
【專(zhuān)利說(shuō)明】安全用電插座

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種防觸電用電插座，尤其是不會(huì)發(fā)生觸電危險(xiǎn)的安全用電插座。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)插座為了防兒童意外觸電，通常采用電源插座套、防觸電插座保護(hù)套、絕緣插座套、保護(hù)蓋插頭保護(hù)套，用堵住插孔的硬性物理隔離或在插頭內(nèi)部設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的模擬檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn).但這些堵孔硬性器件仍然存在兒童觸電隱患，對(duì)于幼稚無(wú)知的頑童仍有好奇插拔玩耍的弊端，而且也帶來(lái)了用電使用不方便的問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，中國(guó)專(zhuān)利號(hào):200520014827.4公開(kāi)了一種電源插座安全蓋，該安全蓋包括絕緣基座板及設(shè)于其端面的若干只插腳，各插腳的分布位置、數(shù)量、規(guī)格和對(duì)應(yīng)的電源插座相配合，且在基座板的端面上還設(shè)有一圈防水筋。它可直接插在暫時(shí)不用的電源插座插孔中進(jìn)行封閉遮蓋，以防止誤觸插孔發(fā)生安全事故。目前家庭使用的這種一般帶用保護(hù)蓋的插座，雖然可起到防止其他金屬物體誤插入導(dǎo)致觸電，但是市場(chǎng)上的插座，特別是中低檔的插座，其保護(hù)蓋設(shè)計(jì)和工藝的問(wèn)題起不到保護(hù)的作用，達(dá)不到防止其他金屬物體誤插入導(dǎo)致觸電的作用，成為一種不安全的保護(hù)蓋。其次作為老式的插座沒(méi)有設(shè)計(jì)保護(hù)門(mén)，導(dǎo)致小孩用金屬物體誤插入插座造成觸電事件時(shí)有發(fā)生。所以將暫時(shí)不使用的插座孔封閉的實(shí)際意義不大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種安全性可靠，能夠防止金屬物意外插入或小孩因年幼無(wú)知而有意插入導(dǎo)電物或手指通電產(chǎn)生觸電危險(xiǎn)，確保插座在未使用狀態(tài)時(shí)或非正確插入時(shí)，金屬輸出端子不帶電，不會(huì)發(fā)生觸電危險(xiǎn)的安全用電插座。本實(shí)用新型的上述目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到，一種安全用電插座，包括電源插座本體和在電源插座本體零線(xiàn)、火線(xiàn)的輸入端設(shè)置的智能檢測(cè)電路，其特征在于:在插座本體中，輸出端子9設(shè)有通過(guò)印制板12連接微動(dòng)簧片13的頂桿10和彈簧11，所述智能檢測(cè)電路包括電連接插座端正、負(fù)極L、N的單片機(jī)，該單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)AC-DC轉(zhuǎn)換電路供電，并順次通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和繼電器電連接插座端子L、N極，單片機(jī)檢測(cè)插頭正確插入插座，驅(qū)動(dòng)常開(kāi)繼電器閉合，接通插座兩個(gè)輸出端子連接的火線(xiàn)和零線(xiàn)向負(fù)載供電，拔出插頭，單片機(jī)斷開(kāi)繼電器，插座輸出端子無(wú)交流輸出。
[0004]本實(shí)用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。
[0005]本實(shí)用新型在傳統(tǒng)插座基礎(chǔ)上，采用主要由單片機(jī)和繼電器構(gòu)成的內(nèi)部檢測(cè)控制電路，實(shí)時(shí)檢測(cè)插座電信號(hào)，僅當(dāng)L、N極同時(shí)在50ms內(nèi)插入時(shí)插孔才會(huì)通電，單獨(dú)插入任何一極或兩極同時(shí)插入時(shí)間大于50ms均不會(huì)有電。金屬端子結(jié)構(gòu)進(jìn)行防觸電設(shè)計(jì)，即使是兒童將手指插入到插座內(nèi)觸及到了插座的金屬端子，也不會(huì)發(fā)生觸電事故。
[0006]本實(shí)用新型在插座內(nèi)部設(shè)置智能檢測(cè)電路，保證插座機(jī)械結(jié)構(gòu)上在未使用狀態(tài)時(shí)，金屬輸出端子不帶電，即使兒童出于好奇，將金屬物或者手指插入插座也不會(huì)發(fā)生觸電危險(xiǎn)。
[0007]本實(shí)用新型安全用電插座與傳統(tǒng)意義上的插座不同在于，即使是人的肢體觸及到了插座的電路，在防觸電插座智能檢測(cè)電路的保護(hù)下也不會(huì)發(fā)生觸電事故?？煞乐箖和療o(wú)論是出于好奇或幼稚無(wú)知而將金屬物插入通電的插座產(chǎn)生觸電危險(xiǎn)，在通電狀態(tài)下能確保每一個(gè)插孔在未插入電器插頭前是沒(méi)有電的。安全用電插座能智能識(shí)別插頭是否正確插入，只有當(dāng)L、N極同時(shí)插入時(shí)(前后插入間隔不大于50ms)插孔端子才會(huì)通電，所以單獨(dú)插入任何一極也不會(huì)觸電。
[0008]本實(shí)用新型在通電狀態(tài)下單獨(dú)接觸到插座的任一極都不會(huì)觸電，可照顧家庭成員特別是兒童的安全。
[0009]本實(shí)用新型廣泛應(yīng)用于家庭、企事業(yè)單位、機(jī)關(guān)部門(mén)，幾乎需要用電的地方都可以應(yīng)用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型安全用電插座的電路原理示意圖。
[0011]圖2是本實(shí)用新型安全用電插座改進(jìn)端子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3是本實(shí)用新型安全用電插座電路的流程圖。
[0013]圖4是本實(shí)用新型安全用電插座電路結(jié)構(gòu)實(shí)施例示意圖。
[0014]圖中:1AC-DC轉(zhuǎn)換電路，2單片機(jī)，3繼電器驅(qū)動(dòng)模塊，4繼電器，5輸出端子，6負(fù)載，7-1火線(xiàn)，7-2零線(xiàn)，8插座面板，9輸出端子，10頂桿，11彈簧，12印制板，13微動(dòng)簧片，14觸點(diǎn)，15插頭插入孔，16變壓器，17整流橋，18集成芯片，19電容，20電阻，2-繼電器，22端子L，23端子N，245VDC電路，253.3VDC電路，26晶振電路，27復(fù)位電路，28繼電器驅(qū)動(dòng)電路。

【具體實(shí)施方式】
[0015]參閱圖1。在以下描述的實(shí)施例中，一種安全用電插座包括:電源插座本體和在電源插座本體零線(xiàn)、火線(xiàn)的輸入端設(shè)置的智能檢測(cè)電路。所述智能檢測(cè)電路包括電連接插座端正、負(fù)極L、N的單片機(jī)2,該單片機(jī)內(nèi)設(shè)有L、N極同時(shí)在50ms內(nèi)插入時(shí)插孔才會(huì)通電，單獨(dú)插入任何一極或兩極同時(shí)插入時(shí)間大于50ms均不會(huì)有電的控制程序，單片機(jī)2通過(guò)AC-DC轉(zhuǎn)換電路I供電，并順次通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)模塊3和繼電器4電連接插座端子L、N極。AC-DC電路I用于將交流電壓轉(zhuǎn)換成單片機(jī)2所需的5V直流DC電源。為解決單片機(jī)無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)繼電器的問(wèn)題，增加了繼電器驅(qū)動(dòng)模塊3。當(dāng)單片機(jī)2檢測(cè)到插頭正確插入插座時(shí)，單片機(jī)2驅(qū)動(dòng)常開(kāi)繼電器4閉合，此時(shí)插座的2個(gè)輸出端子5分別與火線(xiàn)和零線(xiàn)接通，開(kāi)始向負(fù)載6供電，當(dāng)拔出插頭時(shí)，單片機(jī)2斷開(kāi)繼電器4，插座輸出端子6無(wú)交流輸出。所述智能檢測(cè)電路主要為單片機(jī)和繼電器，該單片機(jī)內(nèi)設(shè)控制程序，僅當(dāng)L、N極同時(shí)在50ms內(nèi)插入時(shí)插孔才會(huì)通電，單獨(dú)插入任何一極或兩極同時(shí)插入時(shí)間大于50ms均不會(huì)有電,單片機(jī)通過(guò)AC-DC轉(zhuǎn)換電路供電，并通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)繼電器閉合，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到插頭正確插入插座時(shí)，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)常開(kāi)繼電器閉合，接通插座的2個(gè)輸出端子的火線(xiàn)和零線(xiàn)向負(fù)載供電，當(dāng)拔出插頭時(shí)，單片機(jī)斷開(kāi)繼電器，插座輸出端子無(wú)交流輸出。
[0016]參閱圖2、圖3。改進(jìn)的插座輸出端子在傳統(tǒng)插座端子的基礎(chǔ)上增加了頂桿10、彈簧11及微動(dòng)簧片13，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3所示。在插座本體中，輸出端子9設(shè)有通過(guò)印制板12連接微動(dòng)簧片13的頂桿10和彈簧11,彈簧11通過(guò)頂桿10,—端位于輸出端子彈性插入口，另一端位于輸出端子9彈性插入口下方梯形空間下底導(dǎo)體。頂桿10穿過(guò)彈簧11和印制板12連接微動(dòng)黃片13,使得頂桿10動(dòng)作時(shí)能連動(dòng)彈黃13 —起動(dòng)作。微動(dòng)黃片13上端焊接于印制板12上作為固定端，下端觸點(diǎn)14作為活動(dòng)端能繞固定端運(yùn)動(dòng)。為使觸點(diǎn)14在自然狀態(tài)下緊貼印制板上的焊盤(pán)，在設(shè)計(jì)上采用弧形設(shè)計(jì)使之具有一定的預(yù)緊力。插頭從插座面板8上的插頭插入孔15插入插座時(shí),頂桿10在插頭的作用力下向下移動(dòng),并將微動(dòng)簧片13的觸點(diǎn)14脫離印制板12上的焊盤(pán)，同時(shí)彈簧11被壓縮，改變檢測(cè)電路的連接形式，。當(dāng)插頭拔出插座時(shí)，頂桿10和微動(dòng)微動(dòng)簧片13在彈簧力的作用下恢復(fù)原位。
[0017]參閱圖4。安全用電插座包含將交流輸入轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)工作所需的5V直流DC電路24，交流電壓經(jīng)過(guò)變壓器16降壓，再經(jīng)過(guò)整流橋17全波整流后輸出5V直流電壓(此時(shí)電壓混有較大紋波)，再經(jīng)過(guò)5VDC穩(wěn)壓芯片18和電容19進(jìn)行濾波穩(wěn)壓，最終輸出標(biāo)準(zhǔn)5V直流電壓。3.3VDC電路25用于將5V直流DC轉(zhuǎn)換成單片機(jī)2工作所需的3.3VDC電源。5VDC電壓經(jīng)過(guò)電容19濾波和3.3VDC穩(wěn)壓芯片18后輸出標(biāo)準(zhǔn)的3.3VDC電壓。晶振電路26用于給單片機(jī)2提供8MHz的晶振源，該晶振源主要通過(guò)3.3VDC穩(wěn)壓芯片18實(shí)現(xiàn)。復(fù)位電路27用于單片機(jī)2上電時(shí)使之復(fù)位，主要通過(guò)芯片18和限流電阻20實(shí)現(xiàn)。繼電器驅(qū)動(dòng)電路28用于提高單片引腳的驅(qū)動(dòng)能力，主要通過(guò)芯片18實(shí)現(xiàn)。L端子22和N端子23分別連接到交流輸出的火線(xiàn)和零線(xiàn)，是交流輸出的承載部件。
[0018]單片機(jī)2上電時(shí)首先復(fù)位，復(fù)位完成后單片機(jī)15腳、18腳輸出高電平(3.3VDC，下同)，此時(shí)繼電器4為高電平，繼電器觸點(diǎn)處于斷開(kāi)狀態(tài)，插座無(wú)交流輸出。同時(shí)單片機(jī)2讀取17腳、18腳電平。當(dāng)插頭插入插座并使微動(dòng)簧片13的S1、S2同時(shí)在50ms內(nèi)斷開(kāi)，單片讀取到17腳、18腳的電平為低電平，此時(shí)單片機(jī)2使15腳輸出OVDC低電平，繼電器線(xiàn)圈通電并使觸點(diǎn)閉合，插座開(kāi)輸出交流電。如果因?yàn)樾『⒛暧谉o(wú)知而將手指或其他導(dǎo)電物體插入插座，假設(shè)是插入火線(xiàn)孔，此時(shí)只有SI斷開(kāi)，S2仍閉合，此時(shí)16腳為低電平，17腳為高電平，單片機(jī)2讀取到該狀態(tài)時(shí)不向插座輸出交流電。即使是小孩將兩手指或?qū)щ娢矬w同時(shí)插入插座，由于單片機(jī)2會(huì)判斷S1、S2同時(shí)斷開(kāi)的時(shí)間間隔，要想小孩同時(shí)在50ms內(nèi)插入基本不可能，所以單片仍不會(huì)向插座輸出交流電。
[0019]當(dāng)插頭插入插座并使微動(dòng)簧片13的S1、S2同時(shí)在50ms內(nèi)斷開(kāi)，單片機(jī)讀取到17腳、18腳的電平為低電平，此時(shí)單片機(jī)2使15腳OVDC低電平，繼電器線(xiàn)圈通電并使觸點(diǎn)閉合，插座開(kāi)輸出交流電。
[0020]彈片可以使用高彈性磷銅，插拔10000萬(wàn)次不疲勞，接觸良好不易打火。承載功率大，確保電線(xiàn)承載2500W時(shí)不發(fā)熱。插座采用人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，插頭凹槽在插拔插頭過(guò)程中不易碰觸插頭金屬片而避免發(fā)生觸電。內(nèi)芯使用阻燃性好，耐高溫的PC+ABS工程塑料，高溫125°C不變形。750°C灼熱絲灼熱不燃燒。經(jīng)久耐用，免除多次重復(fù)購(gòu)買(mǎi)的煩惱。
【權(quán)利要求】
1.一種安全用電插座，包括電源插座本體和在電源插座本體零線(xiàn)、火線(xiàn)的輸入端設(shè)置的智能檢測(cè)電路，其特征在于:在插座本體中，輸出端子(9)設(shè)有通過(guò)印制板(12)連接微動(dòng)簧片(13)的頂桿(10)和彈簧(11)，所述智能檢測(cè)電路包括電連接插座端正、負(fù)極L、N的單片機(jī)，該單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)AC-DC轉(zhuǎn)換電路供電，并順次通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和繼電器電連接插座端子L、N極，單片機(jī)檢測(cè)插頭正確插入插座，驅(qū)動(dòng)常開(kāi)繼電器閉合，接通插座兩個(gè)輸出端子連接的火線(xiàn)和零線(xiàn)向負(fù)載供電，拔出插頭，單片機(jī)斷開(kāi)繼電器，插座輸出端子無(wú)交流輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的安全用電插座，其特征在于:彈簧(11)通過(guò)頂桿(10)，一端位于輸出端子彈性插入口，另一端位于輸出端子(9)彈性插入口下方梯形空間下底導(dǎo)體。
3.如權(quán)利要求1所述的安全用電插座，其特征在于:頂桿(10)穿過(guò)彈簧(11)和印制板(12)連接微動(dòng)簧片(13)，使得頂桿(10)動(dòng)作時(shí)能連動(dòng)彈簧(13) 一起動(dòng)作。
4.如權(quán)利要求3所述的安全用電插座，其特征在于:微動(dòng)簧片(13)上端焊接于印制板(12)上作為固定端，下端觸點(diǎn)(14)作為活動(dòng)端能繞固定端運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】H01R13/44GK204243285SQ201420572444
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年10月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月2日
【發(fā)明者】張琴, 向巧, 李整建, 謝旭東, 周群, 陳建, 唐恩軍 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第五七一九工廠(chǎng), 成都航利航空機(jī)電裝備制造有限公司