專利名稱：具有中性線漏電保護(hù)的電源插頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電源插頭，特別是涉及一種具有中性線漏電保護(hù)的電 源插頭。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的漏電保護(hù)電源插頭，由于具有漏電保護(hù)功能，能有效地防止人身觸 電，因而受到廣泛應(yīng)用。
具有漏電保護(hù)功能的電源插頭一般常用在潮濕的環(huán)境中，如游泳池、淋浴 房、廚房、衛(wèi)生間等，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，漏電保護(hù)電源插頭向高性能、高 靈敏度、多適應(yīng)性和多功能保護(hù)方向發(fā)展，現(xiàn)有的漏電保護(hù)電源插頭結(jié)構(gòu)上一 般比較簡單，靈敏度低，保護(hù)性能差。特別是插頭部分，為了保證使用安全， 插頭部分一般都與基座澆注為一體，這樣一來，該電源插頭只能適用于一種制 式的電源插座，而目前世界上有英式、美式、歐式和中國制式四種，這樣，就 造成不能適用多種不同制式電源插座的問題，特別是對于一些出口產(chǎn)品。雖然 可以通過電源轉(zhuǎn)換接頭實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)接，但是，這樣一方面使用比較麻煩，另一方面 也增加了不安全因素。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是解決漏電保護(hù)電源插頭安全性和適應(yīng) 性不高的問題。
為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種具有中性線漏電保護(hù)的電源插頭，包括基座、插頭總成、漏電保護(hù)裝置和上蓋，基座 和上蓋扣合為一體，漏電保護(hù)裝置固定在基座和上蓋形成的內(nèi)腔中，插頭總成 設(shè)置在基座上且與漏電保護(hù)裝置的電源輸入端電連接，所述插頭總成包括插頭 體和與電源插座相適配的插頭，所述插頭嵌裝在插頭體的下端面上，插頭體的 上部設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)，該凸臺(tái)的上表面上設(shè)有兩個(gè)固定柱，所述固定柱呈八字形 設(shè)置且二者的自由端分別沿插頭體的軸向延伸形成延伸部，該延伸部沿軸向分 別設(shè)有通孔且該通孔至插頭體中心軸線的距離大于凸臺(tái)的外徑，插頭體的上端 面上還分別設(shè)有與插頭電連接的彈性金屬片，插頭體自上而下穿出基座且插頭 體的凸臺(tái)與基座的內(nèi)表面相抵，兩個(gè)螺釘依次穿過基座和插頭體延伸部上的通 孔后固定在漏電保護(hù)裝置上且插頭體的上端面上的彈性金屬片與漏電保護(hù)裝 置的電源輸入觸點(diǎn)相抵。
上述方案中，所述插頭與英式、美式、歐式或中國制式四種電源插座制式 相適配。
所述漏電保護(hù)裝置包括控制電路和用于切斷電源的繼電器，所述控制電路 包括整流電路、相線漏電檢測電路中性線故障檢測電路和脫扣器控制電路，所 述整流電路用于將輸入的交流電電流整流為直流電；所述相線漏電檢測電路包
括環(huán)套在電源火線和零線上的相線漏電檢測線圈；所述中性線故障檢測電路包 括環(huán)套在電源中性線上的中性線漏電檢測線圈；所述脫扣器控制電路包括脫扣 線圈、單向可控硅和漏電保護(hù)芯片，脫扣線圈的第二端接地，第一端連接單向 可控硅SCR的陽極，單向可控硅SCR的陰極接地，控制極連接至漏電保護(hù)芯 片的SCR Trigger引腳，同時(shí)脫扣線圈的第一端連接至整流電路的輸出端，相 線漏電檢測線圈的兩輸出端分別連接至漏電保護(hù)芯片的VFB和VREF引腳。進(jìn)一步地，漏電保護(hù)芯片的VFB引腳和AMP Output引腳之間連接有反饋電阻。
所述控制電路還包括瞬間啟動(dòng)電路和測試電路，所述瞬間啟動(dòng)電路由啟動(dòng) 按鍵和限流電阻串聯(lián)組成，啟動(dòng)按鍵的另一端接電源相線，限流電阻的另一端
接脫扣線圈的第一端；所述測試電路由測試按鍵和測試電阻串聯(lián)組成，測試按 鍵的另一端接電源輸出端的相線，測試電阻的另一端接電源零線。
本實(shí)用新型，因?yàn)榭梢苑奖愕馗鼡Q插頭體總成上的插頭以適應(yīng)英式、美式、 歐式或中國制式四種電源插座制式，大大提高了電源插頭的適應(yīng)性。

圖1為本實(shí)用新型的分解結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的剖面圖3為本實(shí)用新型中的插頭總成立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4、圖5分別為插頭總成的前、后視圖； 圖6為本實(shí)用新型的基座立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作出詳細(xì)的說明。
如圖l、圖2所示，本實(shí)用新型包括基座l、插頭總成2、漏電保護(hù)裝置3 和上蓋4。基座1和上蓋4扣合為一體，漏電保護(hù)裝置3固定在基座1和上蓋 4形成的內(nèi)腔中，插頭總成2設(shè)置在基座1上且與漏電保護(hù)裝置3的電源輸入 端電連接。
圖3為插頭總成2的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖4、圖5分別為插頭總成2的前、后視圖。如圖3、圖4和圖5所示，插頭總成2包括插頭體22和與電源插座相 適配的插頭21，本實(shí)用新型具有適應(yīng)不同制式電源插座的四種插頭，分別與英 式、美式、歐式和中國制式的電源插座相適配。所述插頭21嵌裝在插頭體22 的下端面上，插頭體22的上部設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)25，該凸臺(tái)25的上表面上設(shè)有兩 個(gè)固定柱24，所述固定柱24呈八字形設(shè)置且二者的自由端分別沿插頭體22 的軸向延伸形成延伸部，該延伸部沿軸向分別設(shè)有通孔23且該通孔23至插頭 體22中心軸線的距離大于凸臺(tái)25的外徑。插頭體22的上端面上還分別設(shè)有 與插頭21電連接的彈性金屬片26。
圖6為基座1的立體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，基座l的下表面上開有與 插頭體22外輪廓相適配的通孔11，該通孔11的周圍設(shè)有兩個(gè)螺栓安裝孔12， 插頭體22自上而下穿出基座11上的通孔11且插頭體22的凸臺(tái)25與基座1 的內(nèi)表面相抵，兩個(gè)螺釘依次穿過基座1下表面上的螺栓安裝孔12和插頭體 22延伸部上的通孔23后固定在漏電保護(hù)裝置3上且插頭體22的上端面上的彈 性金屬片26與漏電保護(hù)裝置3的電源輸入觸點(diǎn)相抵。
本實(shí)用新型，由于可以更換不同制式的插頭體22以適應(yīng)不同的電源插座 制式，因此，大大提高了電源插座的適應(yīng)性。
本實(shí)用新型的漏電保護(hù)裝置包括控制電路部分和用于切斷電源的繼電器， 具有相線/中性線對地漏電雙重保護(hù)功能、反相錯(cuò)誤接線保護(hù)功能和瞬間電子 復(fù)位功能，具體電路如圖7所示。
下面對漏電保護(hù)裝置的控制電路部分作出詳細(xì)的說明。
如圖7所示，該控制電路包括整流電路110、相線漏電檢測電路120、中 性線故障檢測電路130、脫扣器控制電路140、瞬間啟動(dòng)電路150和測試電路160。
整流電路110是由二極管Dl構(gòu)成的半波整流電路，其作用是把輸入的交 流電變成直流電輸出，電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻MOV，當(dāng)電源中突然有高 電壓時(shí)，可瞬間吸收高電壓，并且MOV阻值瞬間變化無窮大，起到保護(hù)電路 板作用。
脫扣器控制電路140由脫扣線圈L1、單向可控硅SCR和漏電保護(hù)芯片IC1 組成，漏電保護(hù)芯片IC1是GFCI專用集成電路，其型號為RV4145AN，該集 成電路的八個(gè)引腳分別為l-VFB、 2-Input、 3-VREF、 4-GND、 5-SCRTrigger、 6-+VS、 7-AMPOutput、 8-NC。脫扣線圈Ll的第二端接地，第一端連接單向 可控硅SCR的陽極，單向可控硅SCR的陰極接地，控制極經(jīng)二極管D3連接 至漏電保護(hù)芯片IC1的引腳5，同時(shí)單向可控硅SCR的控制極與地之間并聯(lián)一 只抗干擾電容C3。脫扣線圈Ll第一端串聯(lián)電阻R4、R3后連接至整流電路110 的輸出端，這樣，輸入的交流電經(jīng)二極管Dl半波整流、電容Cl濾波、電阻 R3、 R4限流后提供約103V 113V左右的電壓供給脫扣線圈Ll，使其保持吸 合狀態(tài)。
在相線漏電檢測電路120中，漏電檢測線圈Tl環(huán)套在電源火線和零線上， Tl的兩輸出端并聯(lián)電容C7且第一端串聯(lián)電容C6和電阻R7后與漏電保護(hù)芯 片IC1的引腳1連接，第二端與漏電保護(hù)芯片IC1的引腳3連接構(gòu)成變壓器耦 合差動(dòng)輸入電路，該漏電保護(hù)芯片IC1的引腳5連接至單向可控硅SCR的控 制極上。漏電保護(hù)芯片IC1的引腳1和引腳7之間連接有反饋電阻R6， R6的 阻值大小決定漏電保護(hù)芯片IC1的放大倍數(shù)，即決定GFCI觸發(fā)脫扣動(dòng)作的故 障電流值的大小。在使用過程中，漏電檢測線圈Tl檢測兩根電源線通過電流的矢量和，正 常工作時(shí)，漏電電流的矢量和為零，漏電檢測線圈T1中沒有感應(yīng)電流，當(dāng)有 設(shè)備漏電或人體觸電時(shí)，火線與零線所流過的電流大小不等，此時(shí)矢量和不為 零，于是在漏電檢測線圈T1中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流并輸出至漏電保護(hù)
芯片IC1，如果此感應(yīng)電流超過預(yù)定值，則漏電保護(hù)芯片IC1的引腳5輸出觸 發(fā)電流，該觸發(fā)電流輸出至單向可控硅SCR的控制極，于是單向可控硅SCR 由關(guān)斷狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通，此時(shí)，加在脫扣線圈Ll第一端的電流經(jīng)單向可控硅SCR 接地，于是脫扣線圈L1斷電，脫扣裝置復(fù)位切斷電源，從而保護(hù)用電設(shè)備及 人體的安全。
中性線故障檢測電路130中，中性線故障檢測線圈T2環(huán)套在電源的中性 線上，T2并聯(lián)電容C4后第一端接地，第二端與電容C5串接連接到漏電保護(hù) 芯片IC1的引腳7，中性線故障檢測線圈T2和相線漏電檢測線圈Tl構(gòu)成耦合 相應(yīng)振蕩頻率的正弦波振蕩器，當(dāng)有中性誤接地現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，此振蕩器起振， 當(dāng)振幅達(dá)到漏電保護(hù)芯片IC1的閥值時(shí)，漏電保護(hù)芯片IC1的引腳5輸出觸發(fā) 信號觸發(fā)單向可控硅SCR，于是單向可控硅SCR由關(guān)斷狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通，脫扣 線圈Ll失電驅(qū)動(dòng)脫扣裝置切斷電源。
瞬間啟動(dòng)電路150中，啟動(dòng)按鍵Sl —端與電源相線連接，另一端串聯(lián)限 流電阻Rl， Rl另一端與二極管D2正極連接構(gòu)成半波整流電路，而D2負(fù)極 與電容C1正極連接構(gòu)成濾波電路，將削除交流余波后的195 220V左右直流 電壓送入L1脫扣器線圈第二端。按下啟動(dòng)按鍵S1，相線電壓經(jīng)電阻R1限流、 二極管D2半波整流、電容Cl濾波后提供瞬間啟動(dòng)電壓，該電壓加在膠扣線 圈Ll上使其瞬間吸合處于正常工作狀態(tài)，然后脫扣線圈Ll在整流電路提供的103V 113V左右電壓作用下保持吸合狀態(tài)，只有當(dāng)人為對地漏電或正常對地漏
電超出設(shè)置一閾值時(shí)脫扣線圈Ll才失電完成脫扣動(dòng)作。
測試電路160由測試按鍵S2和測試電阻R8串聯(lián)構(gòu)成，測試電阻R8的另 一端與輸入電源的相線連接，測試按鍵S2的另一端與本電源插頭的電源輸出 端連接，按下測試按鈕S2，相當(dāng)于給漏電檢測線圈T1施加一故障電流，即該 測試電路可以給GFCI提供15mA左右的故障電流，定期檢查GFCI工作狀態(tài)。 測試按鍵S2設(shè)置在上蓋5上，該測試按鍵S2底面上的兩個(gè)觸點(diǎn)分別與漏電保 護(hù)裝置上的測試觸點(diǎn)相對，測試按鍵S2穿出上蓋的上表面，當(dāng)按下測試按鍵 S2時(shí)，接通測試電路。 ，
本實(shí)用新型的電路部分還設(shè)有工作狀態(tài)指示燈，由半波整流二極管D4、 發(fā)光二極管LED和電阻R8依次串聯(lián)組成，二極管D4的另一端接電源相線， 電阻R8的另一端接電源零線。當(dāng)漏電保護(hù)插頭正常工作時(shí)，輸入電源經(jīng)二極 管D4半波整流后將交流電變?yōu)?03V 113V的直流電，經(jīng)電阻R8限流后轉(zhuǎn)換 為3V左右的直流電壓提供LED給正極，LED指示燈發(fā)光。
本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在本實(shí)用新型的 啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實(shí)用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落 入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、具有中性線漏電保護(hù)的電源插頭，包括基座、插頭總成、漏電保護(hù)裝置和上蓋，基座和上蓋扣合為一體，漏電保護(hù)裝置固定在基座和上蓋形成的內(nèi)腔中，插頭總成設(shè)置在基座上且與漏電保護(hù)裝置的電源輸入端電連接，其特征在于插頭總成包括插頭體和與電源插座相適配的插頭，所述插頭嵌裝在插頭體的下端面上，插頭體的上部設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)，該凸臺(tái)的上表面上設(shè)有兩個(gè)固定柱，所述固定柱呈八字形設(shè)置且二者的自由端分別沿插頭體的軸向延伸形成延伸部，該延伸部沿軸向分別設(shè)有通孔且該通孔至插頭體中心軸線的距離大于凸臺(tái)的外徑，插頭體的上端面上還分別設(shè)有與插頭電連接的彈性金屬片，插頭體自上而下穿出基座且插頭體的凸臺(tái)與基座的內(nèi)表面相抵，兩個(gè)螺釘依次穿過基座和插頭體延伸部上的通孔后固定在漏電保護(hù)裝置上且插頭體的上端面上的彈性金屬片與漏電保護(hù)裝置的電源輸入觸點(diǎn)相抵。
2、 如權(quán)利要求l所述的具有中性線漏電保護(hù)的電源插頭，其特征在于所述插頭與英式、美式、歐式或中國制式四種電源插座制式相適配。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的具有中性線漏電保護(hù)的電源插頭，其特征在 于所述漏電保護(hù)裝置包括控制電路和用于切斷電源的繼電器，所述控制電路包括 '整流電路，用于將輸入的交流電電流整流為直流電；相線漏電檢測電路，包括環(huán)套在電源火線和零線上的相線漏電檢測線圈； 中性線故障檢測電路，包括環(huán)套在電源中性線上的中性線漏電檢測線圈； 脫扣器控制電路，包括脫扣線圈、單向可控硅和漏電保護(hù)芯片，脫扣線圈 的第二端接地，第一端連接單向可控硅SCR的陽極，單向可控硅SCR的陰極接地，控制極連接至漏電保護(hù)芯片的SCR Trigger引腳，同時(shí)脫扣線圈的第一 端連接至整流電路的輸出端，相線漏電檢測線圈的兩輸出端分別連接至漏電保 護(hù)芯片的VFB和VREF弓1腳。
4、 如權(quán)利要求3所述的具有中性線漏電保護(hù)的電源插頭，其特征在于漏 電保護(hù)芯片的VFB引腳和AMP Output引腳之間連接有反饋電阻。
5、 如權(quán)利要求4所述的具有中性線漏電保護(hù)的電源插頭，其特征在于所 述控制電路還包括瞬間啟動(dòng)電路，由啟動(dòng)按鍵和限流電阻串聯(lián)組成，啟動(dòng)按鍵的另一端接電 源相線，限流電阻的另一端接脫扣線圈的第一端；測試電路，由測試按鍵和測試電阻串聯(lián)組成，測試按鍵的另一端接電源輸 出端的相線，測試電阻的另一端接電源零線。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電源插頭，是一種具有中性線漏電保護(hù)的電源插頭。包括基座、插頭總成、漏電保護(hù)裝置和上蓋，插頭總成包括插頭體和與電源插座相適配的插頭，插頭嵌裝在插頭體的下端面上，插頭體的上表面上設(shè)有兩個(gè)呈八字形設(shè)置的固定柱，二者的自由端分別沿插頭體的軸向延伸形成延伸部，該延伸部沿軸向分別設(shè)有通孔，插頭體的下端面上還分別設(shè)有與插頭電連接的彈性金屬片，插頭體自上而下穿出基座，堅(jiān)固螺釘依次穿過基座和插頭體延伸部上的通孔后固定在漏電保護(hù)裝置上。本實(shí)用新型因?yàn)榭梢苑奖愕馗鼡Q插頭體總成上的插頭以適應(yīng)英式、美式、歐式或中國制式四種電源插座制式，大大提高了電源插頭的適應(yīng)性。
文檔編號H02H3/14GK201397981SQ20092015222
公開日2010年2月3日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者劉德金, 偉 范 申請人:創(chuàng)奇科技有限公司