CN102035521A - 开关控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开关控制电路，包括：整流电路，与交流电源的火线端、零线端连接，将交流电源的交流电转换为直流电；开关电路，与整流电路连接；控制电路，与开关电路连接，并与继电器的线圈连接；继电器，包括线圈和第一常开触点，第一常开触点的第一端与火线端连接，第一常开触点的第二端与负载连接，开关电路根据负载是否连接第一常开触点的第二端来控制其通断，控制电路根据开关电路的通断来控制线圈的通断，并进一步控制第一常开触点的通断。通过本发明，可以有效地防止插座漏电、触电等发生，保证使用者的安全。

Description

开关控制电路

技术领域

本发明涉及一种开关控制电路。

背景技术

现有的普通插座由于直接将负载连接到火线、零线，容易造成漏电、触电，危及到人身使用安全，其中，小孩最容易将手指或导电物插入插座的插孔中，导致触电。

解决上述的问题的方式包括，为插座提供控制电路，通过开关等部件来控制将负载与交流电源的火线、零线连接或断开。但是，开关仍然需要人为开启或关闭，在使用者忘记操作开关或进行了误操作，仍然会导致漏电、触电事件的发生。

因此，需要一种方式，能够自动判断负载的插头是否已经插入插座，并仅在负载的插头插入插座时，实现负载与交流电源的火线、零线的连接，以为负载供电。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种方式，能够自动判断负载的插头是否已经插入插座，并仅在负载的插头插入插座时，实现负载与交流电源的火线、零线的连接，以为负载供电。

有鉴于此，本发明提供一种开关控制电路，包括：整流电路，与交流电源的火线端、零线端连接，将交流电源的交流电转换为直流电；开关电路，与整流电路连接；控制电路，与开关电路连接，并与继电器的线圈连接；继电器，包括线圈和第一常开触点，第一常开触点的第一端与火线端连接，第一常开触点的第二端与负载连接，开关电路根据负载是否连接第一常开触点的第二端来控制其通断，控制电路根据开关电路的通断来控制线圈的通断，并进一步控制第一常开触点的通断。

在上述技术方案中，优选地，整流电路包括：第一电容，第一电容的第一端连接火线端；整流器，整流器的第一交流侧端口连接第一电容的第二端，整流器的第二交流侧端口连接零线端，整流器的正极输出端连接有第一节点，整流器的负极输出端接地；稳压二极管，稳压二极管的负极连接至第一节点，稳压二极管的正极接地；极性电容，极性电容的正极连接至第一节点，极性电容的负极接地。

在上述技术方案中，优选地，开关电路包括：第一二极管，第一二极管的正极连接至第一节点，第一二极管的负极接地，第一二极管向第一三极管的基极发射光信号；第一三极管，第一三极管的集电极连接至第一节点，第一三极管的发射极连接至控制电路，第一三极管在基极接收到光信号时导通，负载通过插头连接第一常开触点的第二端时，插头的第一插片将发射向第一三极管的基极的光信号阻断。

在上述技术方案中，优选地，第一二极管的类型为红外发射管，第一三极管的类型为红外接收管，光信号为红外光。

在上述技术方案中，优选地，开关电路还包括：第一电阻，第一二极管的正极、第一三极管的集电极均通过第一电阻连接至第一节点。

在上述技术方案中，优选地，开关电路还包括：第二二极管，第二二极管的正极连接至第一节点，第二二极管的负极接地，第二二极管向第二三极管的基极发射光信号；第二三极管，第二三极管的集电极连接至第一节点，第二三极管的发射极连接至控制电路，第二三极管在基极接收到光信号时导通，负载通过插头连接第一常开触点的第二端时，插头的第二插片将发射向第二三极管的基极的光信号阻断。

在上述技术方案中，优选地，控制电路包括：第三三极管，第三三极管的基极连接第一三极管的发射极，第三三极管根据基极是否接收到第一三极管的电压来控制其通断，第三三极管的发射极接地，第三三极管的集电极连接第一节点；第四三极管，第四三极管的基极、集电极均连接第一节点，第四三极管根据基极是否接收到第一节点的电压来控制其通断，第四三极管的发射极连接至线圈。

在上述技术方案中，优选地，控制电路还包括：第二电阻，第三三极管的集电极、第四三极管的基极均通过第二电阻间接连接第一节点。

在上述技术方案中，优选地，继电器还包括：第二常开触点，第二常开触点的第一端与零线端连接，第二常开触点的第二端与负载连接，控制电路根据开关电路的通断来控制线圈的通断，并进一步控制第二常开触点的通断。

在上述技术方案中，优选地，整流器的正极输出端通过第三电阻间接连接第一节点。

通过以上技术方案，可以实现一种开关控制电路，能够通过自动检测到负载的插头是否连接到开关控制电路，并仅在负载的插头连接进来时将交流电源的电能提供给负载。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的开关控制电路的原理示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的开关控制电路的电路连接示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的开关控制电路的电路连接示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。

图1是根据本发明的一个实施例的开关控制电路的原理示意图。

如图1所示，本发明提供一种开关控制电路，包括：整流电路102，与交流电源的火线端、零线端连接，将交流电源的交流电转换为直流电；开关电路104，与整流电路102连接；控制电路106，与开关电路104连接，并与继电器的线圈108连接；继电器，包括线圈108和第一常开触点110，第一常开触点110的第一端与火线端连接，第一常开触点110的第二端与负载连接，开关电路104根据负载是否连接第一常开触点110的第二端来控制其通断，控制电路106根据开关电路104的通断来控制线圈108的通断，并进一步控制第一常开触点110的通断。

通过以上技术方案，开关电路104在负载接入开关控制电路产生的信号，以通过控制电路106根据开关电路104的信号来控制继电器的线圈108导通，进一步使第一常开触点110闭合，这样负载可以通过第一常开触点110连接到交流电源的火线端，获得交流电以进行工作。

图2是根据本发明的一个实施例的开关控制电路的电路连接示意图。

如图2所示，在本实施例中，整流电路可以包括：第一电容C1，第一电容C1的第一端连接火线端L；整流器SD，整流器SD的第一交流侧端口连接第一电容C1的第二端，整流器SD的第二交流侧端口连接零线端N，整流器SD的正极输出端连接有第一节点(未示出)，整流器SD的负极输出端接地；稳压二极管ZD1，稳压二极管ZD1的负极连接至第一节点，稳压二极管ZD1的正极接地；极性电容C2，极性电容C2的正极连接至第一节点，极性电容C2的负极接地。

在上述技术方案中，开关电路可以包括：第一二极管LD1，第一二极管LD1的正极连接至第一节点，第一二极管LD1的负极接地，第一二极管LD1向第一三极管RD1的基极发射光信号；第一三极管RD1，第一三极管RD1的集电极连接至第一节点，第一三极管RD1的发射极连接至控制电路，第一三极管RD1在基极接收到光信号时导通，负载通过插头连接第一常开触点的第二端时，插头的第一插片将发射向第一三极管RD1的基极的光信号阻断。第一二极管LD1和第一三极管RD1构成第一检测装置IC1。

在上述技术方案中，第一二极管LD1的类型为红外发射管，第一三极管RD1的类型为红外接收管，光信号为红外光。

在上述技术方案中，开关电路还包括：第一电阻R3，第一二极管LD1的正极、第一三极管RD1的集电极均通过第一电阻R3连接至第一节点。

在上述技术方案中，控制电路包括：第三三极管Q1，第三三极管Q1的基极连接第一三极管RD1的发射极，第三三极管Q1根据基极是否接收到第一三极管RD1的电压来控制其通断，第三三极管Q1的发射极接地，第三三极管Q1的集电极连接第一节点；第四三极管Q3，第四三极管Q3的基极、集电极均连接第一节点，第四三极管Q3根据基极是否接收到第一节点的电压来控制其通断，第四三极管Q3的发射极连接至线圈。

在上述技术方案中，控制电路还包括：第二电阻R4，第三三极管Q1的集电极、第四三极管Q3的基极均通过第二电阻R4间接连接第一节点。

在上述技术方案中，继电器K1还包括：第二常开触点，第二常开触点的第一端与零线端N连接，第二常开触点的第二端与负载连接，控制电路根据开关电路的通断来控制线圈的通断，并进一步控制第二常开触点的通断。

图3是根据本发明的一个实施例的开关控制电路的电路连接示意图。

如图3所示，在本实施例中，开关电路还包括：第二二极管LD2，第二二极管LD2的正极连接至第一节点，第二二极管LD2的负极接地，第二二极管LD2向第二三极管RD2的基极发射光信号；第二三极管RD2，第二三极管RD2的集电极连接至第一节点，第二三极管RD2的发射极连接至控制电路，第二三极管RD2在基极接收到光信号时导通，负载通过插头连接第一常开触点的第二端时，插头的第二插片将发射向第二三极管RD2的基极的光信号阻断。第二二极管LD2和第二三极管RD2构成第二检测装置IC2。

在上述技术方案中，整流器SD的正极输出端通过第三电阻R2间接连接第一节点。

根据本实施例的开关控制电路置于插座时，接线柱输入端H1引出火线端L、零线端N，火线端L经第一电容C1降压经桥式整流器SD以及第三电阻R2同稳压二极管ZD1、极性电容C2组成一个稳定的提供直流电压的工作电源，第四电阻R1是为第一电容C1放电，第一检测装置IC1、第二检测装置IC2分别针对火线、零线进行检测，每个检测装置是由一个红线外发射管同一个红外接收管组成，由第一电阻R3降压后同时供电两个检测头红外发射管LD1、LD2的正极和红外接收管RD1、RD2的C极，红外接收管RD1、RD2的E极均连接第三三极管B极，第三三极管Q1、第四三极管Q2相当于微型开关，当红外线发射管LD1、LD2同时发射出红外光线分别射向红外接收管RD1、RD2，红外接收管RD1、RD2接收到红外线导通，由第一电阻R3降压，触发第三三极管Q1、第五三极管Q2正向导通，直接第二电阻R4的触发电压对地短路，使第四三极管Q3基极得不到触发电压来驱动继电器K1的线圈，即继电器K1的触点不能闭合，这时插座没有电压输出。

当用插头插入插座后，红外发射管LD1、LD2发射出的红外光线被插头插片隔断，使红外接收管RD1、RD2得不到红外光线触发，第三三极管Q1、第五三极管Q2基极也得不到由第一电阻R3降压的电压来触发，这时第二电阻R4降压触发电压直接触发第四三极管Q3驱动继电器K1的线圈，使继电器K1的常开触点正常闭合这时插座有电压输出。

当插头拔出时，红外接收管RD1、RD2又接到红外光线使第三三极管Q1、第五三极管Q2把第二电阻R4降压的电压再次对地短路，第四三极管Q3基极失压使得继电器K1的触点断开，插座又恢复无电输出状态。

第四电阻R5是保护第四三极管Q3不会被烧坏，第三二极管D1是保护继电器K1的线圈，第五电阻R6降压提供发光二极管LED1作警示指示灯电源。

本实施例中的开关控制电路使得插座要正常输出220V电压，必须两个检测探头IC1、IC2要同时检测到插头插片，才能有电输出，否则无论怎样单插或不平行插，插座都不会有电输出。这使得无论是误操作或潮湿等异常状况，都不会使插座产生漏电、触电的危险。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关控制电路，其特征在于，包括：

整流电路，与交流电源的火线端、零线端连接，将所述交流电源的交流电转换为直流电；

开关电路，与所述整流电路连接；

控制电路，与所述开关电路连接，并与继电器的线圈连接；

所述继电器，包括所述线圈和第一常开触点，所述第一常开触点的第一端与所述火线端连接，所述第一常开触点的第二端与所述负载连接，所述开关电路根据负载是否连接所述第一常开触点的第二端来控制其通断，所述控制电路根据所述开关电路的通断来控制所述线圈的通断，并进一步控制所述第一常开触点的通断。

2.根据权利要求1所述的开关控制电路，其特征在于，所述整流电路包括：

第一电容，所述第一电容的第一端连接所述火线端；

整流器，所述整流器的第一交流侧端口连接所述第一电容的第二端，所述整流器的第二交流侧端口连接所述零线端，所述整流器的正极输出端连接有第一节点，所述整流器的负极输出端接地；

稳压二极管，所述稳压二极管的负极连接至所述第一节点，所述稳压二极管的正极接地；

极性电容，所述极性电容的正极连接至所述第一节点，所述极性电容的负极接地。

3.根据权利要求2所述的开关控制电路，其特征在于，所述开关电路包括：

第一二极管，所述第一二极管的正极连接至所述第一节点，所述第一二极管的负极接地，所述第一二极管向第一三极管的基极发射光信号；

所述第一三极管，所述第一三极管的集电极连接至所述第一节点，所述第一三极管的发射极连接至所述控制电路，所述第一三极管在基极接收到光信号时导通，

所述负载通过插头连接所述第一常开触点的第二端时，所述插头的第一插片将发射向所述第一三极管的基极的光信号阻断。

4.根据权利要求3所述的开关控制电路，其特征在于，所述第一二极管的类型为红外发射管，所述第一三极管的类型为红外接收管，所述光信号为红外光。

5.根据权利要求3所述的开关控制电路，其特征在于，所述开关电路还包括：

第一电阻，所述第一二极管的正极、所述第一三极管的集电极均通过所述第一电阻连接至所述第一节点。

6.根据权利要求3所述的开关控制电路，其特征在于，所述开关电路还包括：

第二二极管，所述第二二极管的正极连接至所述第一节点，所述第二二极管的负极接地，所述第二二极管向第二三极管的基极发射光信号；

所述第二三极管，所述第二三极管的集电极连接至所述第一节点，所述第二三极管的发射极连接至所述控制电路，所述第二三极管在基极接收到光信号时导通，

所述负载通过插头连接所述第一常开触点的第二端时，所述插头的第二插片将发射向所述第二三极管的基极的光信号阻断。

7.根据权利要求3所述的开关控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：

第三三极管，所述第三三极管的基极连接所述第一三极管的发射极，所述第三三极管根据基极是否接收到所述第一三极管的电压来控制其通断，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极连接所述第一节点；

第四三极管，所述第四三极管的基极、集电极均连接所述第一节点，所述第四三极管根据基极是否接收到所述第一节点的电压来控制其通断，所述第四三极管的发射极连接至所述线圈。

8.根据权利要求7所述的开关控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：

第二电阻，所述第三三极管的集电极、所述第四三极管的基极均通过所述第二电阻间接连接所述第一节点。

9.根据权利要求1所述的开关控制电路，其特征在于，所述继电器还包括：

第二常开触点，所述第二常开触点的第一端与所述零线端连接，所述第二常开触点的第二端与所述负载连接，所述控制电路根据所述开关电路的通断来控制所述线圈的通断，并进一步控制所述第二常开触点的通断。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的开关控制电路，其特征在于，所述整流器的正极输出端通过第三电阻间接连接所述第一节点。

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