CN102456997A - 人体感应防触电插座 - Google Patents

Abstract

本发明适用于插座安全技术领域，提供了一种人体感应防触电插座，包括壳体和设于壳体的插孔组，所述插座还包括用于检测所述插座周围是否有人体存在的人体感应电路、用于检测所述插孔组中有无插头插入的检测开关、用于根据所述人体存在信息和插头插入信息控制所述插孔组通断电源的继电器输出电路以及用于提供电源的电源电路，当人体感应电路未检测到插孔组周围有人体，且检测开关检测到所述插孔组的插孔中均有插头插入时，所述插孔组接通电源，所述人体感应电路包括用于检测人体是否存在的静电人体感应电路和延时触发电路，延时触发电路包括一可控硅。借此，本发明的安全插座对外界光线、温度具有很好的抗干扰性能，且对静止的人体检测也较敏感。

Description

人体感应防触电插座

技术领域

本发明涉及插座安全技术领域，尤其涉及一种人体感应防触电插座。

背景技术

插座是现代人生产生活中不可或缺的电连接器件。现有的插座大多是将插座内的电极触片与电源线直接连接，在使用时通过电器的插头直接与电极触片接触达到连通电源的目的。这种插座由于电极触片始终带电，就使得插头在拔出或插入的过程中，容易被人手直接或间接碰到，造成触电事故。另外，若用导体对插座进行了误插，更容易造成触电事故。因此，大多现有插座的安全性能有待提高。

虽然市场上也有一些带有安全保护功能插座，如专利CN201584553U、CN101859964A、CN101752749A等，但现有的各专利插座仍存在成本及价格较高，易受外界光干扰、对静止人体不敏感及夏季高温时热释红外器件易失效等不足之处，难以提供可靠的保护功能。

综上可知，现有的人体感应安全插座，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种人体感应防触电插座，其不易受外界温度与光的干扰，且对静止的人体较为敏感，易于检测。

为了实现上述目的，本发明提供一种人体感应防触电插座，包括壳体和设于壳体的插孔组，所述插孔组至少包括连接火线的火线插孔和连接零线的零线插孔，所述插座还包括用于检测所述插座周围是否有人体存在的人体感应电路、用于检测所述插孔组中有无插头插入的检测开关、用于根据所述人体存在信息和插头插入信息控制所述插孔组通断电源的继电器输出电路以及用于提供电源的电源电路，当所述人体感应电路未检测到所述插孔组周围有人体，且所述检测开关检测到所述火线插孔和零线插孔中均有插头插入时，所述插孔组接通电源，所述人体感应电路包括用于检测人体是否存在的静电人体感应电路和延时触发电路，所述延时触发电路包括一可控硅。

根据本发明的人体感应防触电插座，所述静电人体感应电路包括结型场效应管和三极管，所述结型场效应管具有栅极、源极和漏极，其栅极连接静电人体感应片，源极接地，漏极经一可调电阻连接电源；

所述三极管具有基极、发射极和集电极，所述场效应管的漏极经过一电阻连接到所述三极管的基极，所述三极管的发射极连接电源，集电极经一电阻后接地，所述三极管的集电极还通过一电阻连接至所述可控硅的控制极。

根据本发明的人体感应防触电插座，所述静电人体感应电路包括由三个三极管组成的三级交流放大电路，第一级三极管的基极连接人体感应线，第三级三极管的集电极经一电阻后连接所述可控硅的控制极。

根据本发明的人体感应防触电插座，所述静电人体感应电路包括电容电桥、不平衡电流检测放大电路和整流器，所述电容电桥由四个电容构成，其一对对角线分别接市电火线及零线，另一对对角线接所述整流器的交流输入端，所述整流器的负端接地；

不平衡电流检测放大电路包括由两个三级管组成的二级放大电路，所述整流器的正端经一电阻接第一级三极管的基极，且所述第一级三极管的发射极接地，集电极经一电阻接电源，所述第一级三极管的集电极还经一电阻接第二级三极管的基极，所述第二级三极管的集电极接电源，所述第二级三极管的发射极接一并联的电阻和电容，且该发射极还经一电阻接至所述可控硅的控制极上。

根据本发明的人体感应防触电插座，所述延时触发电路还包括限流电阻、延时电容和雪崩管，所述可控硅的控制极连接前级所述静电人体感应电路的输出端，所述可控硅的阳极经所述限流电阻连接电源，所述可控硅的控制极与阴极间接有用于消除干扰脉冲防止误触发的电容，所述可控硅的阴极接所述延时电容和雪崩管的发射极，所述雪崩管的集电极连接后级所述的继电器输出电路。

根据本发明的人体感应防触电插座，当所述人体感应电路未检测到所述插孔组周围有人体，且所述检测开关检测到所述火线插孔和零线插孔中同时有插头插入时，所述插孔组延迟预定时间接通电源。

根据本发明的人体感应防触电插座，所述插座为固定式插座或移动式插座。

本发明通过人体感应电路检测插座周围是否有人体存在，且插孔组具有检测开关，可同时检测火线插孔和零线插孔的插头插入信息，当插座周围无人体存在，且插孔组的两插孔均有插入时才通过继电器输出电路的控制接通电源。本发明的人体感应电路包括用于检测人体是否存在的静电人体感应电路，其在检测人体时不受外界温度及光线的影响，且对静止的人体也比较敏感，大大提升了感应插座的安全性能。

附图说明

图1是本发明的人体感应防触电插座的原理结构图；

图2是本发明的人体感应防触电插座的立体结构示意图；

图3是本发明一实施例的人体感应电路及电源电路的电路图；

图4是本发明另一实施例的人体感应电路的电路图；

图5是本发明另一实施例的人体感应电路的电路图；

图6是本发明一实施例的人体感应防触电插座的整体电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1和图2，本发明提供一种人体感应防触电插座100，其具有一壳体和设于壳体的插孔组40，且插孔组40包括连接火线的火线插孔60、连接零线的零线插孔70和地线插孔80，节能防触电插座的电路结构包括：

人体感应电路10，用于检测插座100的周围是否有人体存在，该人体感应电路10包括用于检测人体是否存在的静电人体感应电路和延时触发电路，有延时触发电路具有一可控硅，用于控制后级继电器输出电路。

检测开关20，用于检测插孔组40中是否有插头插入，本发明中，火线插孔和零线插孔各对应一个检测开关20。

继电器输出电路30，用于根据人体存在信息和插孔组40的插头插入信息控制插孔组40电源的通断。当人体感应电路10检测到插座周围没有人体，且插孔组40的两个插孔中均有插头插入时，继电器输出电路30控制接通插孔组40的电源。

电源电路50，用为各电路提供工作电源，该电源模块连接火线和零线，对市电进行变压处理后输送到各工作电路。

本发明的人体感应防触电插座100通过静电感应对插座周围进行人体检测，借此可大大减少外界温度与光线对检测的干扰及影响，更好的，静电感应对静止的人体检测也比较敏感，借此可大大提升插座100的安全性能。

参见图3，本发明的一实施例中，静电人体感应电路包括结型场效应管Q1和三极管Q2，Q1具有栅极、源极和漏极，其栅极连接静电人体感应片，源极接地，漏极经可调电阻W1连接电源(图中未示)。三极管Q2具有基极、发射极和集电极，结型场效应管Q1的漏极经过电阻R1连接到三极管Q2的基极，且三极管Q2的发射极连接电源，集电极经电阻R2后接地，三极管Q2的集电极还通过电阻R3连接延时触发电路的可控硅SCR1的控制极。当插座周围有人体存在，静电人体感应片会产生感应信号，该信号经场效应管Q1和三极管Q2的电路传输及放大后传送到可控硅SCR1进行延时触发处理，并进一步为后级的继电器输出电路30提供触发信号。

参见图4，本发明的另一实施例中，静电人体感应电路包括由三个三极管Q1～Q3组成的三极交流放大电路，第一级三极管Q1的基极连接人体感应线，用于感应人体是否存在，第三级三极管Q3的集电极经电阻R5连接触发电路的可控硅SCR1的控制极上。该实施例中，延时触发电路还包括限流电阻R、延时电容C及雪崩管Q，静电人体感应电路的信号输出加在可控硅SCR1控制极上，且可控硅SCR1阳极经限流电阻R接在电源正极上，可控硅SCR1控制极与阴极间接有用于消除干扰脉冲防止误触发的电容，其阴极连接延时电容C正极和雪崩管Q的发射极，延时电容C的负极接地，雪崩管Q的集电极经检测开关SW1、隔离二极管D连接后级的多级继电器输出电路30。

参见图5，本发明另一实施例中，静电人体感应电路包括由电容C1～C4组成的电容电桥、该电容电桥的不平衡电流检测放大电路以及由四个二极管构成的整流器，电容电桥的一对对角线分别连接市电的火线L及零线N，另一对对角线连接整流器的交流输入端，且整流器的负端接地，正端经电阻R1接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，集电极经电阻R2接电源正极，同时Q1的集电极还经电阻R3接三极管Q2基极，Q2集电极接电源正极，发射极接并联的电阻R4和电容C6，且该发射极经电阻R5接至延时触发电路可控硅SCR1的控制极上，电阻R4及电容C6的另一端接地。

参见图6，本发明的一实施例提供了人体感应防触电插座100的整体电路图，该实施例中的人体感应电路10采用图3所示的电路结构。具体的，调节可调电阻W1可调整人体感应信号的灵敏度，感应信号从Q1的漏极经电阻R1输出至PNP型三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接电源正端，集电极经电阻R2接地，放大后的感应信号由Q2集电极经一电阻R3输出至延时触发电路可控硅SCR1控制极上。

可控硅SCR1导通后，电容C3经电阻R4充电，A点电位上升，延时一段时间后，当A点的电位UA超过雪崩管Q3的一次击穿电压时，该雪崩管Q3导通，电容C3经雪崩管Q3、二极管D2、电阻R6触发可控硅SCR2，结合图2，此时若插孔组中任一插孔组40的火线(L)插孔70和零线(N)插孔60同时有插头插入，则检测开关SW1和SW2均闭合，市电经限流电阻R7、已导通的可近硅SCR2、检测开关SW2加在继电器J上，继电器J启动后，其上动触点切断可控硅SCR2启动电路，并接通限流电容C5电容节流保持电路，同时接通插孔组的火线，继电器J保持吸合状态，其下动触点也接通插座的零线，此时连接在插孔组对应的火线L及零线N上的来电指示灯90亮，插孔组电源接通，用电器得电运行。用电器运行中，若拔下插头，则检测开关SW1和SW2断开，继电器J释放，插孔组恢复无电状态，对应的来电指示灯90灭。优选的，在多插孔组的插座板中，已经正常工作的插孔组，不受别的插孔组插拔的影响。

当然，本发明插座电路中的人体感应电路10也可以对应为图4和图5所示的电路结构，且每个插座100可以包括两个以上的插孔组，各插孔组上有来电指示灯90。本发明也可以应用在固定式的墙壁插座上，为方便不同场合的使用，可以将节能防触电插座固定于墙壁上。

综上所述，本发明通过人体感应电路检测插座周围是否有人体存在，且插孔组具有检测开关，可同时检测火线插孔和零线插孔的插头插入信息，当插座周围无人体存在，且插孔组的两插孔均有插入时才通过继电器输出电路的控制接通电源。本发明的人体感应电路包括用于检测人体是否存在的静电人体感应电路，其在检测人体时不受外界温度及光线的影响，且对静止的人体也比较敏感，大大提升了感应插座的安全性能。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种人体感应防触电插座，包括壳体和设于壳体的插孔组，所述插孔组至少包括连接火线的火线插孔和连接零线的零线插孔，所述插座还包括用于检测所述插座周围是否有人体存在的人体感应电路、用于检测所述插孔组中有无插头插入的检测开关、用于根据所述人体存在信息和插头插入信息控制所述插孔组通断电源的继电器输出电路以及用于提供电源的电源电路，当所述人体感应电路未检测到所述插孔组周围有人体，且所述检测开关检测到所述火线插孔和零线插孔中均有插头插入时，所述插孔组接通电源，其特征在于，所述人体感应电路包括用于检测人体是否存在的静电人体感应电路和延时触发电路，所述延时触发电路包括一可控硅。

2.根据权利要求1所述的人体感应防触电插座，其特征在于，所述静电人体感应电路包括结型场效应管和三极管，所述结型场效应管具有栅极、源极和漏极，其栅极连接静电人体感应片，其源极接地，其漏极经一可调电阻连接电源；

所述三极管具有基极、发射极和集电极，所述场效应管的漏极经过一电阻连接到所述三极管的基极，所述三极管的发射极连接电源，集电极经一电阻后接地，所述三极管的集电极还通过一电阻连接至所述可控硅的控制极。

3.根据权利要求1所述的人体感应防触电插座，其特征在于，所述静电人体感应电路包括由三个三极管组成的三级交流放大电路，第一级三极管的基极连接人体感应线，第三级三极管的集电极经一电阻后连接所述可控硅的控制极。

4.根据权利要求1所述的人体感应防触电插座，其特征在于，所述静电人体感应电路包括电容电桥、不平衡电流检测放大电路和整流器，所述电容电桥由四个电容构成，其一对对角线分别接市电火线及零线，另一对对角线接所述整流器的交流输入端，所述整流器的负端接地；

不平衡电流检测放大电路包括由两个三级管组成的二级放大电路，所述整流器的正端经一电阻接第一级三极管的基极，且所述第一级三极管的发射极接地，集电极经一电阻接电源，所述第一级三极管的集电极还经一电阻接第二级三极管的基极，所述第二级三极管的集电极接电源，所述第二级三极管的发射极接一并联的电阻和电容，且该发射极还经一电阻接至所述可控硅的控制极。

5.根据权利要求3或4所述的人体感应防触电插座，其特征在于，所述延时触发电路还包括限流电阻、延时电容和雪崩管，所述可控硅的控制极连接前级所述静电人体感应电路的输出端，所述可控硅的阳极经所述限流电阻连接电源，所述可控硅的控制极与阴极间接有用于消除干扰脉冲防止误触发的电容，所述可控硅的阴极接所述延时电容和雪崩管的发射极，所述雪崩管的集电极连接后级所述的继电器输出电路。

6.根据权利要求1所述的人体感应防触电插座，其特征在于，当所述人体感应电路未检测到所述插孔组周围有人体，且所述检测开关检测到所述火线插孔和零线插孔中同时有插头插入时，所述插孔组延迟预定时间接通电源。

7.根据权利要求1所述的人体感应防触电插座，其特征在于，所述插座为固定式插座或移动式插座。

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