CN104218619A - 一种智能供电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能供电装置，具有火线和零线，其包括：防雷、直流、防护插座，防雷插座的火线和零线之间设有压敏电阻；直流插座包括与火线和零线连接的整流滤波电路，连接整流滤波电路的直流变换电路、连接直流变换电路的直流插座接口；防护插座通过继电器触点与火线和零线连接，继电器分别与欠压、过压、漏电、过流保护电路连接并受其控制。本发明将防雷、欠压过压、漏电、过流保护集于一身，在提供交流电源的同时还能提供直流电源做为其它直流电器的充电电源，并且能感知人体，当人离开时停止部分插口的供电，可有效防止因忘记关电源而引起的安全隐患和电能浪费，极大的弥补了目前市场上排插的不足。

Description

一种智能供电装置

技术领域

本发明涉及排插，尤其涉及一种具有多种保护功能和多种电源输出的智能供电装置。

背景技术

现有的排插具有保护功能不全面、输出电源单一、不能根据有人在场与否来控制电能是否输出的缺陷。市场亟需开发一种保护功能全面、能同时输出交流电和直流电、并且能根据有人在场与否来控制电能是否输出的智能供电装置。

发明内容

本发明是要解决现有技术的上述问题，提出一种保护功能全面、输出电能多样、并且能根据有人在场与否来控制电能是否输出的智能供电装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是设计一种智能供电装置，具有火线和零线，其包括：防雷插座、直流插座和防护插座，其中防雷插座包括与火线和零线连接的插座接口，火线和零线之间设有压敏电阻；直流插座包括与火线和零线连接的整流滤波电路，连接整流滤波电路的直流变换电路、连接直流变换电路的直流插座接口；防护插座通过继电器触点与火线和零线连接，继电器分别与欠压过压保护电路、漏电保护电路和过流保护电路连接并受其控制。

所述继电器采用双位置继电器，其具有驱动触点闭合的启动线圈和驱动触点断开的复归线圈，所述欠压过压保护电路、漏电保护电路和过流保护电路控制复归线圈是否得电；智能供电装置还包括一人体感应电路，该人体感应电路感知人体接近并将之转换为表示人体接近的电平信号，以控制所述启动线圈是否得电。

所述漏电保护电路具有漏电保护芯片，防护插座的火线和零线之间连接第一整流模块，该模块向漏电保护芯片提供工作电源；所述复归线圈一端连接防护插座的火线、另一端连接第二可控硅的阳极，第二可控硅的阴极接第一整流模块的负极，在防护插座的火线和零线外侧套装零电流互感器，零电流互感器耦合连接漏电保护芯片的参考电压输入脚和输入脚，漏电保护芯片的输出脚通过第二十三二极管连接第二可控硅的门极。

所述过流保护电路具有电流感应线圈，其套装在防护插座的火线的外侧，其一端连接所述第一整流模块的负极，其另一端耦合连接第二十二二极管的阳极，第二十二二极管连接所述第二可控硅的门极。

所述欠压过压保护电路具有欠压过压保护芯片，欠压过压保护芯片的型号为JT68P5，防雷插座的火线和零线之间连接第二整流模块，第二整流模块的正极和负极之间串接第三十九电阻和第四十电阻组成的电压取样电路，所取电压信号送欠压过压保护芯片第七控制脚，欠压过压保护芯片由第五控制脚送出控制信号经第十二极管送第二可控硅的门极。

所述启动线圈一端连接第二整流模块的正极、另一端连接第一可控硅的阳极，第一可控硅的阴极接防雷插座的零线，第一可控硅门极接所述表示人体接近的电平信号。

所述人体感应电路包括红外感应头、连接红外感应头的红外感应芯片，红外感应芯片的输出端通过第二十电阻连接第二光耦输入侧的阳极，第二光耦输入侧的阴极接直流插座接口的负极，第二光耦输出侧的集电极连接所述欠压过压保护芯片的电源脚，第二光耦输出侧的发射极连接欠压过压保护芯片的第四控制脚，欠压过压保护芯片的第三控制脚连接第三光耦输入侧的阳极，第三光耦输入侧的阴极接所述第二整流模块的负极，第三光耦输出侧的集电极接第二整流模块的正极，第三光耦输出侧的发射极接第一可控硅的门极。

与现有技术相比，本发明将防雷保护，欠压保护，过压保护，漏电保护，过流保护集于一身，在提供交流电源的同时还能提供直流电源做为其它直流电器的充电电源，并且能感知人体，当人离开时停止部分插口的供电，可有效防止因忘记关电源而引起的安全隐患和电能浪费，极大的弥补了目前市场上排插的不足。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的原理框图；

图2为本发明较佳实施例中继电器、漏电保护电路和过流保护电路的电路图；

图3为本发明较佳实施例中直流插座和欠压过压保护电路的电路图；

图4为本发明较佳实施例中人体感应电路的电路图；

图5为红外感应芯片BISS0001内部的原理图。

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，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明揭示了一种智能供电装置，参看图1，其具有火线L和零线N，以及防雷插座、直流插座和防护插座。其中防雷插座包括与火线和零线连接的插座接口，火线和零线之间设有压敏电阻，使防雷插座具有了防雷功能，同时也使得连接火线和零线的直流插座和防护插座也具有了防雷功能。直流插座包括与火线和零线连接的整流滤波电路，连接整流滤波电路的直流变换电路、连接直流变换电路的直流插座接口。直流插座可以给便携设备和移动电源充电。防护插座通过继电器触点与火线和零线连接，继电器分别与欠压过压保护电路、漏电保护电路和过流保护电路连接并受其控制。藉此，防护插座同时具有欠压过压保护、漏电保护和过流保护。

在较佳实施例中，所述继电器采用双位置继电器，其具有驱动触点闭合的启动线圈和驱动触点断开的复归线圈，所述欠压过压保护电路、漏电保护电路和过流保护电路控制复归线圈是否得电；智能供电装置还包括一人体感应电路，该人体感应电路感知人体接近并将之转换为表示人体接近的电平信号，以控制所述启动线圈是否得电。当人体靠近时，继电器启动线圈得电，防护插座得电，向插在其上的设备供电；当人体离开时，继电器维持原先状态。如果欠压过压保护电路、漏电保护电路和过流保护电路触发，使继电器的复归线圈得电，继电器触点断开，防护插座停电。

参看图2示出的漏电保护电路，其具有漏电保护芯片IC3，保护芯片VG54123，防护插座的火线L1和零线N1之间连接第一整流模块（主要包括D14至D17），该模块向漏电保护芯片提供工作电源；所述复归线圈一端连接防护插座的火线、另一端连接第二可控硅Q2的阳极，第二可控硅的阴极接第一整流模块的负极，在防护插座的火线和零线外侧套装零电流互感器L5，零电流互感器耦合连接漏电保护芯片的参考电压输入脚（第1脚）和输入脚（第2脚），漏电保护芯片的输出脚（第7脚）通过第二十三二极管D23连接第二可控硅Q2的门极。VG54123芯片用于零电流的信号放大，由差分放大器、闩锁电路和稳压电路组成。零电流互感器L5检测漏电，其次级输出作为差分放大器的输入，差分放大器将信号放大，并连接到闩锁电路的输入端，在输入电压达到规定值前，闩锁电路输出一直保持低电平；当漏电电流大于规定值，输出变高，触发与闩锁电路连接的第二可控硅Q2，继电器RL1的复归线圈得电，从而切断防护插座。

参看图2示出的过流保护电路，其具有电流感应线圈L4，其套装在防护插座的火线的外侧，其一端连接所述第一整流模块的负极，其另一端耦合连接第二十二二极管D22的阳极，第二十二二极管连接所述第二可控硅Q2的门极。当有过流是，L4感应的过电流电压信号经D22输入Q2可控硅，继电器RL1的复归线圈得电，从而切断防护插座。

参看图3示出的欠压过压保护电路，其具有欠压过压保护芯片（IC2），欠压过压保护芯片的型号为JT68P5。防雷插座的火线L和零线N之间连接第二整流模块，第二整流模块的正极和负极之间串接第三十九电阻R39和第四十电阻R40组成的电压取样电路，所取电压信号送欠压过压保护芯片第七控制脚（芯片第7脚），欠压过压保护芯片由第五控制脚（芯片第5脚）送出控制信号经第十二极管D10送第二可控硅Q2的门极。参看图2，第二整流模块主要由D20，D12，D11，D13组成，将市电转换为直流，经C29滤波，经R39、R40分压，从而取样市电电压并通过第四十六电阻供给IC2。当市电欠压过压时，IC2的5脚输出高电平，经二极管D10输入Q2可控硅，继电器RL1的复归线圈得电，从而切断防护插座。

在较佳实施例中，所述启动线圈一端连接第二整流模块的正极、另一端连接第一可控硅Q1的阳极，第一可控硅的阴极接防雷插座的零线N，第一可控硅门极接所述表示人体接近的电平信号。

参看图3示出的人体感应电路，其包括红外感应头U2、当U2感应到人体后，将信号传输给于之相连的红外感应芯片U1，红外感应芯片型号BISS0001，参看图5红外感应芯片BISS0001内部的原理图。运算放大器OP1将红外感应头U2的信号作第一级放大，然后由C1耦合给运算放大器OP2进行第二级放大，再经由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号Vs去启动延迟时间定时器，输出信号Vo通过2脚输出, 图中R9可以调节放大器增益的大小，输出延迟时间Tx由外部的R10、R19和C6的大小调整，触发封锁时间Ti由外部的R9和C7的大小调整。BISS0001的输出信号通过第二十电阻R20连接第二光耦PC2输入侧的阳极，第二光耦输入侧的阴极接直流插座接口的负极，第二光耦输出侧的集电极连接所述欠压过压保护芯片IC2的电源脚（芯片第1脚），第二光耦输出侧的发射极连接IC2的第四控制脚（芯片第4脚），欠压过压保护芯片的第三控制脚（芯片第3脚）连接第三光耦PC3输入侧的阳极，第三光耦输入侧的阴极接所述第二整流模块的负极，第三光耦输出侧的集电极接第二整流模块的正极，第三光耦输出侧的发射极接第一可控硅Q1的门极。第一可控硅Q1可控制启动线圈得电工作，即控制防护插座得电。

以上实施例仅为举例说明，非起限制作用。任何未脱离本申请精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的权利要求范围之中。

Claims (7)

1.一种智能供电装置，具有火线（L）和零线（N），其特征在于包括：防雷插座、直流插座和防护插座，其中

防雷插座包括与火线和零线连接的插座接口，火线和零线之间设有压敏电阻；

直流插座包括与火线和零线连接的整流滤波电路，连接整流滤波电路的直流变换电路、连接直流变换电路的直流插座接口；

防护插座通过继电器触点与火线和零线连接，继电器分别与欠压过压保护电路、漏电保护电路和过流保护电路连接并受其控制。

2.如权利要求1所述的智能供电装置，其特征在于：所述继电器采用双位置继电器，其具有驱动触点闭合的启动线圈和驱动触点断开的复归线圈，所述欠压过压保护电路、漏电保护电路和过流保护电路控制复归线圈是否得电；智能供电装置还包括一人体感应电路，该人体感应电路感知人体接近并将之转换为表示人体接近的电平信号，以控制所述启动线圈是否得电。

3.如权利要求2所述的智能供电装置，其特征在于：所述漏电保护电路具有漏电保护芯片（IC3），防护插座的火线（L1）和零线（N1）之间连接第一整流模块，该模块向漏电保护芯片提供工作电源；所述复归线圈一端连接防护插座的火线、另一端连接第二可控硅（Q2）的阳极，第二可控硅的阴极接第一整流模块的负极，在防护插座的火线和零线外侧套装零电流互感器（L5），零电流互感器耦合连接漏电保护芯片的参考电压输入脚和输入脚，漏电保护芯片的输出脚通过第二十三二极管（D23）连接第二可控硅的门极。

4.如权利要求3所述的智能供电装置，其特征在于：所述过流保护电路具有电流感应线圈（L4），其套装在防护插座的火线的外侧，其一端连接所述第一整流模块的负极，其另一端耦合连接第二十二二极管（D22）的阳极，第二十二二极管连接所述第二可控硅（Q2）的门极。

5.如权利要求4所述的智能供电装置，其特征在于：所述欠压过压保护电路具有欠压过压保护芯片（IC2），欠压过压保护芯片的型号为JT68P5，防雷插座的火线（L）和零线（N）之间连接第二整流模块，第二整流模块的正极和负极之间串接第三十九电阻（R39）和第四十电阻（R40）组成的电压取样电路，所取电压信号送欠压过压保护芯片第七控制脚，欠压过压保护芯片由第五控制脚送出控制信号经第十二极管（D10）送第二可控硅（Q2）的门极。

6.如权利要求5所述的智能供电装置，其特征在于：所述启动线圈一端连接第二整流模块的正极、另一端连接第一可控硅（Q1）的阳极，第一可控硅的阴极接防雷插座的零线（N），第一可控硅门极接所述表示人体接近的电平信号。

7.如权利要求6所述的智能供电装置，其特征在于：所述人体感应电路包括红外感应头（U2）、连接红外感应头的红外感应芯片（U1），红外感应芯片的输出端通过第二十电阻（R20）连接第二光耦（PC2）输入侧的阳极，第二光耦输入侧的阴极接直流插座接口的负极，第二光耦输出侧的集电极连接所述欠压过压保护芯片（IC2）的电源脚，第二光耦输出侧的发射极连接欠压过压保护芯片的第四控制脚，欠压过压保护芯片的第三控制脚连接第三光耦（PC3）输入侧的阳极，第三光耦输入侧的阴极接所述第二整流模块的负极，第三光耦输出侧的集电极接第二整流模块的正极，第三光耦输出侧的发射极接第一可控硅（Q1）的门极。