CN104485551B - 一种外接调压插接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子接插件技术领域，尤其涉及一种外接调压插接装置，包括三极插座及与三极插座相插接的三极插头，三极插座括一个中空的圆筒状塑胶外壳、圆形铜柱以及连接件，圆筒状塑胶外壳内套设有接触片固定座，圆筒状塑胶外壳的内壁上固设有第一金属接触片，接触片固定座的中心插设有第二金属接触片，第二金属接触片与接触芯电连接，接触片固定座上安装有第三金属接触片，第一金属接触片与第三金属接触片之间设有调压元器件，三极插头与电源连接，电源内设有电源输出短路保护电路，与现有技术相比，增加了与三极插头的接触面积，降低了接触电阻，设有电压控制元器件，输出不同的电压，电源内设有电源输出短路保护电路保护用电器。

Description

一种外接调压插接装置

技术领域

本发明涉及电子接插件技术领域，尤其涉及一种外接调压插接装置。

背景技术

传统用于电源充电器的插头，特别是用于电脑与其他通讯设备相互连接充电时，不具备信号传输与相互交流的功能，无法控制电流的输入、输出及中断。传统的电源充电器插头，通常采用多筒并列的金属片接触方式，由于接触面积小，电阻大，插接部分容易发热，因此难以承载大电流。当插头与充电器接触不良时，由于接触面积减小，接触电阻增大，功耗增加，接插件发热高温，容易对电脑等用电器造成损害，产生不必要的损失。而且输出的电压相对固定，不能改变输出电压，减小了充电器的适用范围。

因此，急需提供一种外接调压插接装置，以解决现有技术中的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种外接调压插接装置，增加了与三极插头的接触面积，降低了接触电阻，减少了接触点的发热，可以承载更大的电流，扩大了应用电流范围，同时三极插座内设有电压控制元器件，可以输出不同的电压，同时可以与电脑及其他通讯设备实现信号传输，控制电流的输出、输入及中断，三极插头与三极插座插拔发生短路时，可以输出低电压，保护用电器。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种外接调压插接装置，包括三极插座及与所述三极插座相插接的三极插头，所述三极插座括一个中空的圆筒状塑胶外壳、圆形铜柱以及连接件，所述圆形铜柱及所述圆筒状塑胶外壳固设于所述连接件的两端，所述圆形铜柱内设有接触芯，所述圆筒状塑胶外壳内套设有接触片固定座，所述圆筒状塑胶外壳的内壁上固设有第一金属接触片，所述接触片固定座的中心插设有第二金属接触片，所述第二金属接触片与所述接触芯电连接，所述接触片固定座上安装有第三金属接触片，所述第一金属接触片与所述第三金属接触片之间设有调压元器件，所述三极插头为三芯圆柱形插头，所述三极插头与电源连接，所述电源内设有电源输出短路保护电路。

具体地，所述电源输出短路保护电路包括变压器、外接插头、多芯共模电感、短路取样单元、短路信号控制器、比较放大器、光电耦合器、PWM调制器及驱动器，所述外接插头、多芯共模电感、短路取样单元、电压取样单元、控制器、PWM调制器及功率开关依次连接在电路上，所述信号控制器、短路取样单元组成附加短路保护电路与比较放大器、电压取样单元组成电压/电流控制电路并联设置于所述光电耦合器单元与所述信号隔离传输器之间，所述多芯共模电感一端与所述第一金属接触片、所述第二金属接触片及所述第三接触片电连接，所述驱动器与所述变压器电连接。

具体地，所述三芯圆柱形插头的插接部为同轴圆筒，所述同轴圆筒的内壁设有第四金属接触片，所述第四金属接触片为鼓形金属接触片，所述同轴圆筒的外表面间隔地设有第五金属接触片及第六金属接触片，所述第五金属接触片及第六金属接触片之间设有绝缘塑胶件，所述第四金属接触片与所述三极插座的第二金属接触片电连接，所述第五及第六金属接触片分别与所述第一金属接触片及第三金属接触片电连接。

具体地，所述第一金属接触片包括鼓形基片及沿所述鼓形基片一端延的第一接触脚。

具体地，所述第二金属接触片包括中空的针状本体及沿着所述本体延伸的金属套环，所述金属套环上开设一个通孔，所述的针状本体端部设有若干分叉。

具体地，所述接触片固定座包括圆筒状本体及与所述圆筒状本体顶面一体成型的凸出部，所述圆筒状本体的侧壁开设有位置相对的第一凹槽，所述圆筒状本体的侧壁还开设有延伸方向与所述第一凹槽相同的第二凹槽。

具体地，所述接触片固定座上的安装有第三金属接触片，所述第三金属接触片包括第一基片、第二接触脚及两个第三接触脚，所述第二接触脚形成于所述第一基片的一端并向所述第一基片的一侧延伸，两所述第三接触脚形成于所述第一基片的另一端并向背离所述第二接触脚的一侧延伸，所述第一基片上开设一个通孔。

具体地，所述接触片固定座上的凸出部开设有一个与所述圆筒状本体相通的孔，所述第三金属片的第一基片套设于所述凸出部，两个所述第三接触脚插入所述第一凹槽，所述触片固定座的凸出部套设有一个封胶塞。

具体地，所述第一接触脚插入所述第二凹槽内，所述调压元器件设于所述第一接触脚与所述第二接触脚之间。

具体地，所述连接件为L形PVC塑胶件，所述调压元器件为调压电阻。

本发明公开了一种外接调压插接装置，与现有技术相比，本发明的一种外接调压插接装置具有以下有益效果：

1、本发明的三极插座内置调压元器件，通过改变内置调压元器件改变电源的输出电压/电流。

2、本发明的三极插座采用三芯/多芯方式与电源三芯/多芯输出端连接，通过其中控制线对电源进行控制，即第四金属接触片11与三极插座的第二金属接触片6的中空的针状本体61电连接，实现与电脑等其他通讯设备及电源控制信号的传递，控制电流的输入、输出及中断。

3、本发明的三极插座采用同轴圆筒的金属接触片连接方式，与现有的多筒并列的连接方式相比具有以下优点：

3.1.相同的空间可以将圆筒做得更大，加大了接触面积，降低接触电阻，改善常见大电流电源接触点发热问题，可以扩大应用电流范围。

3.2.此连接方式在同一空间可以多个圆筒同轴叠加，增加空间利用效率，节省空间。

3.3.此连接方式，同一圆筒面可以多个相同圆筒面连接，增加连接通道，便于多通道连接。

4.本发明的三极插头与三极插座在插拔过程中，部分金属片会短路，为了保护用电器，电源内设有电源输出短路保护电路，短路异常时输出低电压，避免损坏用电器。

5.本发明的电路信号传输采用多芯共模电感，抗干扰能力强。

6.配合本发明的三极插座的外接电源，可以不连接三极插座独立正常输出。

7.本发明的三极插座通常与通用的三芯5.5X1.7圆柱形插头连接，一芯接电源正，一芯接电源负，一芯接控制信号线。

附图说明

图1是本发明的三极插座的结构示意图。

图2是本发明的三极插座的圆筒状塑胶外壳的结构示意图。

图3是本发明的三极插座的第一金属接触片的结构示意图。

图4是本发明的三极插座的固定座的结构示意图。

图5是本发明的三极插座的第三金属接触片的结构示意图。

图6是本发明的三极插座的分解图。

图7是本发明的三极插座的另一分解图。

图8是本发明的三极插座的另一分解图。

图9是本发明的三极插座的另一分解图。

图10是本发明的三极插座的另一分解图。

图11是本发明的三极插座的另一分解图。

图12是本发明的三极插头的结构示意图。

图13是本发明的三极插座与三极插头的连接图。

图14是本发明的短路功能保护电路的结构框图。

图15是本发明的短路功能保护电路的第一实施例的电路图。

图16是本发明的带短路功能保护电路的电源的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，这是本发明的较佳实施例。

实施例1

图1为本发明的三极插座的结构示意图，图12为本发明的三极插头的结构示意图，如图1及图12所示，一种外接调压插接装置，包括三极插座及与三极插座相插接的三极插头，三极插座包括一个中空的圆筒状塑胶外壳1、圆形铜柱2以及连接件3，圆形铜柱2及圆筒状塑胶外壳1固设于设于连接件3的两端，圆形铜柱2内设有接触芯21，圆筒状塑胶外壳1内套设有接触片固定座4，圆筒状塑胶外壳1的内壁上固设有第一金属接触片5，接触片固定座4的中心插设有第二金属接触片6，接触片固定座4上安装有第三金属接触片7，第一金属接触片5与第三接触片7之间设有调压元器件8，圆筒状塑胶外壳1的结构如图2所示，连接件3为L形PVC塑胶件，调压元器件8为调压电阻，使用不同电阻值的调压元器件8，就可以输出不同电压。所述三极插头16为三芯圆柱形插头，三极插头16与电源连接，所述电源内设有电源输出短路保护电路。

进一步地，如图14所示，所述电源输出短路保护电路包括变压器、外接插头、多芯共模电感、短路取样单元、短路信号控制器、比较放大器、光电耦合器、PWM调制器及驱动器，所述外接插头、所述多芯共模电感、所述短路取样单元、电压取样单元、所述比较放大器、所述PWM调制器及所述功率开关依次连接在电路上，所述短路信号控制器、所述短路取样单元组成附加短路保护电路与所述比较放大器、所述电压取样单元组成电压/电流控制电路并联设置于所述光电耦合器与所述多芯共模电感之间，所述多芯共模电感一端与所述第一金属接触片、所述第二金属接触片及所述第三接触片电连接，所述驱动器与所述变压器电连接。电源输出短路保护电路的工作原理如下：短路取样单元检测到短路后，控制器会发出一个信号，经过光电耦合器传给PWM调制器，PWM调制器将控制变压器驱动器，使变压器提前关断，使输出电压降低，达到保护功能。

具体地，如图15-16所示，所述短路取样单元为短路检测电阻Rp,短路信号控制器为Qp,所述比较放大器为U3,所述光电耦合器为U2，所述PWM调制器U1，所述驱动器Q2，所述变压器T1。短路检测电阻Rp检测到短路后，Rp两端电压升高，短路信号控制器为Qp输出一个低电压给光耦合器U2，通过光电耦合器U2，调整PWM调制器U1，PWM调制器U1将控制驱动器Q2，使变压器T1提前关断，使输出电压降低，达到保护功能。

具体地，如图3所示，第一金属接触片5包括鼓形基片51及沿鼓形基片51一端延的第一接触脚52。

具体地，如图4所示，接触片固定座4包括圆筒状本体41及与圆筒状本体41顶面一体成型的凸出部42，圆筒状本体41的侧壁开设有位置相对的第一凹槽43，圆筒状本体41的侧壁还开设有延伸方向与第一凹槽43相同的第二凹槽44。

具体地，如图5所示，第三金属接触片7包括第一基片71、第二接触脚72及两个第三接触脚73，第二接触脚72形成于第一基片71的一端并向第一基片71的一侧延伸，两第三接触脚73形成于第一基片71的另一端并向背离第二接触脚72的一侧延伸，第一基片71上开设一个通孔74。

为了进一步详细地描述本发明的三极插座的组合结构，下面结合分解图说明如下。

具体地，如图6所示，第一金属接触片5的鼓形基片51固设于圆筒状塑胶外壳1的内壁上，第一接触脚52沿着圆筒状塑胶外壳1的内壁延伸并伸出圆筒状塑胶外壳1外，鼓形基片51的表面积大大增加，接触面积也相应增加了。

具体地，如图7所示，接触片固定座4上的凸出部42开设有一个与圆筒状本体相通41的孔45，第三金属片7的第一基片71套设于凸出部42，两个第三接触脚73插入第一凹槽43。

具体地，如图8所示，第三金属接触片7安装于接触片固定座4上，凸出部42上套设有一个封胶塞9,封胶塞9使第三金属接触片7更牢固更紧凑地安装于固定座4上,同时将第一金属接触片5的鼓形基片51隔离开，起电绝缘的作用。

具体地，如图9所示，第二金属接触片6包括为中空的针状本体61及沿着针状本体61延伸的金属套环62，金属套环62上开设一个通孔63，针状本体61的端部设有若干分叉，第二金属接触片6插设于接触片固定座4上的凸出部42的孔45内，金属套环62伸出凸出部42外。

具体地，如图10所示，圆筒状塑胶外壳1内套设有接触片固定座4，金属套环62、第一接触脚52及第二接触脚72伸出固定座4外。

具体地，如图11所示，第一接触脚52插入第二凹槽44内，调压元器件8设于第一接触脚52与第二接触脚72之间，圆形铜柱2内设有接触芯21，接触芯21插入第二金属接触片6的金属套环62内而实现电连接，圆筒状塑胶外壳1的内壁上固设有第一金属接触片5，接触片固定座4的中心插设有第二金属接触片6，接触片固定座4上安装有第三金属接触片7。

进一步地，如图12所示，与上述所述的三极插座相插接的三极插头，三极插头为三芯圆柱形插头，三芯圆柱形插头的插接部为同轴圆筒10，同轴圆筒10的内壁设有第四金属接触片11，第四金属接触片11为鼓形金属接触片，同轴圆筒10的外表面间隔地设有同轴圆筒的第五金属接触片12及第六金属接触片13，第五金属接触片12及第六金属接触片13之间设有绝缘塑胶件14，第四金属接触片11与三极插座的第二金属接触片6中空的针状本体61电连接，第五金属接触片12与第三金属接触片7的两个第三接触脚73接触而实现电连接，第六金属接触片13与第一金属接触片5的鼓形基片51接触而实现电连接。

进一步地，如图13所示，三极插头与三级插座相互插接，三极插头的另一端与电源相连，电源通过正负极接触片给三极插头提供电流。电流经过三芯圆柱形插头插接部的同轴圆筒10，同轴圆筒10的内壁设有第四金属接触片11，第四金属接触片11为鼓形金属接触片，第四金属接触片11与三极插座的第二金属接触片6的中空的针状本体61电连接，实现控制信号的传递，控制线路电流的输入、输出及中断，针状本体61与鼓形金属接触片11的接触面积大，可牢固地插接。第五金属接触片12与第三金属接触片7的两个第三接触脚73接触而实现电连接，为电源正极/负极，相应地第一金属接触片5的鼓形基片51电连接，为电源的负极/正极，共同形成一个电路，圆形铜柱2插入电脑及相关电子设备，进行充电。调压元器件8设于第一接触脚52与第二接触脚72之间，调压元器件8为调压电阻，电流通过不同电阻值的调压元器件8，就可以输出不同的电压。

与现有技术相比，本发明的一种外接调压插接装置具有以下有益效果：

1、本发明的三极插座内置调压元器件，通过改变内置调压元器件改变电源的输出电压/电流。

2、本发明的三极插座采用三芯/多芯方式与电源三芯/多芯输出端连接，通过其中控制线对电源进行控制，即第四金属接触片11与三极插座的第二金属接触片6的中空的针状本体61电连接，实现与电脑等其他通讯设备及电源控制信号的传递，控制电流的输入、输出及中断。

3、本发明的三极插座采用同轴圆筒的金属接触片连接方式，与现有的多筒并列的连接方式相比具有以下优点：

3.1.相同的空间可以将圆筒做得更大，加大了接触面积，降低接触电阻，改善常见大电流电源接触点发热问题，可以扩大应用电流范围。

3.2.此连接方式在同一空间可以多个圆筒同轴叠加，增加空间利用效率，节省空间。

3.3.此连接方式，同一圆筒面可以多个相同圆筒面连接，增加连接通道，便于多通道连接。

4.本发明的三极插头与三极插座在插拔过程中，部分金属片会短路，为了保护用电器，电源内设有电源输出短路保护电路，短路异常时输出低电压，避免损坏用电器。

5.本发明的电路信号传输采用多芯共模电感，抗干扰能力强。

6.配合本发明的三极插座的外接电源，可以不连接三极插座独立正常输出。

7.本发明的三极插座通常与通用的三芯5.5X1.7圆柱形插头连接，一芯接电源正，一芯接电源负，一芯接控制信号线。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种外接调压插接装置，包括三极插座及与所述三极插座相插接的三极插头，所述三极插座包括一个中空的圆筒状塑胶外壳、圆形铜柱以及连接件，其特征在于：所述圆形铜柱及所述圆筒状塑胶外壳固设于所述连接件的两端，所述圆形铜柱内设有接触芯，所述圆筒状塑胶外壳内套设有接触片固定座，所述圆筒状塑胶外壳的内壁上固设有第一金属接触片，所述接触片固定座的中心插设有第二金属接触片，所述第二金属接触片与所述接触芯电连接，所述接触片固定座上安装有第三金属接触片，所述第一金属接触片与所述第三金属接触片之间设有调压元器件，所述三极插头为三芯圆柱形插头，所述三极插头与电源连接，所述电源内设有电源输出短路保护电路，所述三芯圆柱形插头的插接部为同轴圆筒，所述同轴圆筒的内壁设有第四金属接触片，所述第四金属接触片为鼓形金属接触片，所述同轴圆筒的外表面间隔地设有第五金属接触片及第六金属接触片，所述第五金属接触片及第六金属接触片之间设有绝缘塑胶件，所述第四金属接触片与所述三极插座的第二金属接触片电连接，所述第五及第六金属接触片分别与所述第一金属接触片及第三金属接触片电连接，所述第一金属接触片包括鼓形基片及沿所述鼓形基片一端延伸的第一接触脚。

2.根据权利要求1所述的外接调压插接装置，其特征在于：所述电源输出短路保护电路包括变压器、外接插头、多芯共模电感、短路取样单元、短路信号控制器、比较放大器、光电耦合器、PWM调制器及驱动器，所述外接插头、所述多芯共模电感、所述短路取样单元、电压取样单元、所述比较放大器、所述PWM调制器及所述驱动器依次连接在电路上，所述短路信号控制器、所述短路取样单元组成附加短路保护电路与所述比较放大器、所述电压取样单元组成电压/电流控制电路并联设置于所述光电耦合器与所述多芯共模电感之间，所述多芯共模电感一端与所述第一金属接触片、所述第二金属接触片及所述第三金属接触片电连接，所述驱动器与所述变压器电连接。

3.根据权利要求1所述的外接调压插接装置，其特征在于：所述第二金属接触片包括中空的针状本体及沿着所述本体延伸的金属套环，所述金属套环上开设一个通孔，所述的针状本体端部设有若干分叉。

4.根据权利要求1所述的外接调压插接装置，其特征在于：所述接触片固定座包括圆筒状本体及与所述圆筒状本体顶面一体成型的凸出部，所述圆筒状本体的侧壁开设有位置相对的第一凹槽，所述圆筒状本体的侧壁还开设有延伸方向与所述第一凹槽相同的第二凹槽。

5.根据权利要求4所述的外接调压插接装置，其特征在于：所述接触片固定座上安装有第三金属接触片，所述第三金属接触片包括第一基片、第二接触脚及两个第三接触脚，所述第二接触脚形成于所述第一基片的一端并向所述第一基片的一侧延伸，两所述第三接触脚形成于所述第一基片的另一端并向背离所述第二接触脚的一侧延伸，所述第一基片上开设一个通孔。

6.根据权利要求5所述的外接调压插接装置，其特征在于：所述接触片固定座上的凸出部开设有一个与所述圆筒状本体相通的孔，所述第三金属接触片的第一基片套设于所述凸出部，两个所述第三接触脚插入所述第一凹槽，所述触片固定座的凸出部套设有一个封胶塞。

7.根据权利要求4所述的外接调压插接装置，其特征在于：第一接触脚插入所述第二凹槽内，所述调压元器件设于所述第一接触脚与第二接触脚之间。

8.根据权利要求1所述的外接调压插接装置，其特征在于：所述连接件为L形PVC塑胶件，所述调压元器件为调压电阻。