CN104659585A - 电弧消除装置 - Google Patents
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Abstract
一种电弧消除装置，包括一供电电路、一第一开关装置、一分压电路、一电压控制开关、一插入式接口及一插入式连接器，所述第一开关装置包括一接触单元和一触发单元，所述接触单元经由所述分压电路电性连接所述供电电路，所述供电电路经由所述电压控制开关和所述插入式接口接地，当所述插入式连接器未与所述插入式接口完全接触时，所述接触单元断开，当所述插入式连接器与所述插入式接口完全接触时，所述插入式连接器抵压所述触发单元向所述接触单元移动，所述接触单元闭合，所述供电电路在所述分压电路上产生一分压使得所述电压控制开关导通，所述供电电路为所述插入式连接器供电，避免了所述插入式连接器在接近所述插入式接口的过程中产生电弧。
Description
技术领域
本发明涉及一种电弧消除装置。
背景技术
在现有的具有插入式接口的电子装置中，如个人电脑的USB接口、音频接口或其它类型的接口在使用过程中容易产生电弧。电弧是指插入式连接器在与插入式接口相连接的过程中，若指插入式连接器和插入式接口之间的电压差在10V以上时会产生剧烈的放电现象。电弧会对插入式连接器和插入式接口造成损坏，甚至对人体造成伤害。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可避免产生电弧的电弧消除装置。
一种电弧消除装置，包括一供电电路、一第一开关装置、一分压电路、一电压控制开关、一插入式接口及一插入式连接器，所述第一开关装置包括一接触单元和一触发单元，所述接触单元经由所述分压电路电性连接所述供电电路，所述供电电路顺次经由所述电压控制开关和所述插入式接口接地，所述电压控制开关电性连接所述分压电路，当所述插入式连接器未与所述插入式接口完全接触时，所述接触单元处于断开状态，当所述插入式连接器与所述插入式接口完全接触时，所述插入式连接器抵压所述触发单元向所述接触单元移动，所述接触单元闭合，所述供电电路在所述分压电路上产生一分压使得所述电压控制开关导通，所述供电电路经由所述插入式接口为所述插入式连接器供电，避免了所述插入式连接器在接近所述插入式接口的过程中产生电弧。
与现有技术相比，在上述电弧消除装置中，当所述插入式连接器未与所述插入式接口完全接触时，所述接触单元处于断开状态，当所述插入式连接器与所述插入式接口完全接触时，所述插入式连接器抵压所述触发单元向所述接触单元移动，所述接触单元闭合，所述供电电路在所述分压电路上产生一分压使得所述电压控制开关导通，所述供电电路经由所述插入式接口为所述插入式连接器供电，避免了所述插入式连接器在接近所述插入式接口的过程中产生电弧。
附图说明
图1是本发明电弧消除装置的一较佳实施方式的框图，所述电弧消除装置包括一供电电路、一第一开关装置、一分压电路、一电压控制开关及一插入式接口。
图2是图1中电弧消除装置的框图，所述电弧消除装置还包括一插入式连接器、一放电电路及一用电设备。
图3是图1和图2中电弧消除装置的电路图。
主要元件符号说明
| 供电电路 | 10 |
| 交流电源 | 11 |
| 直流电源 | 12 |
| 单刀双掷开关 | 13 |
| 第一端 | 131、211、42 |
| 第二端 | 132、212、43 |
| 第三端 | 133 |
| 第一开关装置 | 20 |
| 接触单元 | 21 |
| 触发单元 | 22 |
| 分压电路 | 30 |
| 电压控制开关 | 40 |
| 控制端 | 41 |
| 插入式接口 | 50 |
| 插入式连接器 | 60 |
| 放电电路 | 70 |
| 用电设备 | 80 |
| 第一电阻 | R1 |
| 第二电阻 | R2 |
| 第三电阻 | R3 |
| 第四电阻 | R4 |
| 电容 | C |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1和图2，在本发明的一较佳实施方式中，一电弧消除装置包括一供电电路10、一第一开关装置20、一分压电路30、一电压控制开关40、一插入式接口50、一插入式连接器60、一放电电路70及一用电设备80。
请参阅图3，所述供电电路10包括一交流电源11、一直流电源12及一单刀双掷开关13。所述单刀双掷开关13包括一第一端131、一第二端132及一第三端133。所述单刀双掷开关13的第一端131电性连接所述交流电源11。所述单刀双掷开关13的第二端132电性连接所述直流电源12。
所述第一开关装置20包括一接触单元21和一触发单元22。所述分压电路30包括一第一电阻R1、一第二电阻R2及一第三电阻R3。所述接触单元21包括一第一端211和一第二端212。所述接触单元21的第一端211经由所述第一电阻R1电性连接所述单刀双掷开关13的第二端132。所述接触单元21的第二端212经由所述第二电阻R2电性连接所述单刀双掷开关13的第二端132。所述接触单元21的第二端212经由所述第三电阻R3接地。其中，所述接触单元21为点接触式机械开关。所述接触单元21和所述触发单元22位于所述插入式接口30的后端。当所述插入式连接器60完全进入所述插入式接口50并与所述插入式接口50完全接触时，所述插入式连接器60抵压所述触发单元22向所述接触单元21移动，所述接触单元21闭合从而将所述第一电阻R1接入所述电弧消除装置。
所述电压控制开关40包括一控制端41、一第一端42及一第二端43。所述电压控制开关40的控制端41电性连接所述接触单元21的第二端212。所述电压控制开关40的第一端42电性连接所述单刀双掷开关13的第三端133。所述电压控制开关40的第二端43经由所述插入式接口50接地。其中，所述电压控制开关40为一N沟道场效应晶体管。所述电压控制开关40的控制端41、第一端42及第二端43分别为栅极、漏极和源极。
所述放电电路70包括一第四电阻R4和一电容C。所述第四电阻R4的一端经由所述插入式连接器60接地，所述第四电阻R4的一端电性连接所述用电设备80。所述第四电阻R4的另一端经由所述电容C接地。
工作时，拨动所述单刀双掷开关13选择相应的电源为所述用电设备80供电。当所述单刀双掷开关13的第一端131和第三端133电性连通时，所述交流电源11为所述用电设备80供电；当所述单刀双掷开关13的第二端132和第三端133电性连通时，所述直流电源12为所述用电设备80供电。
当所述插入式连接器60未与所述插入式接口50完全接触时，所述接触单元21处于断开状态，此时所述第一电阻R1未接入所述电弧消除装置。所述第二电阻R2和所述第三电阻R3对所述直流电源12产生分压作用，所述电压控制开关40的控制端41上的电压等于所述直流电源12在所述第三电阻R3上产生的电压。由于得所述第三电阻R3对所述直流电源12的分压较小，此时所述直流电源12在所述第三电阻R3上产生的电压小于所述电压控制开关40的导通电压。所述电压控制开关40截止使得所述供电电路10的供电无法输出给所述插入式接口50，因此也不会通过所述插入式接口50输出给所述插入式连接器60和所述用电设备80。所述插入式连接器60和所述用电设备80在靠近所述插入式接口50的过程中不会存在电压差，因此也不会有电弧产生。
当所述插入式连接器60完全进入所述插入式接口50并与所述插入式接口50完全接触时，所述插入式连接器60抵压所述触发单元22向所述接触单元21移动。所述接触单元21闭合从而将所述第一电阻R1接入所述电弧消除装置。所述第一电阻R1、所述第二电阻R2及所述第三电阻R3对所述直流电源12产生分压作用，所述电压控制开关40的控制端41上的电压等于所述直流电源12在所述第三电阻R3上产生的电压。由于所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的并联阻值变小，使得所述第三电阻R3对所述直流电源12的分压变大，此时所述直流电源12在所述第三电阻R3上产生的电压大于所述电压控制开关40的导通电压。所述电压控制开关40导通使得所述供电电路10的供电可通过所述插入式接口50输出给所述插入式连接器60和所述用电设备80。由于所述供电电路10只有在所述插入式连接器60与所述插入式接口50完全接触才会为所述用电设备80供电，避免了所述插入式连接器60在接近所述插入式接口50的过程中因存在电压差而产生电弧。
同时，在所述插入式连接器60进入所述插入式接口50直至所述插入式连接器60与所述插入式接口50完全接触的过程中，所述电压控制开关40会随着其控制端41电压的升高而逐步导通，使得所述供电电路10通过所述插入式接口50输出给所述插入式连接器60和所述用电设备80的电流会逐步增大。由于所述用电设备80接收到的电流不会在通电瞬间突然变大，因此也避免了所述供电电路10在所述用电设备80上产生的浪涌电流。
在所述插入式连接器60移出所述插入式接口50的过程中，所述插入式连接器60释放所述触发单元22使其远离所述接触单元21。所述接触单元21再次断开使得所述电压控制开关40截止，所述供电电路10的供电无法通过所述插入式接口50输出给所述插入式连接器60和所述用电设备80。此时所述插入式连接器60和所述用电设备80上残余的电荷顺次经由所述第四电阻R4和电容C导地，进一步避免了所述插入式连接器60在移出所述插入式接口50的过程中因存在电压差而产生电弧。
Claims (8)
1.一种电弧消除装置，包括一供电电路、一第一开关装置、一分压电路、一电压控制开关、一插入式接口及一插入式连接器，其特征在于：所述第一开关装置包括一接触单元和一触发单元，所述接触单元经由所述分压电路电性连接所述供电电路，所述供电电路顺次经由所述电压控制开关和所述插入式接口接地，所述电压控制开关电性连接所述分压电路，当所述插入式连接器未与所述插入式接口完全接触时，所述接触单元处于断开状态，当所述插入式连接器与所述插入式接口完全接触时，所述插入式连接器抵压所述触发单元向所述接触单元移动，所述接触单元闭合，所述供电电路在所述分压电路上产生一分压使得所述电压控制开关导通，所述供电电路经由所述插入式接口为所述插入式连接器供电，避免了所述插入式连接器在接近所述插入式接口的过程中产生电弧。
2.如权利要求1所述的电弧消除装置，其特征在于：所述供电电路包括一交流电源、一直流电源及一单刀双掷开关，所述单刀双掷开关包括一第一端、一第二端及一第三端，所述单刀双掷开关的第一端电性连接所述交流电源，所述单刀双掷开关的第二端电性连接所述直流电源。
3.如权利要求2所述的电弧消除装置，其特征在于：当所述单刀双掷开关的第一端和第三端电性连通时，所述交流电源为所述插入式连接器供电，当所述单刀双掷开关的第二端和第三端电性连通时，所述直流电源为所述插入式连接器供电。
4.如权利要求2所述的电弧消除装置，其特征在于：所述接触单元包括一第一端和一第二端，所述分压电路包括一第一电阻、一第二电阻及一第三电阻，所述接触单元的第一端经由所述第一电阻电性连接单刀双掷开关的第二端，所述接触单元的第二端经由所述第二电阻电性连接所述单刀双掷开关的第二端，所述接触单元的第二端经由所述第三电阻接地。
5.如权利要求4所述的电弧消除装置，其特征在于：所述接触单元为点接触式机械开关，所述接触单元和所述触发单元位于所述插入式接口的后端。
6.如权利要求1所述的电弧消除装置，其特征在于：所述电弧消除装置还包括一用电设备和一放电电路，所述用电设备分别经由所述插入式连接器和所述放电电路接地，在所述插入式连接器移出所述插入式接口的过程中，所述插入式连接器和所述用电设备通过所述放电电路对地放电。
7.如权利要求6所述的电弧消除装置，其特征在于：在所述插入式连接器移出所述插入式接口的过程中，所述插入式连接器释放所述触发单元使其远离所述接触单元，所述接触单元断开使得所述电压控制开关截止，所述供电电路的供电无法通过所述插入式接口输出给所述插入式连接器和所述用电设备。
8.如权利要求6所述的电弧消除装置，其特征在于：所述放电电路包括一第四电阻和一电容，所述第四电阻的一端经由所述插入式连接器接地，所述第四电阻的一端电性连接所述用电设备，所述第四电阻的另一端经由所述电容接地。
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