CN105006800A - 利用继电器设计的具有过电压保护功能的防呆电路 - Google Patents

Abstract

一种利用继电器设计的具有过电压保护功能的防呆电路，该防呆电路电气连接在插头及电气设备间，其中，该插头插接至交流电源插座，该电气设备仅能在第一规格的交流电(或直流电)下被正常驱动；该防呆电路利用一继电器设计而成，该继电器包括线圈、至少一磁芯、第一磁簧开关及第二磁簧开关，其中，各磁簧开关平常处于导通状态，该线圈绕设在该磁芯上，以在第二规格的交流电(或直流电)通过该线圈时，能激发该磁芯以驱动所述磁簧开关的簧片，以使所述磁簧开关处于断开状态。该防呆电路在该插头被插接至供应过电压交流电源插座时，能确保该电气设备不致因过电压而受损，并能确保该交流电(或直流电)不会通过该电气设备发生漏电至使用者的危险。

Description

利用继电器设计的具有过电压保护功能的防呆电路

技术领域

本发明涉及一种防呆电路，尤指一种电气连接在一插头及一电气设备间的防呆电路，该防呆电路在该插头被错误地插接至供应过电压的交流电源插座时，能断开该插头及该电气设备间的电气连接关系，以确保该电气设备不致因过电压而受损，并能确保过电压的交流电(或直流电)不会通过该电气设备而发生漏电至使用者的危险。

背景技术

随着微电子技术不断进步，各种利用微电子组件设计的不同功能的各式智能型电气设备应运而生，为人们生活带来极大的便利性。一般言，为符合不同国度的交流电压规格(如：110或220伏特的交流电)，各电气设备内相关电路及其上所使用的电子组件，皆会被设计成仅能使用在提供对应交流电压规格的环境中，意即，若将使用于低电压规格环境的电气设备的插头，错误地插接至供应高电压规格的交流电源插座时，高电压的交流电不仅可能会使该电气设备内相关电路及电子组件受损，甚至，在使用者对该电气设备进行故障检查、排除或维修时，尚会因高电压的交流电已流入至该电气设备，而通过该电气设备，漏电至使用者，对使用者的身体或生命造成危害。

虽然，针对上述问题，在二十年前，全球人口交流尚不频繁的年代，尚不易发生，但近二十年来，随着全球信息、交通及旅游事业的日益发达，不同国度间的人口交流不仅日趋频繁，且往返速度远比过去快，因此，每天都有大量人口穿梭在不同国境，且生活在使用全然不同交流电压规格的环境间而不自知，以台湾商人、旅客或学子为例，经常会因不同原因，在短期间内游走不同国度，且常会在前一天于提供低电压规格(如：110伏特的交流电)的一国度中，购买了某一电气设备，但因故无暇立即使用，隔天，却在抵达了提供高电压规格(如：220伏特的交流电)的另一国度中，始思及使用，使用的结果是高电压的交流电立即使该电气设备内相关电路及组件受损，而无法正常运作，但是，因不知其中原因，而自行对该电气设备进行故障检查或排除，此时，因高电压的交流电尚存在于该电气设备中，故，极易因高电压的交流电漏电至使用者，而对其身体或生命造成危害。

鉴于此，如何设计出一种结构简单、耐用，且不会大幅增加制作成本的防呆电路，以令该类电气设备被插接至提供低电压规格的插座时，能正常运作，且令其被插接至提供高电压规格的插座时，能使高电压的交流电(或直流电)完全不会流入该类电气设备，以确保该电气设备不致因高电压的交流电(或直流电)而受损，且能确保高电压的交流电(或直流电)不会通过该电气设备而漏电至使用者，即为本发明在此欲探讨的一重要课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种利用继电器设计的具有过电压保护功能的防呆电路，该防呆电路在该插头被错误地插接至供应过电压的交流电源插座时，能断开该插头及该电气设备间的电气连接关系。

本发明的技术方案是：一种利用继电器设计的具有过电压保护功能的防呆电路，该防呆电路电气连接在一插头及一电气设备间，其中，该插头插接至一交流电源插座，以接收该交流电源插座提供的交流电，该电气设备仅能在一第一规格的交流电(如：110伏特的交流电)下被正常驱动；该防呆电路利用一继电器(relay)设计而成，该继电器包括一线圈(coil)、至少一磁芯(magnetic core)、一第一磁簧开关及一第二磁簧开关，其中，各磁簧开关因其上簧片本身的弹力作用，平常处于导通状态，该线圈绕设在该磁芯上，以在一第二规格的交流电(如：220伏特的交流电)通过该线圈时，能激发该磁芯产生足够的磁力，进而驱动各磁簧开关的簧片，以使各磁簧开关处于断开状态，该第二规格的交流电的电压值大于该第一规格的交流电的电压值。

本发明的一个实施例中，该插头设有一第一插接端子及一第二插接端子，该线圈的一端分别连接至该第一插接端子及该第一磁簧开关的簧片，该线圈的另一端分别连接至该第二插接端子及该第二磁簧开关的簧片，该第一磁簧开关的常闭触点连接至该电气设备的第一电极端，该第一磁簧开关的常开触点呈断路状态，该第二磁簧开关的常闭触点连接至该电气设备的第二电极端，该第二磁簧开关的常开触点亦呈断路状态。

本发明的另一技术方案中，提供一种利用继电器设计的具有过电压保护功能的防呆电路，该防呆电路电气连接在一插头及一电气设备间，其中，该插头用以插接至一交流电源插座，以接收该交流电源插座提供的交流电，该电气设备仅能在一第一规格的直流电下被正常驱动；该防呆电路由一整流电路及一继电器组合而成，其中，该整流电路用以将该插头所接收到的交流电整流成直流电；该继电器与该整流电路相连接，以接收该整流电路传来的直流电，该继电器包括一线圈、至少一磁芯、一第一磁簧开关及一第二磁簧开关，其中，各磁簧开关因其上簧片本身的弹力作用，平常处于导通状态，该线圈绕设在该磁芯上，以在一第二规格的直流电(如：220伏特的直流电)通过该线圈时，能激发该磁芯产生足够的磁力，进而驱动各磁簧开关的簧片，以使各磁簧开关处于断开状态，该第二规格的直流电的电压值大于该第一规格的直流电的电压值。

本发明的另一个实施例中，该插头设有一第一插接端子及一第二插接端子，该整流电路的一端分别连接至该第一插接端子及该第一磁簧开关的簧片，该整流电路的另一端分别连接至该第二插接端子及该第二磁簧开关的簧片；该线圈的两端分别连接至该整流电路，以接收该整流电路传来的直流电；该第一磁簧开关的常闭触点连接至该电气设备的第一电极端，该第一磁簧开关的常开触点呈断路状态，该第二磁簧开关的常闭触点连接至该电气设备的第二电极端，该第二磁簧开关的常开触点亦呈断路状态。

如此，当该插头被插接在供应该第一规格的交流电(如：110伏特的交流电)的交流电源插座时，各磁簧开关的簧片因与其常闭触点相接触，而使各磁簧开关处于导通状态，能将该第一规格的交流电(或直流电)提供予该电气设备，使该电气设备能正常运作；反之，当该插头被错误地插接至供应该第二规格的交流电(如：220伏特的交流电)的交流电源插座时，因该第二规格的交流电(或直流电)在通过该线圈时，能激发该磁芯产生足够的磁力，进而驱动各磁簧开关的簧片，使各磁簧开关的簧片与其常开触点相接触，令各磁簧开关处于断开状态。故，本发明的防呆电路不仅能确保该电气设备不致因过电压受损，且当该插头被错误地插接至供应第二规格交流电的电源插座时，各磁簧开关同时处于断开状态，尚能确保该第二规格的交流电(或直流电)不会通过该电气设备而发生漏电至使用者的危险。

附图说明

图1是本发明的第一较佳实施例的防呆电路的架构配置示意图；

图2是本发明的第二较佳实施例的防呆电路的架构配置示意图。

主要组件符号说明

10、50：防呆电路              11、51：继电器

12、52：线圈                  13、53：磁芯

14、54：第一磁簧开关          15、55：第二磁簧开关

141、151、541、551：簧片      142、152、542、552：常闭触点

143、153、543、553：常开触点  20、60：插头

21、61：第一插接端子          22、62：第二插接端子

23：接地插接端子              30、70：电气设备

31、71：第一电极端            32、72：第二电极端

33：接地端                    40：交流电源插座

41：第一电极插接孔            42：第二电极插接孔

43：接地插接孔                80：整流电路

具体实施方式

本发明是一种利用继电器设计的具有过电压保护功能的防呆电路，请参阅图1所示，图1为本发明的第一较佳实施例，该防呆电路10是电气连接在一插头20及一电气设备30间，其中，该插头20用以插接至一交流电源插座40，以接收该交流电源插座40提供的交流电，该电气设备30仅能在接收到一第一规格的交流电(如：110伏特的交流电)的情形下，才能被正常地驱动；该防呆电路10利用一继电器11(relay)设计而成，该继电器11包括一线圈12(coil)、至少一磁芯13(magnetic core)、一第一磁簧开关14及一第二磁簧开关15，其中，各磁簧开关14、15会因其上簧片141、151本身的弹力作用，平常处于导通状态，该线圈12绕设在该磁芯13上，且该磁芯13设在对应于各磁簧开关14、15的簧片141、151的位置，以在一第二规格的交流电(如：220伏特的交流电)通过该线圈12时，能激发该磁芯13产生足够的磁力，进而驱动各磁簧开关14、15的簧片141、151，以使各磁簧开关14、15处于断开状态，当该第二规格的交流电不再流经该线圈12时，各磁簧开关14、15会因其上簧片141、151本身的弹力，恢复至处于导通的状态，该第二规格的交流电的电压值大于该第一规格的交流电的电压值。但是，本发明所述的防呆电路10并不限于将其设计在该电气设备30之外，亦能视实际的需要，将其设计在该电气设备30内，只要是该防呆电路10能在该插头20被错误插接至供应该第二规格的交流电源插座40时，能断开该插头20及该电气设备30间的电气连接关系，以确保该电气设备30不致因该第二规格交流电的过电压而受损，并能确保该第二规格的交流电不会通过该电气设备30而发生漏电至使用者的危险。

复请参阅图1所示，在该第一较佳实施例中，该插头20设有一第一插接端子21及一第二插接端子22，当该插头20被插接至该交流电源插座40时，该第一插接端子21及第二插接端子22别插入该交流电源插座40的一第一电极插接孔41及一第二电极插接孔42，且分别与各插接孔41、42内所设的第一电极端及第二电极端(图中未示)相触接，以接收该交流电源插座40所提供的交流电；该线圈12的一端分别连接至该第一插接端子21及该第一磁簧开关14的簧片141，该线圈12的另一端分别连接至该第二插接端子22及该第二磁簧开关15的簧片151；该第一磁簧开关14的常闭触点142连接至该电气设备30第一电极端31，该第一磁簧开关14的常开触点143呈断路状态；该第二磁簧开关15的常闭触点152连接至该电气设备30的第二电极端32，该第二磁簧开关15的常开触点153亦呈断路状态。如此，当各磁簧开关14、15处于导通状态时，其上簧片141、151将因本身弹力，分别处于与对应的常闭触点142、152相触接的状态；反之，当各磁簧开关14、15处于断开状态时，其上簧片141、151则因该磁芯13所产生磁力的驱动，脱离与对应常闭触点142、152的接触，而分别与对应的常开触点143、153相触接。

复请参阅图1所示，该插头20尚设有一接地插接端子23，当该插头20被插接至该交流电源插座40时，该接地插接端子23的一端插入该交流电源插座40的一接地插接孔43，且能与该接地插接孔43内所设的接地端(图中未示)相触接，该接地插接端子23的另一端则电气连接至该电气设备30的接地端33。

如此，复请参阅图1所示，当该插头20被插接在供应该第一规格的交流电(如：110伏特的交流电)的交流电源插座40时，各磁簧开关14、15的簧片141、151因与其常闭触点142、152相接触，而使各磁簧开关14、15处于导通状态，能将该第一规格的交流电提供予该电气设备30，使该电气设备30能正常运作；反之，当该插头20被错误地插接至供应该第二规格的交流电(如：220伏特的交流电)的交流电源插座40时，因该第二规格的交流电在通过该线圈12时，能激发该磁芯13产生足够的磁力，进而驱动各磁簧开关14、15的簧片141、151，使各磁簧开关14、15的簧片141、151与其常开触点143、153相接触，而令各磁簧开关14、15处于断开状态，使得该第二规格的交流电完全不会流入至该电气设备30，故，不仅能确保该电气设备30不致因过电压受损，且因该插头20被错误地插接至供应该第二规格的交流电(如：220伏特的交流电)的交流电源插座40时，各磁簧开关14、15会同时处于断开状态，因此，尚能确保该第二规格的交流电不会通过该电气设备30而发生漏电至使用者的危险。此外，由于该继电器11的结构简单、耐用，且该防呆电路10的电路架构极为简单、易于实现，因此，能够在不大幅增加制作成本的条件下，有效达成确保该电气设备30不致因过电压而受损，且确保过电压的交流电不会通过该电气设备30而发生漏电至使用者的危险。

请参阅图2所示，在本发明的第二较佳实施例中，该防呆电路50电气连接在一插头60及一电气设备70间，其中，该插头60用以插接至一交流电源插座40，以接收该交流电源插座40提供的交流电，该电气设备70仅能在接收到一第一规格的直流电(如：110伏特的直流电)的情形下，才能被正常地驱动，该防呆电路50由一整流电路80及一继电器51组合而成，其中，该整流电路80用以将该插头60所接收到的一交流电整流成一直流电，该继电器51与该整流电路80相连接，以接收该整流电路80传来的直流电，该继电器51包括一线圈52、至少一磁芯53、一第一磁簧开关54及一第二磁簧开关55，其中，各磁簧开关54、55会因其上簧片541、551本身的弹力作用，平常处于导通状态，该线圈52绕设在该磁芯53上，且该磁芯53设在对应于各磁簧开关54、55的簧片541、551的位置，以在一第二规格的直流电(如：220伏特的直流电)通过该线圈52时，能激发该磁芯53产生足够的磁力，进而驱动各磁簧开关54、55的簧片541、551，以使各磁簧开关54、55处于断开状态，当该第二规格的直流电不再流经该线圈52时，各磁簧开关54、55会因其上簧片541、551本身的弹力，恢复至处于导通的状态，该第二规格的直流电的电压值大于该第一规格的直流电的电压值。

复请参阅图2所示，在本发明的第二较佳实施例中，该插头60设有一第一插接端子61及一第二插接端子62，当该插头60被插接至该交流电源插座40时，该第一插接端子61及第二插接端子62分别插入该交流电源插座40的一第一电极插接孔41及一第二电极插接孔42，且分别与各插接孔41、42内所设的第一电极端及第二电极端(图中未示)相触接，以接收该交流电源插座40所提供的交流电；该整流电路80的一端分别连接至该第一插接端子61及该第一磁簧开关54的簧片541，该整流电路80的另一端分别连接至该第二插接端子62及该第二磁簧开关55的簧片551，且该线圈52的两端分别连接至该整流电路80，以接收该整流电路80传来的直流电；该第一磁簧开关54的常闭触点542连接至该电气设备70的第一电极端71，该第一磁簧开关54的常开触点543呈断路状态；该第二磁簧开关55的常闭触点552连接至该电气设备70的第二电极端72，该第二磁簧开关55的常开触点553亦呈断路状态。如此，当各磁簧开关54、55处于导通状态时，其上簧片541、551将因本身弹力，分别处于与对应的常闭触点542、552相触接的状态；反之，当各磁簧开关54、55处于断开状态时，其上簧片541、551则因该磁芯53所产生磁力的驱动，脱离与对应常闭触点542、552的接触，而分别与对应的常开触点543、553相触接。

但是，本发明所述的该整流电路80并不限于被设计如图2所示的电路布局，只要是该整流电路80能在该插头60被插接至该交流电源插座40时，该整流电路80能将该插头60所接收到的交流电整流成直流电，且提供予该继电器51，即为本发明在此所称的整流电路。

如此，复请参阅图2所示，当该插头60被插接在供应该第一规格的交流电(如：110伏特的交流电)的交流电源插座40时，各磁簧开关54、55的簧片541、551将因该整流电路80传来的该第一规格的直流电，而与其常闭触点542、552相接触，而使各磁簧开关54、55处于导通状态，以将该第一规格的直流电提供予该电气设备70，使该电气设备70能正常运作；反之，当该插头60被错误地插接至供应该第二规格的交流电(如：220伏特的交流电)的交流电源插座40时，因该整流电路80传来的该第二规格的直流电在通过该线圈52时，能激发该磁芯53产生足够的磁力，进而驱动各磁簧开关54、55的簧片541、551，使各磁簧开关54、55的簧片541、551与其常开触点543、553相接触，而令各磁簧开关54、55处于断开状态，使得该第二规格的直流电完全不会流入至该电气设备70，故，不仅能确保该电气设备70不致因过电压受损，且因该插头60被错误地插接至供应该第二规格的交流电(如：220伏特的交流电)的交流电源插座40时，各磁簧开关54、55会同时处于断开状态，因此，尚能确保该第二规格的直流电不会通过该电气设备70而发生漏电至使用者的危险。此外，由于该整流电路80与该继电器51的组合结构极为简单、耐用，且易于实现，因此，能在不大幅增加制作成本的条件下，有效确保该电气设备70不致因过电压而受损，且确保过电压的直流电不会通过该电气设备70而发生漏电至使用者的危险。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例，但是，本发明所主张的权利范围，并不局限于此，依据本发明所揭露的技术内容，凡本技术领域的人士，可轻易思及的等效变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种利用继电器设计的具有过电压保护功能的防呆电路，其特征在于，该防呆电路电气连接在一插头及一电气设备间，其中，该插头用以插接至一交流电源插座，以接收该交流电源插座提供的交流电，该电气设备仅能在一第一规格的交流电下被正常驱动；该防呆电路利用一继电器设计而成，该继电器包括：

一第一磁簧开关，因其上簧片本身的弹力作用，平常处于导通状态；

一第二磁簧开关，因其上簧片本身的弹力作用，平常处于导通状态；

至少一磁芯，对应于该第一磁簧开关及该第二磁簧开关；及

一线圈，绕设在该磁芯上，以在一第二规格的交流电通过该线圈时，才能激发该磁芯产生足够的磁力，进而驱动所述第一磁簧开关和第二磁簧开关的簧片，以使所述第一磁簧开关和第二磁簧开关处于断开状态，该第二规格的交流电的电压值大于该第一规格的交流电的电压值。

2.根据权利要求1所述的防呆电路，其特征在于，该插头设有一第一插接端子及一第二插接端子，该线圈的一端分别连接至该第一插接端子及该第一磁簧开关的簧片，该线圈的另一端分别连接至该第二插接端子及该第二磁簧开关的簧片，该第一磁簧开关的常闭触点连接至该电气设备的第一电极端，该第一磁簧开关的常开触点呈断路状态，该第二磁簧开关的常闭触点连接至该电气设备的第二电极端，该第二磁簧开关的常开触点亦呈断路状态。

3.根据权利要求2所述的防呆电路，其特征在于，该插头尚设有一接地插接端子，该接地插接端子电气连接至该电气设备的接地端。

4.根据权利要求3所述的防呆电路，其特征在于，该防呆电路设在该电气设备内。

5.根据权利要求3所述的防呆电路，其特征在于，该防呆电路设在该电气设备外。

6.一种利用继电器设计的具有过电压保护功能的防呆电路，其特征在于，该防呆电路电气连接在一插头及一电气设备间，其中，该插头用以插接至一交流电源插座，以接收该交流电源插座提供的交流电，该电气设备仅能在一第一规格的直流电下被正常驱动；该防呆电路包括：

一整流电路，用以将该插头所接收到的交流电整流成直流电；

一继电器，与该整流电路相连接，以接收该整流电路传来的直流电，该继电器包括：

一第一磁簧开关，因其上簧片本身的弹力作用，平常处于导通状态；

一第二磁簧开关，因其上簧片本身的弹力作用，平常处于导通状态；

至少一磁芯，对应于该第一磁簧开关及该第二磁簧开关；及

一线圈，该线圈绕设在该磁芯上，以在一第二规格的直流电通过该线圈时，才能激发该磁芯产生足够的磁力，进而驱动所述第一磁簧开关和第二磁簧开关的簧片，以使所述第一磁簧开关和第二磁簧开关处于断开状态，该第二规格的直流电的电压值大于该第一规格的直流电的电压值。

7.根据权利要求6所述的防呆电路，其特征在于，该插头设有一第一插接端子及一第二插接端子，该整流电路的一端分别连接至该第一插接端子及该第一磁簧开关的簧片，该整流电路的另一端分别连接至该第二插接端子及该第二磁簧开关的簧片；该线圈的两端分别连接至该整流电路，以接收该整流电路传来的直流电；该第一磁簧开关的常闭触点连接至该电气设备的第一电极端，该第一磁簧开关的常开触点呈断路状态，该第二磁簧开关的常闭触点连接至该电气设备的第二电极端，该第二磁簧开关的常开触点亦呈断路状态。

8.根据权利要求7所述的防呆电路，其特征在于，该防呆电路设在该电气设备内。

9.根据权利要求7所述的防呆电路，其特征在于，该防呆电路设在该电气设备外。