CN106451810A - 防漏电保护器和手机充电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种防漏电保护器和手机充电系统，该发明用于防止需充电型用电器在充电时发生漏电，防漏电保护器连接于适配器与用电器之间，包括连接于适配器电能输出端的发射端电路板，可通过磁场耦合传递电能的线圈模块，以及电连接线圈模块的接收端电路板，接收端电路板外连用电器。本发明起到了防止用电器漏电伤人的作用。
Description
技术领域
本发明属于用电器充电领域，尤其涉及一种可防止充电时发生漏电的防漏电保护器。
背景技术
现有中，为需充电型用电器充电一般都是通过电能连接线经过适配器输送至用电器。
以手机为例，当今社会，手机已经成为人们日常生活中必不可少的一部分，大多数智能手机的电池续航时间都较短，因此需要频繁的给手机充电。手机充电一般都需要两个小时左右，但是在充电期间，很多时候也需要使用手机，而在手机充电过程中使用手机时，因手机充电时电压高于待机时，如果同时进行其他操作如通话等，电压会超过正常工作很多倍，如此时使用劣质充电器、手机电子元器件老化或受潮等可能造成漏电，将手机充电器的输入电网电压导至手机上，然后电流通过人体，一旦短时间通过人体的电流过大，就有可能导致死亡。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种防漏电保护器和手机充电系统，本发明设置于适配器与用电器之间，起到了防止用电器漏电伤人的作用。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种防漏电保护器，用于防止需充电型用电器在充电时发生漏电，防漏电保护器连接于适配器与用电器之间，包括连接于适配器电能输出端的发射端电路板，可通过磁场耦合传递电能的线圈模块，以及电连接线圈模块的接收端电路板，接收端电路板外连用电器。
作为本发明的进一步优化，发射端电路板包括外连适配器的发射端滤波电路，发射端滤波电路的输出端并联有逆变电路和线性稳压电路，其中线性稳压电路连接有可驱动逆变电路开关的发射端MCU；线圈模块包括连接逆变电路输出端的发射线圈，以及连接接收端电路板输入端的接收线圈；接收端电路板包括与接收线圈相连的接收端整流滤波电路，接收端滤波整流电路的输出端串接有BUCK降压电路和线性稳压电路，线性稳压电路的输出端连接接收端MCU并为其供电，BUCK降压电路外连用电器，用于稳定输出电压。
作为本发明的进一步优化，发射端电路板还包括无线通信解调模块，无线通信解调模块的输出端连接发射端MCU；接收端电路板还包括电连BUCK降压电路输出端的输出功率采样电路，发射端MCU输出端连接有无线通信调制模块，无线通信解调模块与无线通信调制模块形成有信息反馈通道。
作为本发明的进一步优化，线圈模块还包括设置于发射线圈与接收线圈之间的绝缘层。
作为本发明的进一步优化，发射端电路板、发射线圈、绝缘层、接收线圈和接收端电路板顺次层设。
作为本发明的进一步优化，发射线圈包括顺次层设的铝板层、屏蔽层以及线圈层，接收线圈包括顺次层设的线圈层、屏蔽层、铝板层。
作为本发明的进一步优化，屏蔽层为高导磁材料。
作为本发明的进一步优化，防漏电保护器的外部设置有可插设电能连接线的插槽。
一种手机充电系统，包括可连接电网的适配器，适配器的输出端连接有上述所述的防漏电保护器，防漏电保护器的输出端外连手机，为手机充电。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
(1)本发明的防漏电保护器，设置于适配器与用电器之间，独立于手机设置的单独装置，使其更具有通用性；同时其内部采用电磁场来传递能量，没有直接的电气连接，这样就将用电端与电网进行了隔离，彻底杜绝了漏电伤人的可能性，起到了防止用电器漏电伤人的作用；
(2)本发明的手机充电系统，通过使用防漏电保护器，实现了手机与电网之间的电气隔离，在手机防漏电保护装置内部采用无线电能传输的方式，进行能量的传递，起到了防止手机漏电伤人的作用。
附图说明
图1为本发明连接于用电器与适配器上的防漏电保护器的结构示意图；
图2为本发明防漏电保护器的示意图；
图3为本发明中防漏电保护器的剖视图。
以上各图中：1、适配器；2、第一电能连接线；3、防漏电保护器；31、发射端电路板；32、发射线圈；33、接收线圈；34、接收端电路板；35、绝缘层；4、第二电能连接线；5、用电器。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于图3所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参见图1以及图3，本发明的防漏电保护器，用于防止需充电型用电器在充电时发生漏电，防漏电保护器3连接于适配器1与用电器5之间，具体的，防漏电保护器3通过第一电能连接线连接适配器1的电能输出端，并通过第二电能连接线连接用电器5的电能输入端，其中防漏电保护器包括连接于适配器1电能输出端的发射端电路板31，可通过磁场耦合传递电能的线圈模块，以及电连接线圈模块的接收端电路板34，接收端电路板34外连用电器5。
上述中，通过使用依靠磁场来传递能量的线圈模块，避免了充电时直接的电气连接，这样就使用电器与电网之间进行了有效隔离，杜绝了漏电伤人的可能性。
具体参见图2，图2是本发明中防漏电保护器的框图示意。如图2所示，发射端电路板31包括外连适配器1的发射端滤波电路，发射端滤波电路的输出端并联有逆变电路和线性稳压电路，其中线性稳压电路连接有可驱动逆变电路开关的发射端MCU。其中发射端滤波电路可滤除电路中的高频分量，以抑制其干扰信号，逆变电路可将直流电压变成高频交流电压，线性稳压电路是将输入电压转换成电路所需要的电压，另外，发射端MCU与逆变电路之间还连接有驱动电路，以用来放大控制电路的电压信号和电流信号使其能够驱动功率晶体管。
继续如图2所示，线圈模块包括连接逆变电路输出端的发射线圈，以及连接接收端电路板输入端的接收线圈；接收端电路板34包括与接收线圈相连的接收端整流滤波电路，接收端滤波整流电路的输出端串接有BUCK降压电路和线性稳压电路，线性稳压电路的输出端连接接收端MCU并为其供电，BUCK降压电路外连用电器，用于稳定输出电压。其中，接收端整流滤波电路可将高频交流电转换成直流电，BUCK降压电路可将输入的大电压转变成输出小电压。
同时，发射端电路板31还包括无线通信解调模块，无线通信解调模块的输出端连接发射端MCU；接收端电路板34还包括电连BUCK降压电路输出端的输出功率采样电路，发射端MCU输出端连接有无线通信调制模块。输出功率采样电路将输出端的电压电流信号经过输出功率采样电路传送到接收端MCU，保证系统能够安全稳定工作，无线通信调制模块把接收到的接收端状态信息(整流信号和输出功率信号)传递到发射端电路板，再经过无线通信解调模块传到发射端MCU中。发射端MCU可以根据反馈信息去调节输出PWM信号的频率、占空比或通信速率，保证系统可以稳定工作。
在本发明中，线圈模块还包括设置于发射线圈与接收线圈之间的绝缘层35，绝缘层的设置，有效的防止了发射线圈与接收线圈的接触。
参见图3，本发明的发射端电路板31、发射线圈32、绝缘层35、接收线圈33和接收端电路板34为自上而下的顺次层设，其中，发射线圈32包括顺次层设的铝板层、屏蔽层以及线圈层，接收线圈35包括顺次层设的线圈层、屏蔽层、铝板层，作为一种优选，屏蔽层为高导磁材料，选用高导磁材料的作用是屏蔽发射线圈与接收线圈之间的磁场的泄露，防止在其周边的电路板或金属部件上产生涡流发热。使用导电性好的铝片来作屏蔽电场的泄露，防止干扰其他电子器件的正常工作。
另外，本发明对漏电保护器进行灌胶封装，封装后待其完全固化后具有较好的抗老化性，且其可修复性、防潮防水性能、耐侯性、抗震动冲击及变形能力均有较大的提高。
本发明的防漏电保护器的外部设置有可插设电能连接线的插槽，该插槽可根据用电器需要设计为各种类型，例如手机插槽可适用于苹果、三星、小米等类型，通过插槽的设置，在充电时仅需在适配器和用电器之间连接防漏电保护器，不需要改变原有用电器充电的结构就可以达到漏电保护的效果，既简单方便又极大的降低了产品成本。
另外，本发明还提供了一种手机充电系统，包括可连接电网的适配器，适配器的输出端连接有上述的防漏电保护器，防漏电保护器的输出端外连手机，以为手机充电。通过在传统的手机充电适配器与手机之间加入一个防漏电保护器，起到了防止手机漏电伤人的作用，而且手机防漏电保护器内部采用电磁场来传递能量，没有直接的电气连接，将手机端与电网进行了隔离，彻底杜绝了漏电伤人的可能性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种防漏电保护器，用于防止需充电型用电器在充电时发生漏电，防漏电保护器(3)连接于适配器(1)与用电器(5)之间，其特征在于：包括连接于适配器(1)电能输出端的发射端电路板(31)，可通过磁场耦合传递电能的线圈模块，以及电连接线圈模块的接收端电路板(34)，接收端电路板(34)外连用电器(5)。
2.根据权利要求1所述防漏电保护器，其特征在于：发射端电路板(31)包括外连适配器(1)的发射端滤波电路，发射端滤波电路的输出端并联有逆变电路和线性稳压电路，其中线性稳压电路连接有可驱动逆变电路开关的发射端MCU；线圈模块包括连接逆变电路输出端的发射线圈，以及连接接收端电路板输入端的接收线圈；接收端电路板(34)包括与接收线圈相连的接收端整流滤波电路，接收端滤波整流电路的输出端串接有BUCK降压电路和线性稳压电路，线性稳压电路的输出端连接接收端MCU以为其供电，BUCK降压电路外连用电器，用于稳定输出电压。
3.根据权利要求2所述防漏电保护器，其特征在于：发射端电路板(31)还包括无线通信解调模块，无线通信解调模块的输出端连接发射端MCU；接收端电路板(34)还包括电连BUCK降压电路输出端的输出功率采样电路，发射端MCU输出端连接有无线通信调制模块，无线通信解调模块与无线通信调制模块形成有信息反馈通道。
4.根据权利要求2或3所述防漏电保护器，其特征在于：线圈模块还包括设置于发射线圈与接收线圈之间的绝缘层(35)。
5.根据权利要求4所述防漏电保护器，其特征在于：发射端电路板(31)、发射线圈(32)、绝缘层(35)、接收线圈(33)和接收端电路板(34)为顺次层设。
6.根据权利要求5所述防漏电保护器，其特征在于：发射线圈(32)包括顺次层设的铝板层、屏蔽层以及线圈层，接收线圈(35)包括顺次层设的线圈层、屏蔽层、铝板层。
7.根据权利要求6所述防漏电保护器，其特征在于：屏蔽层为高导磁材料。
8.根据权利要求5-7中任一项所述防漏电保护器，其特征在于：防漏电保护器的外部设置有可插设电能连接线的插槽。
9.一种手机充电系统，其特征在于，包括可连接电网的适配器，适配器的输出端连接有权利要求1-8中任一项所述的防漏电保护器，防漏电保护器的输出端外连手机，为手机充电。
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