CN108075318A - 防触电保护型电源插座 - Google Patents

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CN108075318A CN201611001179.8A CN201611001179A CN108075318A CN 108075318 A CN108075318 A CN 108075318A CN 201611001179 A CN201611001179 A CN 201611001179A CN 108075318 A CN108075318 A CN 108075318A
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田泽正
王水成
薛海莉
田丰贺
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Zhengzhou University of Industrial Technology
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R27/00—Coupling parts adapted for co-operation with two or more dissimilar counterparts

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

本发明涉及一种防触电保护型电源插座，包括电源插头识别装置、控制执行电路和工作电源电路，所述电源插头识别装置是采用具有光阻挡槽的光电耦合器来识别电源插座的PE端子中有无电源插头的插脚插入，当电源插座内没有插进用电器的电源插头时，电源插座的端子上不带电，只有当电源插座内插进了电源插头时，电源插座的端子上才有正常的电能输出，从而起到安全保护作用。电源插头识别装置的结构原理及防触电保护型电源插座电路图如摘要附图所示。

Description

防触电保护型电源插座
技术领域
本发明涉及电器行业，尤其是一种防触电保护型电源插座。
背景技术
随着科学技术和国民经济的发展以及人民生活水平的提高，电力应用技术、各种用电产品和各种家用电器等迅猛发展，而电力线路向用电设备提供电能的接插电器——电源插座，如雨后春笋般发展迅速，其品种、规格和样式名目繁多，层出不穷。然而，由于电源插座在使用中经常因为工作环境恶劣或使用方法不当，特别是当小孩子用手指捅进电源插座的插孔里，或者是手拿导体物件捅进电源插座的插孔里，或者有其它导体物件意外碰触到电源插座的插孔里，就很容易造成人员触电，直接危害人们的身体健康并危及生命安全，还可能造成大量的财产损失。本专利介绍一种防触电保护型电源插座，当电源插座的插孔里没有插入用电器的电源插头时，电源插座插孔里的铜质夹片上不带电；只有当电源插头插入电源插座里以后，电源插座插孔里的铜质夹片上才有正常的电能输出。由此可见，本利用光耦的防触电插座能够有效地保护人身安全。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种当电源插座的插孔里没有插入电源插头时，电源插座插孔里的铜质夹片上不带电，只有当电源插头插入电源插座里以后，电源插座插孔里的铜质夹片上才有正常的电能输出的防触电保护型电源插座。
本发明的技术方案是：一种防触电保护型电源插座，包括检测电源插头的光耦(全称为光电耦合器)识别装置(简称电源插头识别装置)、控制执行电路和工作电源电路。
进一步，所述电源插头识别装置是采用具有光阻挡槽的光电耦合器T1来识别电源插座XS1中有无电源插头插入，电源插头识别装置的结构和原理是：1为电源插座XS1的L端子；2为电源插座XS1的N端子；3为电源插座XS1的PE端子；4为电源插座XS1的PE端子上的铜质夹片；为实现对于电源插头是否已经插入电源插座XS1的检测与判断，本专利对普通电源插座的PE端子进行发明，发明后的PE端子兼有接插电源插头的PE插脚和识别电源插头PE插脚是否已经插入电源插座XS1的双重功能。图中的5为具有光阻挡槽的光电耦合器T1；6为具有光阻挡槽的光电耦合器的引脚。具有光阻挡槽的光电耦合器T1被安置在电源插座XS1的PE端子上的铜质夹片4之上。当电源插头没有插入电源插座XS1时，光耦T1内部的红外光发射二极管发出的红外光直接射向光耦T1内部的光电晶体管，导致光电晶体管因红外光照射而呈现低阻状态；当电源插头插入电源插座XS1的过程中，电源插头的PE插脚必然要经过光耦T1的光阻挡槽，且阻挡了光耦T1内部的从红外光发射二极管射向光电晶体管的红外光，导致光电晶体管因失去红外光而呈现高阻状态，从而实现了对于电源插头是否已经插入电源插座XS1的检测与判断。光耦T1的红外光发射二极管负极连接电路公共点GND；光耦T1的红外光发射二极管正极连接电阻R1的一端；电阻R1的另一端连接工作电源正极VCC；光耦T1的光电晶体管的发射极连接电路公共点GND；光耦T1的光电晶体管的集电极输出检测信号。
进一步，所述的控制执行电路采用晶体三极管VT1、电阻R2和电磁继电器K1组成电子开关电路，晶体三极管VT1的基极连接光耦T1内部的光电晶体管的集电极，同时连接电阻R2的一端，R2的另一端连接电源正极端VCC；晶体三极管VT1的发射极连接电路公共点GND，晶体三极管VT1的集电极连接电磁继电器K1线圈的一端，电磁继电器K1线圈的另一端连接电源正极端VCC；电磁继电器K1的动合触点串联于电源插座XS1的相线电路中，以实现对电源插座XS1供电电源的控制；电源插座XS1的N端子连接电路公共点GND，亦即本利用光耦的防触电插座的进线电源的N线。
进一步，所述的工作电源电路采用由稳压二极管VD1、整流二极管VD2、电容C1和C2组成的电容降压式整流电路、滤波电路和稳压电路，其输出为该利用光耦的防触电插座的电源插头识别装置和控制执行电路提供工作电源。降压电容C1的一端连接本利用光耦的防触电插座的进线电源L端，并与电磁继电器K1的动合触点不接电源插座XS1的一端相连接；降压电容C1的另一端连接稳压二极管VD1的负极和整流二极管VD2的正极；稳压二极管VD1的正极连接电路公共点GND；整流二极管VD2的负极连接电源正极端VCC；电容C2的正极连接电源正极端VCC，电容C2的负极连接电路公共点GND。
本发明的有益效果是：由于采用了电源插头识别装置和控制执行电路，使得该防触电保护型电源插座具备防触电等功能。具体而言，当电源插座XS1的插孔里没有插入电源插头时，电源插座XS1的插孔里的铜质夹片上不带电，只有当电源插头插入电源插座XS1内以后，电源插座XS1的插孔里的铜质夹片上才有正常的电能输出，从而起到保护使用者的人身安全。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是本发明的电源插头识别装置的结构和原理图。图中：1为电源插座的L端子，2为电源插座的N端子，3为电源插座的PE端子；4为电源插座的PE端子上的铜质夹片；5为具有光阻挡槽的光电耦合器(简称光耦)T1，6为光耦的引脚，光耦T1被安置在电源插座XS1的PE端子上的铜质夹片4之上。当电源插头没有插入电源插座XS1时，光耦T1内部的红外光发射二极管发出的红外光直接射向光耦T1内部的光电晶体管，导致光电晶体管因红外光照射而呈现低阻状态；当电源插头插入电源插座XS1的过程中，电源插头的PE插脚必然要经过光耦T1的光阻挡槽，且阻挡了光耦T1内部的从红外光发射二极管射向光电晶体管的红外光，导致光电晶体管因失去红外光而呈现高阻状态，从而实现了对于电源插头是否已经插入电源插座XS1的检测与判断。
图2是本发明的电路原理图。图中：供用电器接插的电源插座XS1，降压电容器C1，稳压二极管VD1，整流二极管VD2，滤波电容器C2，光耦T1，限流电阻R1，偏置电阻R2，晶体三极管VT1，电磁继电器K1。电路中的端子L、N、PE分别连接市电线路的L线、N线和PE线。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种防触电保护型电源插座，包括检测电源插头的红外线识别装置(简称电源插头识别装置)、控制执行电路和工作电源电路。
进一步，所述电源插头识别装置是采用具有光阻挡槽的光电耦合器T1来识别电源插座XS1中有无电源插头插入，电源插头识别装置的结构和原理是：1为电源插座XS1的L端子；2为电源插座XS1的N端子；3为电源插座XS1的PE端子；4为电源插座XS1的PE端子上的铜质夹片；为实现对于电源插头是否已经插入电源插座XS1的检测与判断，本专利对普通电源插座的PE端子进行发明，发明后的PE端子兼有接插电源插头的PE插脚和识别电源插头PE插脚是否已经插入电源插座XS1的双重功能。图中的5为具有光阻挡槽的光电耦合器T1；6为具有光阻挡槽的光电耦合器的引脚。具有光阻挡槽的光电耦合器T1被安置在电源插座XS1的PE端子上的铜质夹片4之上。当电源插头没有插入电源插座XS1时，光耦T1内部的红外光发射二极管发出的红外光直接射向光耦T1内部的光电晶体管，导致光电晶体管因红外光照射而呈现低阻状态；当电源插头插入电源插座XS1的过程中，电源插头的PE插脚必然要经过光耦T1的光阻挡槽，且阻挡了光耦T1内部的从红外光发射二极管射向光电晶体管的红外光，导致光电晶体管因失去红外光而呈现高阻状态，从而实现了对于电源插头是否已经插入电源插座XS1的检测与判断。光耦T1的红外光发射二极管负极连接电路公共点GND；光耦T1的红外光发射二极管正极连接电阻R1的一端；电阻R1的另一端连接工作电源正极VCC；光耦T1的光电晶体管的发射极连接电路公共点GND；光耦T1的光电晶体管的集电极输出检测信号。
进一步，所述的控制执行电路采用晶体三极管VT1、电阻R2和电磁继电器K1组成电子开关电路，晶体三极管VT1的基极连接光耦T1内部的光电晶体管的集电极，同时连接电阻R2的一端，R2的另一端连接电源正极端VCC；晶体三极管VT1的发射极连接电路公共点GND，晶体三极管VT1的集电极连接电磁继电器K1线圈的一端，电磁继电器K1线圈的另一端连接电源正极端VCC；电磁继电器K1的动合触点串联于电源插座XS1的相线电路中，以实现对电源插座XS1供电电源的控制；电源插座XS1的N端子连接电路公共点GND，亦即本利用光耦的防触电插座的进线电源的N线。
进一步，所述的工作电源电路采用由稳压二极管VD1、整流二极管VD2、电容C1和C2组成的电容降压式整流电路、滤波电路和稳压电路，其输出为该利用光耦的防触电插座的电源插头识别装置和控制执行电路提供工作电源。降压电容C1的一端连接本利用光耦的防触电插座的进线电源L端，并与电磁继电器K1的动合触点不接电源插座XS1的一端相连接；降压电容C1的另一端连接稳压二极管VD1的负极和整流二极管VD2的正极；稳压二极管VD1的正极连接电路公共点GND；整流二极管VD2的负极连接电源正极端VCC；电容C2的正极连接电源正极端VCC，电容C2的负极连接电路公共点GND。
上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以不脱离本发明构思的前提下做出各种变化，但均应落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种防触电保护型电源插座，包括检测用电器电源插头的光耦(全称为光电耦合器)识别装置(简称电源插头识别装置)、控制执行电路和工作电源电路。
2.如权利要求1所述的一种防触电保护型电源插座，其特征在于：所述的电源插头识别装置采用具有光阻挡槽的光电耦合器T1来识别电源插座XS1中有无电源插头插入，电源插头识别装置的结构和原理是：1为电源插座XS1的L端子；2为电源插座XS1的N端子；3为电源插座XS1的PE端子；4为电源插座XS1的PE端子上的铜质夹片；为实现对于电源插头是否已经插入电源插座XS1的检测与判断，本专利对普通电源插座的PE端子进行发明，发明后的PE端子兼有接插电源插头的PE插脚和识别电源插头PE插脚是否已经插入电源插座XS1的双重功能。图中的5为具有光阻挡槽的光电耦合器T1；6为具有光阻挡槽的光电耦合器的引脚。具有光阻挡槽的光电耦合器T1被安置在电源插座XS1的PE端子上的铜质夹片4之上。当电源插头没有插入电源插座XS1时，光耦T1内部的红外光发射二极管发出的红外光直接射向光耦T1内部的光电晶体管，导致光电晶体管因红外光照射而呈现低阻状态；当电源插头插入电源插座XS1的过程中，电源插头的PE插脚必然要经过光耦T1的光阻挡槽，且阻挡了光耦T1内部的从红外光发射二极管射向光电晶体管的红外光，导致光电晶体管因失去红外光而呈现高阻状态，从而实现了对于用电器电源插头是否已经插入电源插座XS1的检测与判断。
3.如权利要求1所述的一种防触电保护型电源插座，其特征在于：所述的控制执行电路采用晶体三极管VT1、电阻R2和电磁继电器K1组成电子开关电路，电磁继电器K1的动合触点串联于电源插座XS1的相线电路中，以实现对电源插座XS1供电电源的控制。
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