CN110224256A - 一种安全供电方法及其接插件结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全供电方法及其接插件结构，该方法采用插头与插座之间的接插件结构来实现供电的两级保护，其接插件结构包括插头和插座，还包括与插头可拆卸连接的启动标识装置，启动标识装置包括启动件和标识件；插座内设有识别电路、为识别电路提供电源的电源及处理电路和连通插头与插座的主电路，电源及处理电路包括启动开关，启动件在插头与插座连接到位后将使得启动开关闭合并使得电源及处理电路导通，识别电路在电源及处理电路导通后对标识件的状态进行识别，并根据识别的信息确定识别电路导通或断开，主电路上设有主开关，主开关在识别电路导通时闭合。本方案的接插件能有效的避免触电和漏电事故的发生。

Description

一种安全供电方法及其接插件结构

技术领域

本发明涉及接插件技术领域，具体涉及一种安全供电方法及其接插件结构。

背景技术

电源接插件应用极为广泛，几乎每一种电器都会用到。但是目前所使用的电源接插件都存在着一定的危险性。在插座空置时，插座孔中仍然带电，如果误插入导电物体就易引起触电或短路事故发生。目前国家规定在电源插座的插孔上必须安装防触电门，避免了一些事故的发生，但是又带来了其它的弊病，如插拔插头费力、容易损坏，而且如果用导电物体由两个孔同时插入时，防触电门仍然会打开，引起短路或触电事故。再者防触电门并不防潮，仍然容易因受潮、浸水发生短路事故，再者在插头插、拔一半时，手指不慎触碰到插头引脚而引起触电事故。所以，安装防触电门的方法也不是一种很好的方法。

针对这些问题，近年来也产生了一些安全接插件的专利，如申请号为201210148779.2中公开以一种防漏电方法及防漏电连接装置，该防漏电连接装置包括待连接的两连接单元，连接单元包括导体和绝缘单元，且至少其中一连接单元内设有通断单元，两连接单元的绝缘单元接触，形成外部导电介质与内部的导体、通断单元及接触单元隔离的密闭绝缘空间。 又如申请号为201620764069.6公开了一种带密封机构的电连接装置，包括带电连接孔的连接座，连接座内设有导体部，电连接孔内设有密封机构使导体与连接座外部隔离；与连接座匹配的连接导体可推动密封机构以打开连接孔，使连接导体与导体部电接触。上述两件专利都是通过设置密封机构，从而防止水进入连接座内，保证连接座使用的安全性，具有较强的防水、防漏电、防短路的特性；但是上述专利的不足之处在于：若使用类似于连接导体的硬性导电物体插入电连接孔，就会使其打开而发生触电事故；而且在有水的环境中，该密封机构也很难将外部的水完全剔除干净而不发生漏电，尤其在使用一定时间后，由于密封材料的磨损、老化，变形等，更容易发生触、漏电的危险。

又如申请号201620763779.7公开了一种带继电器的插座，包括壳体，壳体内设有接触部、导体部、继电器、及触发部，导体部与壳体外部隔离；继电器分别与接触部和导体部连接并控制接触部与导体部是否电连通，触发部电连接继电器的控制端并控制继电器开关动作。该专利通过一启动部启动继电器闭合送电，在没有触发启动部时，继电器处于常开状态而插孔中不会导电。但是，该专利的不足之处在于：在没有插入插头时，一旦插座孔中插入一个非插头的其它导电物体，再启动启动部，就会发生触电或短路事故。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能有效防止触电和漏电事故的接插件结构。

另外，本发明还提供一种安全供电方法，以解决目前存在的接插件触电和漏电事故。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种接插件结构，包括插头和插座，其特征在于，还包括与所述插头可拆卸连接的启动标识装置，所述启动标识装置包括启动件和标识件；所述插座内设有识别电路、为所述识别电路提供电源的电源及处理电路和连通所述插头与所述插座的主电路，所述电源及处理电路包括启动开关，所述启动件在所述插头与所述插座连接到位后将使得所述启动开关闭合并使得所述电源及处理电路导通，所述识别电路在所述电源及处理电路导通后对所述标识件的状态进行识别，并根据识别的信息确定所述识别电路导通或断开，所述主电路上设有主开关，所述主开关在所述识别电路导通时闭合。

本发明的工作原理是：本发明的插头和插座在使用时，在插头上连接好启动标识装置，然后将插头插入到插座中，当插头和插座连接到位后，启动标识装置中的启动件将作用在电源及处理电路的启动开关上，并使得启动开关闭合，从而使得电源及处理电路导通，电源及处理电路导通后将为识别电路提供工作电源，此时识别电路对标识件中的状态进行识别，当识别电路识别到标识件中的状态信息为设定值时，识别电路导通，当识别电路识别到标识件中的状态信息不是设定值时，识别电路将处于断开状态；当识别电路导通时，主电路上的主开关闭合，从而使得主电路导通，插头和插座电连接。

本发明的有益效果在于：本发明的插头和插座在使用时，通过设计两级保护装置，第一级保护装置为插头上的启动件和插座上的启动开关，只有当插头和插座连接到位后，启动件才能作用在启动开关上并使得启动开关闭合，进而使得电源及处理电路导通，如果不是插头而是其它导电物质插入到插座内，此时插座内的启动开关不会闭合，从而电源及处理电路也不会导通；即使所插入的非插头的物体，可以使得启动开关闭合，但由于识别电路没有识别到有效信息而不会导通，所以主电路不会导通，由此避免了触电事故，此为第一级保护；

第二级保护为识别电路和标识件，当插头与插座连接到位使得电源及处理电路导通后，识别电路还将对标识件中的状态进行识别，只有当标识件的状态为设定值时才能使得识别电路导通，进而使得主开关闭合主电路导通，若是在一些特殊情况，如在潮湿等环境使用时，标识件中的状态信息将发生变化，此时识别电路识别到标识件中的状态不是设定值，识别电路将不会导通，进而主电路将不会连通，由此避免了在潮湿有水环境下发生的漏电事故，此为第二级保护。因此本方案的接插件能有效的避免触电和漏电事故的发生。

优选的，所述启动开关为机械开关，所述启动件在所述插头与所述插座连接到位后将作用在所述机械开关上并使得所述机械开关处于闭合状态。

这样，当插头和插座未连接或连接不到位时，启动件与机械开关无接触或启动件作用在机械开关的作用力不足以使得机械开关闭合，只有当插头和插座连接到位后，启动件作用在机械开关上的作用力才足以使得机械开关闭合，进而使得电源及处理电路导通，避免了插头和插座连接不到位或其它导电物质伸入到插座内导致的触电事故的发生。

优选的，所述启动件为磁性体，所述启动开关为磁性开关，所述磁性开关在所述插头与所述插座连接到位后将在所述磁性体的磁力作用下处于闭合状态。

这样，当插头和插座未连接或连接不到位时，磁性体对磁性开关无磁力作用或磁力作用较小，使得磁力开关将处于断开状态，只有当插头和插座连接到位后，磁性体对磁性开关的磁力才能使得磁性开关闭合，进而使得电源及处理电路导通。

优选的，所述启动件为光电反光材料，所述启动开关为光电开关，所述光电反光材料在所述插头与所述插座连接到位后将改变作用在所述光电开关上的光束并使得光电开关处于闭合状态。

这样，当插头和插座未连接或连接不到位时，作用在光电开关上的光束使得光电开关将处于断开状态，只有当插头和插座连接到位后，作用在光电开关上的光束改变才能使得光电开关闭合，进而使得电源及处理电路导通。

优选的，所述标识件包括电阻，所述识别电路为电阻识别电路，所述电阻在所述插头和所述插座连接到位后与所述电阻识别电路电连接，所述电阻识别电路在检测到所述电阻的阻值为设定值时导通。

这样，将标识件设置为电阻，当电源及处理电路导通为识别电路提供工作电源时，识别电路对标识件中的电阻值进行识别，只有当识别后的电阻值为设定值时，识别电路才导通，在一些特殊使用环境下，如潮湿或水下时，此时电阻的阻值将会发生变化，从而识别电路将识别到电阻的阻值变化并处于断开状态，由此避免了潮湿或水下导致的漏电事故。

优选的，所述标识件包括电容，所述识别电路为电容识别电路，所述电容在所述插头和所述插座连接到位后与所述电容标识电路电连接，所述电容识别电路在检测到所述电容的容值为设定值时导通。

这样，将标识件设置为电容，当电源及处理电路导通为识别电路提供工作电源时，识别电路对标识件中的电容值进行识别，只有当识别后的电容值为设定值时，识别电路才导通，在一些特殊使用环境下，如潮湿或水下时，此时电容值将会发生变化，从而识别电路将识别到电容值的变化并处于断开状态，由此避免了潮湿或水下导致的漏电事故。

优选的，所述标识件为RFID电子标签，所述识别电路为读卡器电路，所述读卡器电路里设有用于读取所述RFID电子标签中数据的读卡线圈，所述读卡器电路当检测所述读卡线圈中读取的所述RFID电子标签的数据为设定值时导通。

这样，将标识件设置为RFID标签，标识件与识别电路之间不需要直接的结构上的连接，可以避免重复使用后导致的标识件和识别电路之间接触不良的问题，提高插接件使用的可靠性。

优选的，所述标识件为多个磁铁块，所述识别电路中包括多个磁性开关，所述磁铁块在所述插头和所述插座连接到位后使得对应位置的所述磁性开关闭合，所述识别电路在设定的所述磁性开关闭合时导通。

这样，将标识件设置为多个磁铁块，当电源及处理电路导通为识别电路提供工作电源时，只有当设定的插头插入到插座中时，磁铁块才能使得对应位置设定的磁性开关闭合，进而使得识别电路导通，当其它非设定的插头或其它导电物质插入到插座中时，将无法使得设定的磁性开关闭合，识别电路也将不会导通，从而达到防止触电事故的目的。

优选的，所述标识件为反光材料制成的多个反光贴片，所述插座上设有多组光电对管，每组所述光电对管包括一个发光源和一个随光照强度增强阻值减小的光敏电阻，所述光敏电阻连接在所述识别电路中，所述反光贴片在所述插头和所述插座连接到位后将对应位置所述发光源发出的光反射后照射在该组所述光电对管的所述光敏电阻上，所述识别电路在设定的所述光敏电阻的阻值减小时导通。

这样，将标识件设置为多个反光贴片，当电源及处理电路导通为识别电路提供工作电源时，只有当设定的插头插入到插座中时，反光贴片使得对应位置设定的光敏电阻阻值减小到设定值，进而使得识别电路导通，当其它非设定的插头或其它导电物质插入到插座中时，将无法使得设定的光敏电阻阻值减小到设定值，识别电路也将不会导通，从而达到防止发生触电事故的目的。

优选的，还包括继电器，所述继电器包括电磁部和开关部，所述电磁部在所述识别电路导通时得电，所述开关部作为所述主开关连接在所述主电路上，所述开关部在所述电磁部得电时闭合。

这样，通过设置继电器，将继电器的开关部连接在主电路中，当继电器的电磁部未得电时，主电路将处于断开状态，只有当识别电路导通后，继电器的电磁部才能得电，此时继电器的开关部才会处于闭合状态，主电路才能导通。

优选的，所述主电路上的主开关为双向可控硅，所述双向可控硅作为所述主开关连接在所述主电路上，所述识别电路导通时，所述双向可控硅得电导通，使得插头和插座电连接。

优选的，所述磁性体为磁铁，所述磁性开关为干簧管。

一种安全供电方法，采用插头与插座之间的接插件结构来实现供电的两级保护；

第一级保护为插头上的启动件和插座上的启动开关，只有当插头和插座连接到位后，插头上的启动件才能作用在启动开关上并使得启动开关闭合，进而使得电源及处理电路导通；

第二级保护为标识件和识别电路，当电源及处理电路导通后，电源及处理电路驱动识别电路对标识件中的数据进行识别，只有当标识件的数据为设定值时识别电路才能导通，进而使得主开关闭合插头与插座导通。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中实施例一的结构示意图；

图2为本发明具体实施方式中实施例一的流程图；

图3为本发明具体实施方式中实施例二的结构示意图；

图4为本发明具体实施方式中实施例二的流程图；

图5为本发明具体实施方式中实施例三的结构示意图；

图6为本发明具体实施方式中实施例三的流程图；

图7为本发明具体实施方式中实施例四的识别电路的电路图；

图8为本发明具体实施方式中实施例五的识别电路的电路图；

图9为本发明具体实施方式中实施例六的识别电路的电路图；

图10为本发明具体实施方式中实施例七的插头和插座结构示意图；

图11为本发明具体实施方式中实施例七的电源及处理电路和识别电路的电路图；

图12为本发明具体实施方式中实施例八的插头和插座结构示意图；

图13为本发明具体实施方式中实施例八的电源及处理电路和识别电路的电路图；

图14为本发明具体实施方式中实施例九的插头和插座结构示意图；

图15为本发明具体实施方式中实施例九的识别电路的电路图；

图16为本发明具体实施方式中实施例十的结构示意图；

图17为本发明具体实施方式中实施例十的流程图。

附图标记说明：插头1、电容11、电阻12、RFID电子标签13、反光贴片14、第一磁铁块15、第三磁铁块16、第四磁铁块17、第二磁铁块18、插座2、机械开关21、电源及处理电路22、识别电路23、继电器的电磁部24、继电器的开关部241、读卡线圈25、读卡器电路26、磁性开关27、双向可控硅28、两线插头3、第一光电对管31、第二光电对管32、第三光电对管33、第四光电对管34、防水电极4、第一磁性开关41、第二磁性开关42、第三磁性开关43、第四磁性开关44、第一磁敏电阻45、第二磁敏电阻46、第三磁敏电阻47、磁性体5、启动凸起6。

具体实施方式

本发明提供了一种安全供电方法，采用插头与插座之间的接插件结构来实现供电的两级保护；第一级保护为插头上的启动件和插座上的启动开关，只有当插头和插座连接到位后，插头上的启动件才能作用在启动开关上并使得启动开关闭合，进而使得电源及处理电路导通；第二级保护为标识件和识别电路，当电源及处理电路导通后，电源及处理电路驱动识别电路对标识件中的数据进行识别，只有当标识件的数据为设定值时识别电路才能导通，进而使得主开关闭合插头与插座导通。

基于上述安全供电方法的设计思路，本发明相应提供了一种接插件结构，包括插头和插座，还包括与插头可拆卸连接的启动标识装置，启动标识装置包括启动件和标识件；插座内设有识别电路、为识别电路提供电源的电源及处理电路和连通插头与插座的主电路，电源及处理电路包括启动开关，启动件在插头与插座连接到位后将使得启动开关闭合并使得电源及处理电路导通，识别电路在电源及处理电路导通后对标识件的状态进行识别，并根据识别的信息确定识别电路导通或断开，主电路上设有主开关，主开关在识别电路导通时闭合。

本发明的工作原理是：本发明的插头和插座在使用时，在插头上连接好启动标识装置，然后将插头插入到插座中，当插头和插座连接到位后，启动标识装置中的启动件将作用在电源及处理电路的启动开关上，并使得启动开关闭合，从而使得电源及处理电路导通，电源及处理电路导通后将为识别电路提供工作电源，此时识别电路对标识件中的状态进行识别，当识别电路识别到标识件中的状态信息为设定值时，识别电路导通，当识别电路识别到标识件中的状态信息不是设定值时，识别电路将处于断开状态；当识别电路导通时，主电路上的主开关闭合，从而使得主电路导通，插头和插座电连接。

本发明的有益效果在于：本发明的插头和插座在使用时，通过设计两级保护装置，第一级保护装置为插头上的启动件和插座上的启动开关，只有当插头和插座连接到位后，启动件才能作用在启动开关上并使得启动开关闭合，进而使得电源及处理电路导通，如果不是插头而是其它导电物质插入到插座内，此时插座内的启动开关不会闭合，从而电源及处理电路也不会导通，即使所插入的非插头的物体，可以使得启动开关闭合，但由于识别电路没有识别到有效信息而不会导通，所以主电路不会导通，由此避免了触电事故，此为第一级保护；

第二级保护为识别电路和标识件，当插头与插座连接到位使得电源及处理电路导通后，识别电路还将对标识件中的状态进行识别，只有当标识件的状态为设定值时才能使得识别电路导通，进而使得主开关闭合主电路导通，若是在一些特殊情况，如在潮湿等环境使用时，标识件中的状态信息将发生变化，此时识别电路识别到标识件中的状态不是设定值，识别电路将不会导通，进而主电路将不会连通，由此避免了在潮湿有水环境下发生的漏电事故，此为第二级保护。因此本方案的接插件能有效的避免触电和漏电事故的发生。

优选的，启动开关为机械开关，启动件在插头与插座连接到位后将作用在机械开关上并使得机械开关处于闭合状态。

这样，当插头和插座未连接或连接不到位时，启动件与机械开关无接触或启动件作用在机械开关的作用力不足以使得机械开关闭合，只有当插头和插座连接到位后，启动件作用在机械开关上的作用力才足以使得机械开关闭合，进而使得电源及处理电路导通，避免了插头和插座连接不到位或其它导电物质伸入到插座内导致的触电事故的发生。

优选的，启动件为磁性体，启动开关为磁性开关，磁性开关在插头与插座连接到位后将在磁性体的磁力作用下处于闭合状态。

这样，当插头和插座未连接或连接不到位时，磁性体对磁性开关无磁力作用或磁力作用较小，使得磁力开关将处于断开状态，只有当插头和插座连接到位后，磁性体对磁性开关的磁力才能使得磁性开关闭合，进而使得电源及处理电路导通。

优选的，启动件为光电反光材料，启动开关为光电开关，光电反光材料在插头与插座连接到位后将改变作用在光电开关上的光束并使得光电开关处于闭合状态。

这样，当插头和插座未连接或连接不到位时，作用在光电开关上的光束使得光电开关将处于断开状态，只有当插头和插座连接到位后，作用在光电开关上的光束改变才能使得光电开关闭合，进而使得电源及处理电路导通。

优选的，标识件包括电阻，识别电路为电阻识别电路，电阻在插头和插座连接到位后与电阻识别电路电连接，电阻识别电路在检测到电阻的阻值为设定值时导通。

这样，将标识件设置为电阻，当电源及处理电路导通为识别电路提供工作电源时，识别电路对标识件中的电阻值进行识别，只有当识别后的电阻值为设定值时，识别电路才导通，在一些特殊使用环境下，如潮湿或水下时，此时电阻的阻值将会发生变化，从而识别电路将识别到电阻的阻值变化并处于断开状态，由此避免了潮湿或水下导致的漏电事故。

优选的，标识件包括电容，识别电路为电容识别电路，电容在插头和插座连接到位后与电容标识电路电连接，电容识别电路在检测到电容的容值为设定值时导通。这样，将标识件设置为电容，当电源及处理电路导通为识别电路提供工作电源时，识别电路对标识件中的电容值进行识别，只有当识别后的电容值为设定值时，识别电路才导通，在一些特殊使用环境下，如潮湿或水下时，此时电容值将会发生变化，从而识别电路将识别到电容值的变化并处于断开状态，由此避免了潮湿或水下导致的漏电事故。

优选的，标识件为RFID电子标签，识别电路为读卡器电路，读卡器电路里设有用于读取RFID电子标签中数据的读卡线圈，读卡器电路当检测读卡线圈中读取的RFID电子标签的数据为设定值时导通。

这样，将标识件设置为RFID标签，标识件与识别电路之间不需要直接的结构上的连接，可以避免重复使用后导致的标识件和识别电路之间接触不良的问题，提高插接件使用的可靠性。

优选的，标识件为多个磁铁块，识别电路中包括多个磁性开关，磁铁块在插头和插座连接到位后使得对应位置的磁性开关闭合，识别电路在设定的磁性开关闭合时导通。

这样，将标识件设置为多个磁铁块，当电源及处理电路导通为识别电路提供工作电源时，只有当设定的插头插入到插座中时，磁铁块才能使得对应位置设定的磁性开关闭合，进而使得识别电路导通，当其它非设定的插头或其它导电物质插入到插座中时，将无法使得设定的磁性开关闭合，识别电路也将不会导通，从而达到防止触电事故的目的。

优选的，标识件为反光材料制成的多个反光贴片，插座上设有多组光电对管，每组光电对管包括一个发光源和一个随光照强度增强阻值减小的光敏电阻，光敏电阻连接在识别电路中，反光贴片在插头和插座连接到位后将对应位置发光源发出的光反射后照射在该组光电对管的光敏电阻上，识别电路在设定的光敏电阻的阻值减小时导通。

这样，将标识件设置为多个反光贴片，当电源及处理电路导通为识别电路提供工作电源时，只有当设定的插头插入到插座中时，反光贴片使得对应位置设定的光敏电阻阻值减小到设定值，进而使得识别电路导通，当其它非设定的插头或其它导电物质插入到插座中时，将无法使得设定的光敏电阻阻值减小到设定值，识别电路也将不会导通，从而达到防止触电事故的目的。

优选的，还包括继电器，继电器包括电磁部和开关部，电磁部在识别电路导通时得电，开关部作为主开关连接在主电路上，开关部在电磁部得电时闭合。

这样，通过设置继电器，将继电器的开关部连接在主电路中，当继电器的电磁部未得电时，主电路将处于断开状态，只有当识别电路导通后，继电器的电磁部才能得电，此时继电器的开关部才会处于闭合状态，主电路才能导通。

优选的，所述主电路上的主开关为双向可控硅，所述双向可控硅作为所述主开关连接在所述主电路上，所述识别电路导通时，所述双向可控硅得电导通，使得插头和插座电连接。

优选的，磁性体为磁铁，磁性开关为干簧管。

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案及技术原理作进一步说明。

实施例一：

如附图1和附图2所示，在本实施例中，启动件为启动凸起（启动件也可以做成外形与插头相似的圆盘形结构），标识件为电容11，启动开关为机械开关21，继电器的电磁部24并联在电源及处理电路22的两端，继电器的开关部241作为主开关串联在主电路中。

本实施例的具体工作流程为：将连接有启动标识装置的插头1插入到插座2中并使两者连接到位，启动凸起作用在机械开关21上使得机械开关21闭合，机械开关21闭合后，电源及处理电路22所在电回路导通，此时电源及处理电路22为识别电路23提供电源，驱动识别电路23对标识件中的电容值进行识别，如果识别成功，识别电路23导通，电源及处理电路22使得继电器的电磁部24得电，继电器的电磁部24得电后，继电器的开关部241将由断开变为闭合状态，进而使得主电路导通，插头1和插座2连通；如果识别失败，则识别电路23处于断开状态，继电器的电磁部24不会得电，继电器的开关部241也将处于断开状态，从而使得主电路也将处于断开状态，插头1和插座2不连通。

实施例二：

如附图3和附图4所示，与实施例一不同之处在于：本实施例中标识件为电阻12。

本实施例的工作流程与实施例一的不同之处在于：识别电路23对标识件中的电阻值进行识别。

实施例三：

如附图5和附图6所示，在本实施例中，启动件为磁性体，具体可以采用磁铁块，标识件为RFID电子标签13，启动开关为磁性开关27，具体可以为干簧管，识别电路为读卡器电路26，还包括读卡线圈25，读卡器电路26通过读卡线圈25来识别RFID电子标签13中的数据是否符合设定值要求，主开关为双向可控硅28，双向可控硅28的控制极与电源及处理电路22连接。

本实施例的具体工作流程为：将连接有启动标识装置的插头1插入到插座2中并使两者连接到位，磁性体的磁力作用在磁性开关27上使得磁性开关27闭合，磁性开关27闭合后，电源及处理电路22导通，电源及处理电路22为读卡器电路26提供电源，并驱动读卡器电路26通过读卡线圈25对RFID电子标签13中的数据进行识别，如果识别成功，电源及处理电路22给双向可控硅28的控制极提供触发信号，使得双向可控硅28导通，主电路导通，插头1和插座2连通；如果识别不成功，双向可控硅28的控制极没有触发信号，双向可控硅28处于关断状态，插头1和插座2不连通。

实施例四：

如附图7所示，在本实施例中对识别电路的具体结构进行说明，在本实施例中，识别电路包括依次连接的振荡器电路、放大器电路、驱动电路和继电器电路；振荡器电路包括运算放大器11、电阻1R1、电阻1R2、电阻1R3和电容1C1，其中电阻1R1一端连接在运算放大器11的同相输入端，另一端与电源1VCC连接，电阻1R2一端连接在运算放大器11的同相输入端，另一端接地，电容1C1一端与运算放大器11的反相输入端和电阻1R3的一端连接，电容1C1的另一端接地，电阻1R3的另一端与运算放大器11的输出端连接；放大器电路包括运算放大器12及其周边电路的电阻1R4、电阻1R5、和电阻1R6，振荡器电路与放大器电路之间通过电容1C2进行耦合，振荡器电路的输出经电容1C2耦合后输出到运算放大器12的同相输入端，电阻1R4的一端与运算放大器12的同相输入端连接，另一端接地，电阻1R5的一端与运算放大器12的反相输入端连接，另一端接地，电阻1R6的一端与运算放大器12的反相输入端连接，另一端与运算放大器12的输出端连接；驱动电路包括电阻1R7、电阻1R8和三极管1T（其中三极管也可以采用如场效应管等其它电子开关元件），驱动电路与放大器电路之间还设有二极管1D1和电容1C3，其中二极管1D1的阳极与运算放大器12的输出端连接，二极管1D1的阴极与电阻1R7和电容1C3的一端连接，电容1C3的另一端接地，电阻R7的另一端与三极管1T的基极连接，电阻1R8的一端与三极管1T的基极连接，另一端接地，三极管1T的发射极接地；继电器电路包括继电器1J和二极管1D2、三极管1T的集电极分别与二极管1D2的阳极和继电器1J的一端连接，二极管1D2的阴极和继电器1J的另一端连接电源1VCC。

本实施例的识别电路在工作时：由运算放大器11及电容1C1、电阻1R1、电阻1R2和电阻1R3构成振荡器电路，振荡器电路由耦合电容1C2耦合到由运算放大器12及周边电路电阻1R4、电阻1R5和电阻1R6构成的放大器电路中进行放大后，经过二极管1D1向电容1C3充电，并使由三极管1T、电阻1R7和电阻1R8构成的驱动电路导通，继电器1J得电，电源电压通过继电器1J的开关部连接到插座中的接插片上，送往插入插座中的插头；在具体使用中，将振荡器中的电容1C1、电阻1R1、电阻1R2和电阻1R3中的任意1个或几个元件，放置到插头中去形成标识件，其余电路放置在插座中，这样，当插头插入到插座中时，通过电接触，将放置到插头中的电路与插座中的电路相连接，整个电路即可正常工作，继电器1J得电吸合，其开关部接通交流电源AC输出到插座中的接插片上并送到插入插座接插片的插头中去；如果插头没有插到插座中，或者插头插入了插座中，由于潮湿、浸水，或有导电物体将电连接处污染、短路等，均会改变插头中标识件的电参数，使振荡器停振，整个电路不能够正常工作，继电器1J不会得电，其开关部断开，因此，插座中的接插片上也不会有电，交流电源不会输出到插头中去。

实施例五：

如附图8所示，在本实施例中对识别电路的另一具体结构进行说明，在本实施例中，识别电路包括阈值设定电路、窗口比较电路、驱动电路和执行电路，阈值设定电路包括电阻2R1、电阻2R2、电阻2R3、电阻2R4和电阻2R5；窗口比较电路包括运算放大器21和运算放大器22，其中电阻2R1一端连接电源2VCC，另一端与运算放大器21的反相输入端连接，电阻2R2一端与运算放大器22的同相输入端连接，另一端接地，运算放大器21的反相输入端与运算放大器22的同相输入端连接，电阻2R3一端连接电源2VCC，另一端与运算放大器21的同相输入端连接，电阻2R5的一端与运算放大器22的反相输入端连接，另一端与地连接，电阻2R4连接在2R3和2R5之间，驱动电路包括电阻2R6、电阻2R7、电阻2R8和三极管2T（其中三极管也可以采用如场效应管等其它电子开关元件），在窗口比较电路和驱动电路之间设有二极管2D1和二极管2D2，其中二极管2D1的阴极与运算放大器21的输出端连接，二极管2D2的阴极与运算放大器22的输出端连接，电阻2R6的一端与电源2VCC连接，另一端与二极管2D1的阳极连接，电阻2R7的一端同时与二极管2D1和二极管2D2的阳极连接，另一端与三极管2T的基极连接，电阻2R8的一端与三极管2T的基极连接，另一端接地，执行电路包括继电器2J和二极管2D3，三极管2T的集电极分别与继电器2J的一端和二极管2D3的阳极连接，二极管2D3的阴极和继电器2J的另一端与电源2VCC连接。

本实施例的识别电路在工作时：由电阻2R1、电阻2R2、电阻2R3、电阻2R4和电阻2R5构成阈值设定电路，运算放大器21和运算放大器22构成窗口比较电路，二极管2D1、和二极管2D2构成与门电路，三极管2T、电阻2R6、电阻2R7和电阻2R8构成驱动电路，将阈值设定电路中的电阻2R1、电阻2R2、电阻2R3、电阻2R4和电阻2R5中的任意1个或几个元件形成标识件并放置到插头中去，其余电路放置在插座中，这样，当插头插入到插座中时，通过电接触，将放置到插头中的电路与插座中的电路相连接，整个电路即可正常工作，继电器2J吸合，其开关部接通交流电源输出到插座中的接插片上并送到插入插座接插片的插头中去；如果插头没有插到插座中，或者插头插入了插座中，由于潮湿、浸水，或有导电物体将电连接处污染、短路等，均会使阈值设定电路中的阈值改变而使窗口比较电路输出低电平，使2T截止，继电器2J不吸合，因此，插座中的接插片上也不会有电，交流电源不会输出到插头中去。

实施例六：

如附图9所示，在本实施例中对识别电路的另一种具体结构进行说明，在本实施例中，识别电路包括振荡器电路、放大器电路、驱动电路和继电器电路，振荡器电路包括反向器31、电容3C1、和电阻3R1，电阻3R1的两端分别连接在反向器31的输入端和输出端，电容3C1的一端与反向器31的输入端连接，另一端接地；放大器电路包括电阻3R2和反向器32，放大器电路和振荡器电路之间通过电容3C2进行耦合，电阻3R2的一端与电源3VCC连接，另一端与反向器32的输入端连接；驱动电路包括反向器33和电阻3R3，电阻3R3的一端与反向器33的输入端连接，另一端接地，驱动电路与放大器电路之间还设有二极管3D1和电容3C3，二极管3D1的阳极与反向器32的输出端连接，阴极与反向器33的输入端连接，电容3C3的一端与二极管3D1的阴极连接，另一端接地；继电器电路包括继电器3J和二极管3D2，反向器33的输出端分别与二极管3D2的阳极和继电器3J的一端连接，二极管3D2的阴极和继电器3J的另一端与电源3VCC连接。

本识别电路在具体工作时：由反向器31、电阻3R1和电容3C1构成振荡器电路，其振荡波经过耦合电容3C2耦合到由反相器32及电阻3R2组成的放大器电路后，经二极管3D1向3C3充电，使由反相器33及电阻3R3组成的驱动电路输出低电平，使继电器3J吸合；将振荡器电路中的电容3C1和电阻3R1的一个或两个元件形成标识件并放置到插头中去，其余电路放置在插座中，这样，当插头插入到插座中时，通过电接触，将放置到插头中的电路与插座中的电路相连接，整个电路即可正常工作，继电器3J吸合，其开关部接通交流电源输出到插座中的接插片上并送到插入插座接插片的插头中去；如果插头没有插到插座中，或者插头插入了插座中，或由于潮湿、浸水，或有导电物体将电连接处污染、短路等，均会使振荡电路停振，反相器32输出低电平，反相器33输出高电平，继电器3J不吸合，因此，插座中的接插片上也不会有电，交流电源不会输出到插头中去。

实施例七：

如附图10和附图11所示，在本实施例中，标识件为采用反光材料制成的反光贴片14，在插座2上设有四组光电对管，分别为第一光电对管31、第二光电对管32、第三光电对管33和第四光电对管34，每组光电对管包括一个发光源和一个随光照强度增强阻值减小的光敏电阻，当插头为三线插头时，插头上的反光贴片14为两个，且两个反光贴片14在插头1和插座2连接到位时将分别与第一光电对管31和第二光电对管32位置对应，当插头为两线插头3时，两线插头3上的反光贴片14为四个，四个反光贴片14两两一组，同一组的两个反光贴片14在两线插头3和插座连接到位时将分别与第一光电对管31和第二光电对管32位置对应，两组反光贴片14的设计是为了使得当两线插头3从不同方向插入到插座2中时，始终有一组反光贴片14在两线插头3和插座2连接到位时与第一光电对管31和第二光电对管32位置对应。

电源及处理电路AC-DC为识别电路提供电源4VCC，识别电路包括分别与各组光电对管对应的第一光敏电阻RL1、第二光敏电阻RL2、第三光敏电阻RL3和第四光敏电阻RL4、以及发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3和发光二极管LED4，其中第一光敏电阻RL1和第二光敏电阻RL2串联连接后一端通过电阻4R1与电源4VCC连接，另一端与场效应管4T的栅极连接，第三光敏电阻RL3和第四光敏电阻RL4并联连接后一端与场效应管4T的栅极连接，另一端接地，场效应管4T的栅极还通过电阻4R2接地，场效应管4T的源极接地，场效应管4T的漏极接二极管4D1的阳极和继电器4J的一端，二极管4D1的阴极和继电器4J的另一端与电源4VCC连接。各光电对管中的发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3和发光二极管LED4串联后，阳极通过电阻4R3与4VCC相连，阴极接地。在本实施例中，场效应管4T也可以采用如三极管等其它电子开关元件。

当插头1与插座2连接到位后，插头上的启动件使得插座上的启动开关4K闭合，电源及处理电路AC-DC导通，此时光电对管中的发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3和发光二极管LED4被点亮，在插头上的反光贴片的作用下，位于第一光电对管和第二光电对管处的发光二极管LED1和发光二极管LED1发出的光经反光贴片14的反射作用照射在第一光敏电阻RL1和第二光敏电阻RL2，使得第一光敏电阻RL1和第二光敏电阻RL2的阻值减小，电源4VCC的电压经第一光敏电阻RL1和第二光敏电阻RL2后作用在场效应管4T的栅极，使得场效应管4T导通，与场效应管4T漏极连接的继电器4J得电，其开关部4J1接通交流电源AC输出到插座中的接插片上并送到插入插座接插片的插头1中去。若是其它非插头的金属物伸入到插座中，则第一光敏电阻RL1和第二光敏电阻RL2的阻值不会发生变化，即识别电路不会导通，主电路也不会导通，由此实现了保护作用。

实施例八：

如附图12和附图13所示，在本实施中，标识件为多个磁铁块，在插座2上设有多个磁性开关，将插头1和插座2连接到位时与多个磁铁块对应位置的多个磁性开关串联连接，其余的磁性开关并联连接，本实施例中为了说明方便，以插座上设置三个磁性开关进行说明，三个磁性开关分别为依次布置的第一磁性开关41、第二磁性开关42和第三磁性开关43，当插头为三线插头时，在插头1上与第一磁性开关41和第三磁性开关43对应的位置分别设有第一磁铁块15和第三磁铁块16；当插头为两线插头3时，两线插头3上的磁铁块为四个，四个磁铁块两两一组，同一组的两个磁铁块在插头和插座连接到位时将分别与第一磁性开关41和第三磁性开关43的位置对应，两组磁铁块的设计是为了使得当两线插头从不同方向插入到插座中时，始终有一组磁铁块在两线插头3和插座2连接到位时与第一磁性开关41和第三磁性开关43位置对应。

启动件为第四磁铁块17，启动开关为第四磁性开关44，当插头为三线插头时，插头上与第四磁性开关44对应的位置设有一个第四磁铁块17，当插头为两线插头3时，在插头的两侧分别设有一个第四磁铁块17，这样设计是为了保证插头从不同方向插入插座时，始终有一个第四磁铁块与第四磁性开关44对应。

当插头1插入插座2到位时，磁性开关44即电路中的5K闭合，电源及处理电路导通并为识别电路提供电源5VCC，识别电路包括串联连接的第一磁性开关5K1和第三磁性开关5K3，第一磁性开关5K1和第三磁性开关5K3串联连接后一端通过电阻5R1与电源5VCC连接，另一端与三极管5T的基极连接，第二磁性开关5K2的一端与三极管5T的基极连接，另一端接地，三极管5T的基极还通过电阻5R2接地，三极管5T的发射极接地，三极管5T的集电极与二极管5D1的阳极和继电器5J的一端连接，二极管5D1的阴极和继电器5J的另一端均与电源5VCC连接。在本实施例中，三极管也可以采用如场效应管等其它电子开关元件。

同时，在本实施例中，在插座上还设有两个防水电极4，防水电极4的两端与第二磁性开关5K2的两端并联连接。

当插头与插座连接到位后，插头上的第四磁铁块使得第四磁性开关5K闭合，电源及处理电路导通，此时在插头上第一磁铁块和第三磁铁块的作用下，第一磁性开关5K1和第三磁性开关5K3闭合，第二磁性开关5K2将处于断开状态，此时电源5VCC的电压经电阻5R1、第一磁性开关5K1和第三磁性开关5K3后作用在三极管5T的基极并使得三极管5T导通，与三极管5T集电极连接的继电器5J得电，其开关部5J1接通交流电源AC输出到插座中的接插片上并送到插入插座2接插片的插头1中去。当是其它非本实施例的插头或其它导电物质插入到插座中时，将无法使得各磁性开关按上述要求工作，即三极管5T无法导通，继电器5J不能得电，主电路也不会导通，由此实现了保护作用。

同时，当本实施例中的插座处于潮湿或水中时，插座上的两个防水电极4处将短路，由此使得三极管5T的基极与地连接，三极管5T将始终处于截止状态，继电器5J不能得电，主电路不导通，从而实现防水的效果。

实施例九：

如附图14和附图15所示，在本实施中，标识件为磁铁块，在插座2上设有多个磁敏元件，在本具体实施例中磁敏元件为磁敏电阻，当然在实际使用时，也可以采用如霍尔元件等其他磁敏元件，本实施例的磁敏电阻的阻值随磁场强度的增大而增大，将插头1和插座2连接到位时与磁铁块对应位置的磁敏电阻单独连接，其余的磁敏电阻串联连接，本实施例中为了说明方便，以插座上设置三个磁敏电阻进行说明，三个磁敏电阻分别为依次布置的第一磁敏电阻45、第二磁敏电阻46和第三磁敏电阻47，当插头为三线插头时，在插头上与第二磁敏电阻46对应的位置设有第二磁铁块18；当插头为两线插头3时，插头上的磁铁块为两个，两个磁铁块的设计是为了使得当两线插头从不同方向插入到插座中时，始终有一个磁铁块在插头和插座连接到位时与第二磁敏电阻46位置对应。

在本实施例中，启动件为第四磁铁块17，启动开关为第四磁性开关44，当插头为三线插头时，插头上与第四磁性开关44对应的位置设有一个第四磁铁块17，当插头为两线插头3时，在插头的两侧分别设有一个第四磁铁块17，这样设计是为了保证插头从不同方向插入插座时，始终有一个第四磁铁块17与第四磁性开关44对应。

识别电路包括串联连接的第一磁敏电阻RM1和第三磁敏电阻RM3，第一磁敏电阻RM1和第三磁敏电阻RM3串联连接后一端通过电阻6R1与电源6VCC连接，另一端与三极管6T的基极连接，第二磁敏电阻RM2的一端与三极管6T的基极连接，另一端接地，三极管6T的基极还通过电阻6R2接地，三极管6T的发射极接地，三极管6T的集电极与二极管6D1的阳极和继电器6J的一端连接，二极管6D1的阴极和继电器6J的另一端均与电源6VCC连接。在本实施例中，三极管也可以采用如场效应管等其它电子开关元件。

同时，在本实施例中，在插座上还设有两个防水电极4，防水电极4的两端与第二磁敏电阻RM2的两端并联连接。

当插头1与插座2连接到位后，插头1上的第四磁铁块17使得第四磁性开关44即电路中的6K闭合，电源及处理电路AC-DC导通，此时在插头上第二磁铁块18的作用下，第二磁敏电阻RM2的电阻增大，此时电源6VCC的电压经电阻6R1、第一磁敏电阻RM1和第三磁敏电阻RM3后作用在三极管6T的基极并使得三极管6T导通，与三极管6T集电极连接的继电器6J得电，其开关部6J1接通交流电源AC输出到插座中的接插片上并送到插入插座接插片的插头1中去。当是其它非本实施例的插头插入到插座中时，将无法使得各磁性开关和磁敏电阻按上述要求工作，即三极管6T无法导通，继电器6J不能得电，主电路也不会导通，由此实现了保护作用。

同时，当本实施例中的插座处于潮湿或水中时，插座上的两个防水电极处将短路，由此使得三极管6T的基极与地连接，三极管6T将始终处于截止状态，继电器6J不能得电，主电路不导通，从而实现防水的效果。

实施例十：

如附图16和附图17所示，在本实施例中，启动件为启动凸起6，启动开关为机械开关21，标识件为磁性体5，插座上设有磁性开关27，磁性开关27和机械开关21均串联连接在电源及处理电路22中，电源及处理电路22的两端并联连接继电器的电磁部24，继电器的开关部241连接在插头1和插座2形成的主电路中。

当将本实施例的插头1与插座2连接到位时，启动凸起6作用在机械开关21上使得机械开关21闭合，同时磁性体5的磁力作用使得磁性开关27闭合，当机械开关21和磁性开关27同时闭合后，与之串联的电源及处理电路22导通，继电器的电磁部24得电，继电器的开关部241闭合，进而实现主电路的导通，插头1和插座2连接。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种接插件结构，包括插头和插座，其特征在于，还包括与所述插头可拆卸连接的启动标识装置，所述启动标识装置包括启动件和标识件；所述插座内设有识别电路、为所述识别电路提供电源的电源及处理电路和连通所述插头与所述插座的主电路，所述电源及处理电路包括启动开关，所述启动件在所述插头与所述插座连接到位后将使得所述启动开关闭合并使得所述电源及处理电路导通，所述识别电路在所述电源及处理电路导通后对所述标识件的状态进行识别，并根据识别的信息确定所述识别电路导通或断开，所述主电路上设有主开关，所述主开关在所述识别电路导通时闭合。

2.根据权利要求1所述的接插件结构，其特征在于，所述启动开关为机械开关，所述启动件在所述插头与所述插座连接到位后将作用在所述机械开关上并使得所述机械开关处于闭合状态。

3.根据权利要求1所述的接插件结构，其特征在于，所述启动件为磁性体，所述启动开关为磁性开关，所述磁性开关在所述插头与所述插座连接到位后将在所述磁性体的磁力作用下处于闭合状态。

4.根据权利要求1所述的接插件结构，其特征在于，所述启动件为光电反光体，所述启动开关为光电开关，所述光电反光体在所述插头与所述插座连接到位后将改变作用在所述光电开关上的光束并使得光电开关处于闭合状态。

5.根据权利要求1所述的接插件结构，其特征在于，所述标识件为电阻，所述识别电路为电阻识别电路，所述电阻在所述插头和所述插座连接到位后与所述电阻识别电路电连接，所述电阻识别电路在检测到所述电阻的阻值为设定值时导通。

6.根据权利要求1所述的接插件结构，其特征在于，所述标识件为电容，所述识别电路为电容识别电路，所述电容在所述插头和所述插座连接到位后与所述电容标识电路电连接，所述电容识别电路在检测到所述电容的电容值为设定值时导通。

7.根据权利要求1所述的接插件结构，其特征在于，所述标识件为RFID电子标签，所述识别电路为读卡器电路，所述读卡器电路里设有用于读取所述RFID电子标签中数据的读卡线圈，所述读卡器电路当检测所述读卡线圈中读取的所述RFID电子标签的数据为设定值时导通。

8.根据权利要求1所述的接插件结构，其特征在于，所述标识件为多个磁铁块，所述识别电路中包括多个磁性开关，所述磁铁块在所述插头和所述插座连接到位后使得对应位置的所述磁性开关闭合，所述识别电路在设定的所述磁性开关闭合时导通。

9.根据权利要求1所述的接插件结构，其特征在于，所述标识件为反光材料制成的多个反光贴片，所述插座上设有多组光电对管，每组所述光电对管包括一个发光源和一个随光照强度增强阻值减小的光敏电阻，所述光敏电阻连接在所述识别电路中，所述反光贴片在所述插头和所述插座连接到位后将对应位置所述发光源发出的光反射后照射在该组所述光电对管的所述光敏电阻上，所述识别电路在设定的所述光敏电阻的阻值减小时导通。

10.一种安全供电方法，其特征在于，采用插头与插座之间的接插件结构来实现供电的两级保护；

第一级保护为插头上的启动件和插座上的启动开关，只有当插头和插座连接到位后，插头上的启动件才能作用在启动开关上并使得启动开关闭合，进而使得电源及处理电路导通；

第二级保护为标识件和识别电路，当电源及处理电路导通后，电源及处理电路驱动识别电路对标识件中的数据进行识别，只有当标识件的数据为设定值时识别电路才能导通，进而使得主开关闭合插头与插座导通。