CN110474190A - 一种防触电插座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防触电插座，特别是能起到一种防触电功能的插座，它属半导体照明技术领域。它包括红外光电开关组合件Ⅰ、红外光电开关组合件Ⅱ、双相控制继电器、高低电平控制电路、复位开关按钮、复位开关、面罩、中板、扁平插孔滑块、扁平和圆形共用插孔滑块、滑块盖板、扁平接地导电片、PCB板、底盖；在PCB板上设置有红外光电开关组合件Ⅰ、红外光电开关组合件Ⅱ、扁平接地导电片、复位开关和高低电平控制电路；在红外光电开关组合件Ⅰ、红外光电开关组合件Ⅱ上通过滑块盖板分别连接有扁平插孔滑块和扁平和圆形共用插孔滑块；滑块盖板上为中板，中板上为面罩，面罩上设置有复位开关按钮。
Description
技术领域
本发明涉及一种防触电插座，特别是能起到一种防触电功能的插座，它属半导体照明技术领域。
背景技术
目前市场上常见的普通插座只有滑块防触电保护功能，如：两芯插孔插座，需两根导电杆同时插入时才能将此滑块打开，否则单孔插入时是无法打开该滑块触及到里面带电的导电片；再如：三芯插孔插座，需要插入用电器时必须有带地导电杆先接触到防触电滑块才能将L、N相插孔打开，否则无法打开带电的相脚导电片，而且此接地杆伸出高度必须比相脚要高。
目前市场上也有各种形式的防触电保护功能插座，如：漏电保护器插座，该插座是通过传感器检测输出火线对地的漏电流的大小，当电流达到了对人体有生命危险时的漏电流，该插座就断开了电源输出，从而对用电器进行断电，达到了对后级的保护。
目前市场上还有带插孔翻盖保护的插座；还有用弹簧与滑块一起配合旋转来进行保护的插座产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种防触电插座，该产品应用红外光电开关组合件、双相控制继电器和高低电平控制电路一起使用来实现。
本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：
一种防触电插座，它包括红外光电开关组合件Ⅰ、红外光电开关组合件Ⅱ、双相控制继电器、高低电平控制电路、复位开关按钮、复位开关、面罩、中板、扁平插孔滑块、扁平和圆形共用插孔滑块、滑块盖板、扁平接地导电片、PCB板、底盖；
在PCB板上设置有红外光电开关组合件Ⅰ、红外光电开关组合件Ⅱ、扁平接地导电片、双相控制继电器、复位开关和高低电平控制电路；
在红外光电开关组合件Ⅰ、红外光电开关组合件Ⅱ上通过滑块盖板分别安装有扁平插孔滑块和扁平和圆形共用插孔滑块；
滑块盖板上部为中板，中板上部为面罩，面罩上设置有复位开关按钮。
进一步的，红外光电开关组合件Ⅰ或红外光电开关组合件Ⅱ它包括红外光电开关、导电片；
所述导电片为扁平导电片或者扁平和圆形通用导电片；
当导电片为扁平导电片时，红外光电开关与扁平导电片用塑料封装或注塑组成为红外光电开关组合件Ⅰ，扁平导电片嵌入在红外光电开关的一侧；
当导电片为扁平和圆形通用导电片时，红外光电开关与扁平和圆形共用导电片用塑料封装或注塑组成为红外光电开关组合件Ⅱ，扁平和圆形通用导电片嵌入在红外光电开关的一侧；
所述的红外光电开关中的红外发射二极管与光敏三极管总装为一体的红外光电开关封装；
所述红外发射二极管中包括红外发射二极管正极引脚和红外发射二极管负极引脚；
所述光敏三极管中包括光敏三极管C极、光敏三极管E极。
进一步的，所述红外光电开关的中部开有发射与接收槽，发射与接收槽的槽体内侧面设置有红外发射二极管缺口与光敏三极管接收缺口，所述红外光电开关的塑料固定装置两端设置有螺丝孔。
进一步的，所述扁平导电片的下端设置有扁平导电片第一引脚和扁平导电片第二引脚，所述扁平导电片的上端为扁平导电片的顶部张口导电片，扁平导电片的顶部张口导电片的下方为扁平导电片加强夹紧力度和导电接触面的颈部加长导电片。
进一步的，所述扁平和圆形共用导电片的下端设置有扁平和圆形共用导电片第一引脚和扁平和圆形共用导电片第二引脚，所述扁平和圆形共用导电片的上端设置有圆形导电片张口和扁平导电片张口。
进一步的，所述双相控制继电器中：继电器第一引脚为继电器线圈的正极端，继电器第二引脚为继电器线圈的负极脚；
双相控制继电器的继电器第一动片与交流电的输入端L极相连，继电器第一定片与插座孔的输出端L极相连，双相控制继电器的继电器第二动片与交流电的输入端N极相连，继电器第二定片与插座孔的输出端N极相连；
双相控制继电器通断的NPN型三极管与继电器线圈连接。
进一步的，该面罩上设计有中式或澳式插孔和美式与欧式共用插孔；
底盖在其侧下位置设计有L极导线进线口、N极导线进线口和接地线进线口。
进一步的，所述高低电平控制电路中设置有输入端电平信号第一引脚、输入端电平信号第二引脚和输出电平信号引脚；
进一步的，
在防触电插座中所使用过程的导电杆分为火线导电杆与零线导电杆；
当火线导电杆与零线导电杆同时插入到L、N两极导电片内与导电片接触并同时把L、N两极中的红外光电开关中的红外发射二极管向光敏三极管发射的红外信号进行了阻隔，使高低电平控制电路中的输入端电平信号第一引脚和输入端电平信号第二引脚由原来的高电平转换为低电平，此时输出电平信号引脚才能由原来的低电平转换为高电平，该高电平信号进而控制双相控制继电器通断的NPN型三极管由原来的截止状态转换为导通状态，进而使双相控制继电器的继电器第一动片与继电器第一定片由断开转换为导通，双相控制继电器的继电器第二动片与继电器第二定片由断开转换为导通，最终将输入端的L极与火线导电杆接通，输入端的N极与零线导电杆接通；从而达到了AC输入电压传输到输出导电杆上供电。
输入端电平信号第一引脚、输入端电平信号第二引脚分别与红外光电开关组合件Ⅰ或红外光电开关组合件Ⅱ中的红外光电开关中的光敏三极管E极相连接，输出电平信号引脚与NPN型三极管基极相连接；交流电整流桥与电源滤波器连接。
“红外光电开关组合件”由红外光电开关和导电片一起用塑料外壳组合装配或注塑且中间有开槽，红外光电开关引脚与导电片均焊接于PCB板上，但设计时应将红外开关的DC引脚与AC导电片最少保持不小于3mm的距离，当距离小于3mm时应在PCB板上进行挖孔隔离，此孔宽度不小于1mm。
该产品“红外光电开关组合件”是用红外光电开关与电器插座的导电片一起用塑料封装组合在一起组合成的产品；虽然设计产品时能用分体的导电片与分体的红外光电开关通过PCB板线路来安装并进行固定，但由于导电片是插拔导电杆的插片，在插、拔过程中红外光电开关的中间槽易导致其错位影响产品功能。
所以“红外光电开关组合件”除了红外光电开关的引脚外还外加有导电片的引脚，还可以在包装红外光电开关和导电片的塑料件上再设计固定螺丝孔，使该组合件能稳妥的精准定位且不产生错位；而“红外光电开关组合件”里的红外发射管与光敏三极管均属于DC低电压范围内的弱电就能正常工作的器件而导电片一般是接AC的强电部分；所以在设计“红外光电开关组合件”时需将弱电DC部件引脚与AC强电的导电片部件隔离开，电气间隙应达到3mm以上的距离；由于导电片与红外光电开关一体化设计，而导电片需要插入导电杆的装置，所以该装置除了需要固定牢靠外且中间发射红外线对槽不能偏离中心。
本发明优点在于：
一种防触电插座，可实现当L、N极导电杆同时插入该组合件时，导电杆一定会阻断红外发射管的红外线，使输出端的光敏三极管失去导通功能，从而使后面的控制电路来实现某一种电气功能。它可以在一只L极采用红外光电开关的组合件；也可以单独在一只N极采用红外光电开关的组合件；也可以在产品的L、N极同时采用红外光电开关的组合件；但本发明就是在L、N两极同时采用了红外光电开关的组合件实施事例进行说明，使二者需同时产生相同的工作原理才能使该插座打开电输出，否则是无法打开插座的电输出；而且不同形状的插座上安装有不同的控制线路从而实现防触电目的。
附图说明
图1为本发明防触电插座爆炸结构图；
图2为本发明防触电插座整体产品外形图；
图3为本发明红外光电开关原理图；
图4为本发明红外光电开关塑料封装外形结构示意图；
图5为本发明扁平导电片结构示意图；
图6为本发明扁平导电片与红外光电开关的组合件整体结构示意图；
图7为本发明扁平与圆形通用导电片结构示意图；
图8为本发明扁平与圆形通用导电片与红外光电开关的组合件整体结构示意图；
图9为本发明双相控制继电器示意图；
图10为本发明防触电插座控制原理图；
图11为本发明使用过程中的导电杆示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：
一种防触电插座，它包括红外光电开关组合件Ⅰ78、红外光电开关组合件Ⅱ79、双相控制继电器10、高低电平控制电路17、复位开关按钮12、复位开关20、面罩11、中板13、扁平插孔滑块14、扁平和圆形共用插孔滑块15、滑块盖板16、扁平接地导电片8、PCB板19、底盖21；
在PCB板19上设置有红外光电开关组合件Ⅰ78、红外光电开关组合件Ⅱ79、扁平接地导电片8、双相控制继电器10、复位开关20和高低电平控制电路17；
在红外光电开关组合件Ⅰ78、红外光电开关组合件Ⅱ79上通过滑块盖板16分别安装有扁平插孔滑块14和扁平和圆形共用插孔滑块15；
滑块盖板16上为中板13，中板13上为面罩11，面罩上设置有复位开关按钮12。
进一步的，红外光电开关组合件Ⅰ78或红外光电开关组合件Ⅱ79它包括红外光电开关7、导电片；
所述导电片为扁平导电片8或者扁平和圆形通用导电片9；
当导电片为扁平导电片8时，红外光电开关7与扁平导电片8用塑料封装或注塑组成为红外光电开关组合件Ⅰ78，扁平导电片8嵌入在红外光电开关7的一侧；
当导电片为扁平和圆形通用导电片9时，红外光电开关7与扁平和圆形共用导电片9用塑料封装或注塑组成为红外光电开关组合件Ⅱ79，扁平和圆形通用导电片9嵌入在红外光电开关7的外侧；
所述的红外光电开关7中的红外发射二极管5与光敏三极管6总装为一体的红外光电开关封装；
所述红外发射二极管5中包括红外发射二极管正极引脚1和红外发射二极管负极引脚2；
所述光敏三极管6中包括光敏三极管C极3、光敏三极管E极4。
进一步的，所述红外光电开关7的中部开有发射与接收槽7-3，发射与接收槽7-3的槽体内侧面设置有红外发射二极管缺口和光敏三极管接收缺口7-1，所述红外光电开关7的塑料固定装置两端设置有螺丝孔7-2。
进一步的，所述扁平导电片8的下端设置有扁平导电片第一引脚8-1和扁平导电片第二引脚8-2，所述扁平导电片8的上端为扁平导电片的顶部张口导电片8-3，扁平导电片的顶部张口导电片8-3的下方为扁平导电片8加强夹紧力度和导电接触面的颈部加长导电片8-4。
进一步的，所述扁平和圆形共用导电片9的下端设置有扁平和圆形共用导电片第一引脚9-1和扁平和圆形共用导电片第二引脚9-4，所述扁平和圆形共用导电片9的上端设置有圆形导电片张口9-2和扁平导电片张口9-3。
进一步的，所述双相控制继电器10中：继电器第一引脚10-1为继电器线圈23的正极端，继电器第二引脚10-2为继电器线圈23的负极脚；
双相控制继电器10的继电器第一动片10-3与交流电的输入端L极相连，继电器第一定片10-3-1与插座孔的输出端L极相连，双相控制继电器10的继电器第二动片10-4与交流电的输入端N极相连，继电器第二定片10-4-1与插座孔的输出端N极相连；
双相控制继电器通断的NPN型三极管Q的集电极与继电器线圈23连接。
进一步的，该面罩11上设计有中式或澳式插孔11-1和美式与欧式共用插孔11-2；
底盖21在其侧下位置设计有L极导线进线口21-1、N极导线进线口21-2和接地线进线口21-3。
进一步的，所述高低电平控制电路17中设置有输入端电平信号第一引脚17-1、输入端电平信号第二引脚17-2和输出电平信号引脚17-3；
输入端电平信号第一引脚17-1、输入端电平信号第二引脚17-2分别与红外光电开关组合件Ⅰ78或红外光电开关组合件Ⅱ79中的红外光电开关7中的光敏三极管E极连接，输出电平信号引脚17-3与NPN型三极管Q的基极相连接；交流电整流桥24与电源滤波器25连接。
在防触电插座中所使用过程的导电杆30分为火线导电杆30-1与零线导电杆30-2；
当火线导电杆30-1与零线导电杆30-2同时插入到L、N两极导电片内与导电片接触并同时把把L、N两极中的红外光电开关7中的红外发射二极管5向光敏三极管6发射的红外信号进行了阻隔，使高低电平控制电路17中的输入端电平信号第一引脚17-1和输入端电平信号第二引脚17-2由原来的高电平转换为低电平，此时输出电平信号引脚17-3才能由原来的低电平转换为高电平，该高电平信号进而控制双相控制继电器通断的NPN型三极管Q由原来的截止状态转换为导通状态，进而使双相控制继电器10的继电器第一动片10-3与继电器第一定片10-3-1由断开转换为导通，双相控制继电器10的继电器第二动片10-4与继电器第二定片10-4-1由断开转换为导通，最终将输入端的L极与导电杆30-1接通，输入端的N极与导电杆30-2接通；从而达到了AC输入电压传输到输出导电杆上供电。
控制原理图中：24为交流电整流桥；25为电源滤波器；R1、R2均为红外光电开关组合件中的红外二极管5的限流降压电阻；R3、R4均为红外光电开关组合件中的光敏三极管6的限流降压电阻。
下面以红外光电开关组合件Ⅰ78实施事例进行说明：本发明防触电插座在L、N接入交流电时，弱电的控制电路上均处于待机工作状态；红外光电开关7上光敏三极管是导通状态，所以4引脚均处于高电平状态，此时与4脚相连的高低电平控制电路17上的输入端电平信号第一引脚17-1、输入端电平信号第二引脚17-2也均处于高电平状态，则输出端的电平信号17-3为低电平信号；
本发明的设计功能是：在当有导电杆之类的物体同时插入到红外光电开关组合件Ⅰ78的L、N极时，此物体将进入到红外光电开关7中的发射与接收槽7-3时，均会将原来正常从红外发射二极管5发射到光敏三极管6中的红外线阻隔；此时产生的效果是光敏三极管由导通状态变化为截止状态即红外光电开关7中的第4脚由原来的高电平迅速转变为低电平，进而高低电平控制电路17中的输入端电平信号第一引脚17-1、输入端电平信号第二引脚17-2均为低电平，也只有满足输入端电平信号第一引脚17-1、输入端电平信号第二引脚17-2同为低电平时输出电平信号引脚17-3才会由原来的低电平状态翻转为高电平，此脚与NPN型的三极管Q的基极相连接，该基极处于高电平时则Q三极管被导通，继电器线圈23有DC12V的电压通过，此时双相控制继电器工作，继电器第一动片10-3与继电器第一定片10-3-1接通，继电器第二动片10-4与继电器第二定片10-4-1接通；而继电器第一定片10-3-1是与红外光电开关组合件Ⅰ78上的L极导电片相连，继电器第二定片10-4-1与红外光电开关组合件Ⅰ78上的N极导电片相连；从而实现了防触电插座的输出导电片上从没有电到接通电的过程；达到防触电的保护目的。
也只有在输入端电平信号第一引脚17-1与输入端电平信号第二引脚17-2两只引脚均为低电平状态时，只有达到这唯一的条件时，输出电平信号引脚17-3才会翻转为高电平；
否则输入端电平信号第一引脚17-1与输入端电平信号第二引脚17-2同时处于高电平或其中一只引脚为高电平另一只引脚为低电平时，输出电平信号引脚17-3的引脚都会处于低电平状态，此时双控继电器处于静止状态不工作；继电器不工作时此红外光电开关组合件Ⅰ78上的L、N导电片不带电。
复位开关按钮12属于复位装置，当产品出现异常状况时，只需将开关按下即可恢复正常。
同理以红外光电开关组合件Ⅱ79同样能够实现红外光电开关组合件Ⅱ79上的L极与N极导电片从没有电到接通电的过程。
该产品安装顺序：先将PCB板按设计要求组装好，然后将进电导线火线穿过L极导线进线口21-1，零线穿过N极导线进线口21-2，接地线穿过接地线进线口21-3，分别按要求焊接在PCB上；并把准备好的PCB板用螺丝固定在底盖21内；再把扁平插孔滑块14、扁平和圆形共用插孔滑块15与中板13和滑块盖板16进行组装；复位开关按钮12从面罩11底部塞入按钮窗口；进一步的把装有滑块的中板按要求嵌装于底座；最后把装有开关按钮的面罩盖住中板并嵌装于底座。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形式的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种防触电插座，其特征在于：它包括红外光电开关组合件Ⅰ（78）、红外光电开关组合件Ⅱ（79）、双相控制继电器（10）、高低电平控制电路（17）、复位开关按钮（12）、复位开关（20）、面罩（11）、中板（13）、扁平插孔滑块（14）、扁平和圆形共用插孔滑块（15）、滑块盖板（16）、扁平接地导电片（8）、PCB板（19）、底盖（21）；
在PCB板（19）上设置有红外光电开关组合件Ⅰ（78）、红外光电开关组合件Ⅱ（79）、扁平接地导电片（8）、双相控制继电器（10）、复位开关（20）和高低电平控制电路（17）；
在红外光电开关组合件Ⅰ（78）、红外光电开关组合件Ⅱ（79）上通过滑块盖板（16）分别安装有扁平插孔滑块（14）和扁平和圆形共用插孔滑块（15）；
滑块盖板（16）上部为中板（13），中板（13）上部为面罩（11），面罩上设置有复位开关按钮（12）。
2.根据权利要求1所述的防触电插座，其特征在于：
红外光电开关组合件Ⅰ（78）或红外光电开关组合件Ⅱ（79）它包括红外光电开关（7）、导电片；
所述导电片为扁平导电片（8）或者扁平和圆形通用导电片（9）；
当导电片为扁平导电片（8）时，红外光电开关（7）与扁平导电片（8）用塑料封装或注塑组成为红外光电开关组合件Ⅰ（78），扁平导电片（8）嵌入在红外光电开关（7）的一侧；
当导电片为扁平和圆形通用导电片（9）时，红外光电开关（7）与扁平和圆形共用导电片（9）用塑料封装或注塑组成为红外光电开关组合件Ⅱ（79），扁平和圆形通用导电片（9）嵌入在红外光电开关（7）的一侧；
所述的红外光电开关（7）中的红外发射二极管（5）与光敏三极管（6）总装为一体的红外光电开关封装；
所述红外发射二极管（5）中包括红外发射二极管正极引脚（1）和红外发射二极管负极引脚（2）；
所述光敏三极管（6）中包括光敏三极管C极（3）、光敏三极管E极（4）。
3.根据权利要求2所述的防触电插座，其特征在于：所述红外光电开关（7）的中部开有发射与接收槽（7-3），发射与接收槽（7-3）的槽体内侧面设置有红外发射二极管缺口（7-1），所述红外光电开关（7）的塑料固定装置两端设置有螺丝孔（7-2）。
4.根据权利要求2所述的防触电插座，其特征在于：所述扁平导电片（8）的下端设置有扁平导电片第一引脚（8-1）和扁平导电片第二引脚（8-2），所述扁平导电片（8）的上端为扁平导电片的顶部张口导电片（8-3），扁平导电片的顶部张口导电片（8-3）的下方为扁平导电片（8）加强夹紧力度和导电接触面的颈部加长导电片（8-4）。
5.根据权利要求2所述的防触电插座，其特征在于：所述扁平和圆形共用导电片（9）的下端设置有扁平和圆形共用导电片第一引脚（9-1）和扁平和圆形共用导电片第二引脚（9-4），所述扁平和圆形共用导电片（9）的上端设置有圆形导电片张口（9-2）和扁平导电片张口（9-3）。
6.根据权利要求1所述的防触电插座，其特征在于：所述双相控制继电器（10）中：继电器第一引脚（10-1）为继电器线圈（23）的正极脚，继电器第二引脚（10-2）为继电器线圈（23）的负极脚；
双相控制继电器（10）的继电器第一动片（10-3）与交流电的输入端L极相连，继电器第一定片（10-3-1）与插座孔的输出端L极相连，双相控制继电器（10）的继电器第二动片（10-4）与交流电的输入端N极相连，继电器第二定片（10-4-1）与插座孔的输出端N极相连；
双相控制继电器通断的NPN型三极管（Q）与继电器线圈（23）连接。
7.根据权利要求1所述的防触电插座，其特征在于：该面罩（11）上设计有中式或澳式插孔（11-1）和美式与欧式共用插孔（11-2）；
底盖（21）在其侧下位置设计有L极导线进线口（21-1）、N极导线进线口（21-2）和接地线进线口（21-3）。
8.根据权利要求1所述的防触电插座，其特征在于：所述高低电平控制电路（17）中设置有输入端电平信号第一引脚（17-1）、输入端电平信号第二引脚（17-2）和输出电平信号引脚（17-3）；
输入端电平信号第一引脚（17-1）、输入端电平信号第二引脚（17-2）分别与红外光电开关组合件Ⅰ（78）或红外光电开关组合件Ⅱ（79）中的红外光电开关（7）中的光敏三极管E极（4）相连接，输出电平信号引脚（17-3）与NPN型三极管（Q）的基极相连接；交流电整流桥（24）与电源滤波器（25）连接。
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