CN201219155Y - 多功能电源插座 - Google Patents

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杨四永
卢诚
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Abstract

本实用新型提供一种多功能电源插座，包括强电电路，其特征在于它还包括控制电路，其中控制电路由单片机、电流检测器、继电器驱动电路、显示器和电源组成。可先用低压工频信号判断负载是否短路或功率过大，再根据情况来接通电路，因为信号源电压很小，就是负载短路也不会损坏用电设备，负载短路或功率过大，电路不会接通，也就不可能损坏线路、插座和用电设备。如果插座在接通情况下短路，那也会像普通插座一样烧断保险丝，保护用电设备安全。

Description

多功能电源插座
技术领域
本实用新型涉及一种多功能电源插座，尤其是一种能够自动检测负载是否短路或功率过大的智能插座。
背景技术
目前，常见的电源插座是由电源开关、保险管、接插片连接而成。将插座电源线与220V电源相连后，打开电源开关，接插片带电，直接向用电设备供电。用电设备发生短路往往在与插座相连之前就发生，如果把本来就短路或功率过大的用电设备与普通的插座相连，电路会发生短路或过载，有很大的电流从插座流过。在把保险管烧断的同时，还会在插片与插头之间或线路接触不良的地方产生打火现象，烧坏插头、插片或线路，而且打火容易引发火灾。普通插座不仅使用不安全，而且线路短路会加快了线路的老化，容易损坏插座和用电设备。
发明内容
为克服现有技术存在的上述不足，本实用新型提供一种智能插座，该插座不仅具有普通插座的短路保护功能，还可以根据负载的实际情况判断是否供电，即用电器在插入插座时，如有短路或负载功率过大，供电即刻中断，这样可以大大减少插座端口因用电环境不当而引起损坏的现象。
本实用新型通过下列技术方案完成：一种多功能电源插座，包括强电电路，其特征在于它还包括控制电路，其中控制电路由单片机、电流检测器、继电器驱动电路、显示器和电源组成。
所述控制电路中，变压器B1的初级线圈与220V电源相连，次级线圈分别与桥式整流电路中的二极管D1、D2的正极，二极管D3、D4负极相连，二极管D1、D2的负极及电容器C1的正极互连后与三端稳压器U1的输入端1脚相连，二极管D3、D4的正极及电容器C1的负极互连后与三端稳压器U1的接地端3脚相连，三端稳压器U1的输出端2脚分别与运算放大器U2、U3的4脚相连并经继电器RL1线圈与三极管Q1的集电极相连，电流互感器B2次级线圈的一端经二极管D5、电容器C2的一端与运算放大器U2的同相端3脚相连，B2另一端与地相连，电容器C2的另一端、运算放大器U2的11脚与地相连，运算放大器U2的反相端2脚经电阻R1与地相连，U2的输出端1脚经电阻R2与电阻R1相连并与单片机U4的3脚相连，电流互感器B3初级线圈的一端与电流互感器B2初级线圈的一端相连，B3的另一端与二极管D2的正极相连，电流互感器B3的次级线圈一端经二极管D6、电容器C3的一端与运算放大器U3的同相端3脚相连，B3另一端与地相连，电容器C3的另一端、运算放大器U3的11脚与地相连，运算放大器U3的反相端2脚经电阻R3与地相连，U3的输出端1脚经电阻R4与电阻R3相连并与单片机U4的2脚相连，单片机U4的1脚经电阻R8与三极管Q1的基极相连，U4的5、6、7脚分别经电阻R5、R6、R7、发光二极管D8、D9、D10与地相连，三极管Q1的发射极与地相连，二极管D1的正极经继电器RL1的常闭触点与电源插座上的火线端相连。
所述强电电路中，交流220V电源火线经保险FU1与继电器RL1的常开触点相连，零线经变压器B2的初级线圈与电源插座上的零线端相连。
本实用新型具有下列优点和效果：采用上述方案，可先用低压工频信号判断负载是否短路或功率过大，再根据情况来接通电路，因为信号源电压很小，就是负载短路也不会损坏用电设备，负载短路或功率过大，电路不会接通，也就不可能损坏线路、插座和用电设备。如果插座在接通情况下短路，那也会像普通插座一样烧断保险丝，保护用电设备安全。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
图1中，(1)火线，(2)零线，(3)保险管，(4)继电器常开触点，(5)直流稳压源，(6)主电路电流检测器，(7)继电器常闭触点，(8)低压工频信号源，(9)电流检测电路，(10)单片机，(11)继电器驱动电路，(12)指示电路。
图2的强电电路中，交流220V电源火线经保险FU1与继电器RL1的常开触点相连，零线经电流互感器B2的初级线圈与电源插座上的零线端相连。变压器B1的初级线圈与220V电源相连，次级线圈分别与桥式整流电路中的二极管D1、D2的正极，二极管D3、D4负极相连，二极管D1、D2的负极及电容器C1的正极互连后与三端稳压器U1的输入端1脚相连，二极管D3、D4的正极及电容器C1的负极互连后与三端稳压器U1的接地端3脚相连，三端稳压器U1的输出端2脚分别与运算放大器U2、U3的4脚相连并经继电器RL1线圈与三极管Q1的集电极相连，电流互感器B2次级线圈的一端经二极管D5、电容器C2的一端与运算放大器U2的同相端3脚相连，B2另一端与地相连，电容器C2的另一端、运算放大器U2的11脚与地相连，运算放大器U2的反相端2脚经电阻R1与地相连，U2的输出端1脚经电阻R2与电阻R1相连并与单片机U4的3脚相连，电流互感器B3初级线圈的一端与电流互感器B2初级线圈的一端相连，B3的另一端与二极管D2的正极相连，电流互感器B3的次级线圈一端经二极管D6、电容器C3的一端与运算放大器U3的同相端3脚相连，B3另一端与地相连，电容器C3的另一端、运算放大器U3的11脚与地相连，运算放大器U3的反相端2脚经电阻R3与地相连，U3的输出端1脚经电阻R4与电阻R3相连并与单片机U4的2脚相连，单片机U4的1脚经电阻R8与三极管Q1的基极相连，U4的5、6、7脚分别经电阻R5、R6、R7、发光二极管D8、D9、D10与地相连，三极管Q1的发射极与地相连，二极管D1的正极经继电器RL1的常闭触点与电源插座上的火线端相连。
工作过程是：用低压工频信号源产生一个低压工频信号，先把低压工频信号加到插座输出端，检测低压工频信号源输出的电流，根据低压工频信号源输出的电压和电流，计算出负载的输入阻抗，如果阻抗接近于无穷大，说明没有接负载，不接通主电路；如果阻抗小于某一特定值，说明负载短路或功率多大，也不接通主电路。只有负载输入阻抗满足Zmin＜Z＜Zmax时，主电路才接通，并且电路自锁。

Claims (3)

1、一种多功能电源插座，包括强电电路，其特征在于它还包括控制电路，其中控制电路由单片机、电流检测器、继电器驱动电路、显示器和电源组成。
2、根据权利要求1所述的多功能电源插座，其特征在于所述控制电路中，变压器B1的初级线圈与220V电源相连，次级线圈分别与桥式整流电路中的二极管D1、D2的正极，二极管D3、D4负极相连，二极管D1、D2的负极及电容器C1的正极互连后与三端稳压器U1的输入端1脚相连，二极管D3、D4的正极及电容器C1的负极互连后与三端稳压器U1的接地端3脚相连，三端稳压器U1的输出端2脚分别与运算放大器U2、U3的4脚相连并经继电器RL1线圈与三极管Q1的集电极相连，电流互感器B2次级线圈的一端经二极管D5、电容器C2的一端与运算放大器U2的同相端3脚相连，B2另一端与地相连，电容器C2的另一端、运算放大器U2的11脚与地相连，运算放大器U2的反相端2脚经电阻R1与地相连，U2的输出端1脚经电阻R2与电阻R1相连并与单片机U4的3脚相连，电流互感器B3初级线圈的一端与电流互感器B2初级线圈的一端相连，B3的另一端与二极管D2的正极相连，电流互感器B3的次级线圈一端经二极管D6、电容器C3的一端与运算放大器U3的同相端3脚相连，B3另一端与地相连，电容器C3的另一端、运算放大器U3的11脚与地相连，运算放大器U3的反相端2脚经电阻R3与地相连，U3的输出端1脚经电阻R4与电阻R3相连并与单片机U4的2脚相连，单片机U4的1脚经电阻R8与三极管Q1的基极相连，U4的5、6、7脚分别经电阻R5、R6、R7、发光二极管D8、D9、D10与地相连，三极管Q1的发射极与地相连，二极管D1的正极经继电器RL1的常闭触点与电源插座上的火线端相连。
3、根据权利要求1所述的多功能电源插座，其特征在于所述强电电路中，交流220V电源火线经保险FU1与继电器RL1的常开触点相连，零线经电流互感器B2的初级线圈与电源插座上的零线端相连。
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