CN202678641U - 一种安全节能插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及插座，具体说是一种安全节能插座，包括插座本体和插座线路，其特征在于：在插座本体内设有一个具有防漏电和限流功能的智能断路器，交流220V电源经过智能断路器对插座线路供电。本实用新型所述的安全节能插座，结构简单，使用方便，内置智能断路器，具有防漏电、限流保护和待机自动断电功能，实现了安全用电和节能的目的。

Description

一种安全节能插座

技术领域

本实用新型涉及插座，具体说是一种安全节能插座。尤指具有防漏电保护、限流保护和高温保护功能的安全节能插座。

背景技术

每年都有很多因为设备漏电而失去生命的事件，而市面上的安全插座仅仅提供机械防护，并不能有效避免漏电事故的发生。很多设备虽然关闭了，但是由于没有拔下电源插头而处于待机状态，仍然消耗待机功率，每年白白浪费掉的能耗也非常可观。普通插座由于无限流保护，据统计大部分火灾都是由于插座通过大电流而导致高温而引起的。由此可见，研究具有防漏电、节能和限流的安全插座是非常有必要的。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种安全节能插座，结构简单，使用方便，内置智能断路器，具有高温保护、防漏电、限流保护和待机自动断电功能，实现了安全用电和节能的目的。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种安全节能插座，包括插座本体和插座线路，其特征在于：在插座本体内设有一个具有防漏电和限流功能的智能断路器，交流220V电源经过智能断路器对插座线路供电。

在上述技术方案的基础上，所述智能断路器包括：

内置负载自动识别算法的微控制器MCU，

AC/DC转换模块，其将交流220V电源转换成直流5V电源后为微控制器MCU供电；

继电器，交流220V电源连接到继电器的输入端，继电器的输出端分别通过火线L和零线N连接到插座线路，且继电器的输出端由微控制器MCU的控制引脚CON控制其通断，

所述火线L和零线N分别设有电流检测电路，电流检测电路输出的模拟信号AD1、AD2分别送至微控制器MCU的一个A/D通道进行检测，

手动按钮KEY一端接地，另一端与微控制器MCU的一个输入端连接，手动按钮KEY另一端与直流5V电源间设有一个上拉电阻；

微控制器MCU对外提供两路LED灯控制接口。

在上述技术方案的基础上，所述继电器为普通继电器或固态继电器。

在上述技术方案的基础上，所述的电流检测电路主要由电流互感器组成，并且在二次侧通过取样电阻将电流转换成电压。

在上述技术方案的基础上，LED灯控制接口LED1分别连接故障指示灯和正常指示灯的一端，故障指示灯的另一端串联一个电阻后接直流5V电源，正常指示灯的另一端串联一个电阻后接地；

LED灯控制接口LED2连接过期指示灯的一端，过期指示灯的另一端串联一个电阻后接直流5V电源。

在上述技术方案的基础上，所述微控制器MCU内置有温度传感器。

本实用新型所述的安全节能插座，结构简单，使用方便，内置智能断路器，具有防漏电、限流保护和待机自动断电和高温保护功能，实现了安全用电和节能的目的。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1为本实用新型的电路原理图，

图2为本实用新型的安装图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型所述的安全节能插座，包括插座本体和插座线路，在插座本体内设有一个智能断路器，交流220V电源经过智能断路器对插座线路供电，所述智能断路器具有防漏电和限流功能，其包括：

内置负载自动识别算法的微控制器MCU，微控制器MCU用于实现根据火线L和零线N上的电流采样，进行智能判断，实现断电、报警等功能；

AC/DC转换模块，其将交流220V电源转换成直流5V电源后为微控制器MCU供电；

继电器，交流220V电源连接到继电器的输入端，继电器的输出端分别通过火线L和零线N连接到插座线路，且继电器的输出端由微控制器MCU的控制引脚CON控制其通断，所述继电器可以选用普通继电器或固态继电器；

所述火线L和零线N分别设有电流检测电路，电流检测电路输出的模拟信号AD1、AD2分别送至微控制器MCU的一个A/D通道进行检测，所述电流检测电路主要由电流互感器组成，并通过采样电阻将电流转变成电压，在火线L和零线N上分别安装电流互感器，将火线L的电流作为电流参考值，零线N的电流与火线L的电流差的绝对值即为漏电电流，正常情况下漏电电流为0；

手动按钮KEY一端接地，另一端与微控制器MCU的一个输入端连接，手动按钮KEY另一端与直流5V电源间设有一个上拉电阻；当手动按钮KEY按下时，微控制器MCU的输入端为逻辑0；当手动按钮KEY未按下时，由于上拉电阻的作用，微控制器MCU的输入端为逻辑1；

微控制器MCU对外提供两路LED灯控制接口LED1、LED2。

在上述技术方案的基础上，LED灯控制接口LED1分别连接故障指示灯和正常指示灯的一端，

故障指示灯的另一端串联一个电阻后接直流5V电源，

正常指示灯的另一端串联一个电阻后接地；

LED1控制接口用于故障/正常指示，由于故障和正常两个状态是互斥的，所以用一路LED灯控制信号来控制，故障指示灯串联一个电阻后连接到直流5V电源，正常指示灯串联一个电阻后连接到地，当输出控制电平为逻辑1时，正常指示灯亮，故障指示灯灭；当输出控制电平为逻辑0时，故障指示灯亮，正常指示灯亮；

LED灯控制接口LED2连接过期指示灯的一端，

过期指示灯的另一端串联一个电阻后接直流5V电源；

LED2控制接口用于过期指示，过期指示灯串联一个电阻后连接到直流5V电源，当输出为逻辑低电平时，该指示灯亮，表示产品超过使用寿命需要更换。

在上述技术方案的基础上，所述微控制器MCU内置有温度传感器。

本实用新型所述的安全节能插座，一旦出现漏电、过流、高温和设备待机的情况，会断开继电器，停止对插座供电；当故障排除后，可以通过手动按钮KEY恢复供电。因此可以减少因漏电引起的触电事故和因为过流引起火灾事故，同时也可以减少设备的待机功耗，达到安全节能的目的。例如：

智能断路器在出现6mA及以上的漏电流的情况下，在20毫秒内切断电源，可通过在微处理器内置安全算法实现；

在插座本体温度大于65摄氏度并在1分钟内不降低的情况下自动切断电源，或者温度超过70摄氏度，则自动断开电源，避免引起火灾，可通过在微处理器内置安全算法实现；

在供电电流大于上限电流（默认为16A，可以通过用户设定）并维持10秒以上的情况下，自动切断电源；

插座内的微处理器可以智能检测负载功率，可以通过检测接入插座设备的负载电流，如果设备的负载电流出现快速下降并维持在低水平，则可以判定设备处于待机状态，如果待机时间超过15分钟，则自动断电，达到节能的目的。

图2所示的是本实用新型的安装简图，智能断路器安装在插座本体内部，附属部件为三个LED灯（黄色的故障指示灯、绿色的正常指示灯和红色的过期指示灯），一个手动按钮KEY。交流220V电源经过智能断路器为插座线路供电，智能断路器可以智能地控制插座的供电和断电，达到安全用电和节能的目的。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种安全节能插座，包括插座本体和插座线路，其特征在于：在插座本体内设有一个具有防漏电和限流功能的智能断路器，交流220V电源经过智能断路器对插座线路供电。

2.如权利要求1所述的安全节能插座，其特征在于，所述智能断路器包括：

内置负载自动识别算法的微控制器MCU，

AC/DC转换模块，其将交流220V电源转换成直流5V电源后为微控制器MCU供电；

继电器，交流220V电源连接到继电器的输入端，继电器的输出端分别通过火线L和零线N连接到插座线路，且继电器的输出端由微控制器MCU的控制引脚CON控制其通断，

所述火线L和零线N分别设有电流检测电路，电流检测电路输出的模拟信号AD1、AD2分别送至微控制器MCU的一个A/D通道进行检测，

手动按钮KEY一端接地，另一端与微控制器MCU的一个输入端连接，手动按钮KEY另一端与直流5V电源间设有一个上拉电阻；

微控制器MCU对外提供两路LED灯控制接口。

3.如权利要求2所述的安全节能插座，其特征在于：所述继电器为普通继电器或固态继电器。

4.如权利要求2所述的安全节能插座，其特征在于：所述的电流检测电路主要由电流互感器组成，并且在二次侧通过取样电阻将电流转换成电压。

5.如权利要求2所述的安全节能插座，其特征在于：LED灯控制接口LED1分别连接故障指示灯和正常指示灯的一端，故障指示灯的另一端串联一个电阻后接直流5V电源，正常指示灯的另一端串联一个电阻后接地；

LED灯控制接口LED2连接过期指示灯的一端，过期指示灯的另一端串联一个电阻后接直流5V电源。

6.如权利要求2所述的安全节能插座，其特征在于：所述微控制器MCU内置有温度传感器。

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