CN203660194U - 交流电源插座的过温保护装置及具有其的用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流电源插座的过温保护装置，其包括：电源插头，电源插头内部设有至少一个用于检测电源插头中导电金属片温度的热敏电阻；用于对热敏电阻的阻值进行采样以生成采样信号的采样电路；控制器，控制器与采样电路相连，控制器根据采样信号控制接入用电设备中交流用电回路的电源的通断。该过温保护装置能够在电源插头或者插座的温度过高时，断开用电设备的主要用电回路，从而避免插座的塑胶因高温而融化变形，从而避免电源短路事故，保证用电安全。本实用新型还公开了一种具有上述交流电源插座的过温保护装置的用电设备。

Description

交流电源插座的过温保护装置及具有其的用电设备

技术领域

本实用新型涉及电器技术领域，特别涉及一种交流电源插座的过温保护装置以及一种具有该过温保护装置的用电设备。

背景技术

对于老旧建筑物，其墙壁上的插座因为长期使用，会造成插座内金属弹片弹性疲乏，此外，插座因长期接触空气，还会使其内的灰尘累积，尤其是厨房墙壁上的插座更会因为油烟侵入腐蚀，加速插座内金属弹片表面氧化，这些因素均会导致插座与插头接合后接触点电阻升高。

这样，若金属弹片表面脏污氧化，当大电流流经高电阻接触点时将导致接触点温度快速升高，例如，电磁炉在全功率使用时，流过插座金属接点的电流高达10A，将会导致高电阻接触点的温度升高，当温度超过120摄氏度后，插座塑胶开始软化，若继续用电，接触点温度持续升高，最终将导致插座塑料融化变形，金属弹片脱离原先位置，从而导致电源短路事故发生。而相关技术中，电源插座和插头内均没有限制过高温度的保护装置。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术缺陷。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种交流电源插座的过温保护装置，该交流电源插座的过温保护装置能够在电源插头或者插座的温度过高时，断开交流用电回路的电源，从而避免电源插座因高温融化的危险，保证用电安全。

本实用新型的另一个目的在于提出一种用电设备。

为达到上述目的，本实用新型一方面提出的一种交流电源插座的过温保护装置，包括：电源插头，所述电源插头内部设有至少一个用于检测所述电源插头中导电金属片温度的热敏电阻；用于对所述热敏电阻的阻值进行采样以生成采样信号的采样电路；控制器，所述控制器与所述采样电路相连，所述控制器根据所述采样信号控制接入用电设备中交流用电回路的电源的通断。

根据本实用新型提出的交流电源插座的过温保护装置，通过采样电路对热敏电阻的阻值进行采样以生成采样信号，并且控制器根据采样信号判断电源插头或者插座的温度，从而控制接入用电设备中交流用电回路的电源的通断，因此，该交流电源插座的过温保护装置能够在电源插头或者插座的温度过高时，断开接入用电设备中交流用电回路的电源，使流经电源插座及插头的电流极大幅度地降低，从而避免插座的塑胶因高温而融化变形，从而避免电源短路事故，保证用电安全。

优选地，所述至少一个热敏电阻接触所述导电金属片。

进一步地，所述热敏电阻可以为两个，分别为第一热敏电阻和第二热敏电阻，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻分别设置在对应的两个导电金属片上。当然，所述热敏电阻也可以为一个。

优选地，每个热敏电阻通过导热粘性材料设置在对应的导电金属片上。

具体地，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻串联连接。

进一步地，所述用电设备中的AC-DC转换器将通过所述电源插头的交流电转换为预设电压的直流电以为所述采样电路和所述控制器供电，所述电源插头包括：第一电源导线和第二电源导线，所述第一电源导线的一端和所述第二电源导线的一端分别与对应的两个导电金属片相连，所述第一电源导线的另一端和所述第二电源导线的另一端分别与用电设备相连；与所述第一电源导线和所述第二电源导线并行隔离设置的第一阻值传递导线和第二阻值传递导线，所述第一阻值传递导线的一端与所述第一热敏电阻的一端相连，所述第一阻值传递导线的另一端与所述预设电压的直流电相连，所述第一热敏电阻的另一端与所述第二热敏电阻的一端相连，所述第二热敏电阻的另一端与所述第二阻值传递导线的一端相连，所述第二阻值传递导线的另一端与所述采样电路相连。

具体地，所述采样电路包括：比较器，所述比较器的正相输入端与所述第二阻值传递导线的另一端相连，所述比较器的输出端与所述控制器相连；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述预设电压的直流电相连，所述第一电阻的另一端与所述比较器的反相输入端相连；稳压二极管，所述稳压二极管的阴极分别与所述第一电阻的另一端和所述比较器的反相输入端相连，所述稳压二极管阳极接地；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述比较器的正相输入端相连，所述第二电阻的另一端接地。

进一步地，所述采样电路还包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述预设电压的直流电相连，所述第三电阻的另一端与所述比较器的输出端相连。

优选地，所述的过温保护装置还包括：提示器，所述提示器与所述控制器相连，当所述控制器控制接入所述交流用电回路的电源断开时，所述提示器在所述控制器的控制下发出报警提示。

为达到上述目的，本实用新型另一方面提出了一种用电设备，其包括上述的交流电源插座的过温保护装置，所述用电设备具有交流用电回路，所述交流用电回路中设置有可控开关，所述可控开关的控制端与所述控制器相连。

根据本实用新型提出的用电设备，能够在电源插头或者插座的温度过高时，控制接入用电设备中交流用电回路的电源断开，从而避免插座的塑胶因高温而融化变形，从而避免电源短路事故，保证用电安全。

优选地，所述用电设备可为电磁炉，所述交流用电回路可为谐振加热回路，所述可控开关可为IGBT。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例的交流电源插座的过温保护装置的方框示意图；

图2为根据本实用新型实施例的交流电源插座的过温保护装置中的设有两个热敏电阻的电源插头的结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的交流电源插座的过温保护装置中的设有一个热敏电阻的电源插头的结构示意图；

图4为根据本实用新型一个具体实施例的交流电源插座的过温保护装置中的采样电路的原理示意图；

图5为根据本实用新型实施例的交流电源插座的过温保护装置中的采样电路的比较器的输入、输出波形示意图；

图6为根据本实用新型一个优选实施例的交流电源插座的过温保护装置的方框示意图；以及

图7为根据本实用新型实施例的用电设备的方框示意图；以及

图8为根据本实用新型一个优选实施例的用电设备的结构示意图。

附图标记：

电源插头10、采样电路20、控制器30、提示器50、导热粘性材料1、热敏电阻2、第一热敏电阻21、第二热敏电阻22、导电金属片5、第一电源导线31、第二电源导线32、第一阻值传递导线41、第二阻值传递导线42、比较器LM、第一电阻R1、稳压二极管ZD、第二电阻R2、用电设备701、过温保护装置702、交流用电回路40、可控开关704、AC-DC转换器705。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照附图来描述根据本实用新型实施例提出的交流电源插座的过温保护装置以及具有该过温保护装置的用电设备。

图1为根据本实用新型实施例的交流电源插座的过温保护装置的方框示意图。如图1所示，该交流用电回路过温保护装置701包括：电源插头10、采样电路20和控制器30。

其中，如图2和图3所示，电源插头10内部设有至少一个用于检测电源插头10中导电金属片5的温度的热敏电阻2，具体地，导电金属片5可以传导电源插座或者电源插头的温度至热敏电阻2，也就是说，热敏电阻2检测的导电金属片5上的温度即为电源插座或者电源插头的温度。

如图1所示，采样电路20用于对热敏电阻2的阻值进行采样以生成采样信号，其中，采样电路20可以设置在用电设备的主机板上。控制器30与采样电路20相连，控制器30根据采样信号控制接入用电设备的交流用电回路40的电源的通断。

也就是说，热敏电阻2的阻值相应于导电金属片5上的温度的变化而发生变化，即该阻值变化作为导电金属片5上温度变化的依据。在温度达到一定值例如90℃时，相应地，热敏电阻2达到一定的阻值例如8.997千欧；在温度达到另一值例如25℃时，相应地，热敏电阻2达到一定的阻值例如100千欧。这样，采样电路20对热敏电阻2的阻值进行采样以生成采样信号，控制器30根据采样信号判断出电源插座或者电源插头的温度是否达到预设临界值例如90℃，如果达到，则控制器30控制用电设备的交流用电回路40的断开。并且，电源插座或者电源插头的温度低于预设临界值例如90℃时，控制器30根据采样信号控制接入用电设备的交流用电回路40导通。通常电源插头塑胶的变形融化温度为120℃左右，本实施例在检测到温度达到90℃时，即在交流电源插座或插头变形前，则控制断开用电设备的交流用电回路40的电源，能有效防止电源插座或插头融化。

具体地，在本实用新型的一个实施例中，如图2或图3所示，至少一个热敏电阻2接触导电金属片5，例如，可以设置在导电金属片5上。

其中，如图2所示，热敏电阻2可以为两个，分别为第一热敏电阻21和第二热敏电阻22，第一热敏电阻21和第二热敏电阻22分别设置在对应的两个导电金属片5上，并且第一热敏电阻21和第二热敏电阻22串联连接。其中，第一热敏电阻21和第二热敏电阻22可以为同一型号。

当然，如图3所示，热敏电阻2也可以为一个，设置在其中一个导电金属片5上。

优选地，如图2所示，每个热敏电阻2通过导热粘性材料1设置在对应的导电金属片5上。也就是说，导热粘性材料1用于将热敏电阻2粘在导电金属片5上，并将导电金属片5上的温度传导至热敏电阻2。

在本实用新型一个实施例中，如图4所示，用电设备中的AC-DC转换器705将通过电源插头的交流电转换为预设电压的直流电，例如+5V的直流电，以为采样电路20和控制器30供电。

进一步地，如图2或图3所示，电源插头10包括：第一电源导线31、第二电源导线32、第一阻值传递导线41和第二阻值传递导线42。其中，第一电源导线31的一端和第二电源导线32的一端分别与对应的两个导电金属片5相连，第一电源导线31的另一端和第二电源导线32的另一端分别与用电设备相连，例如，可以与用电设备的交流用电回路40相连。第一阻值传递导线41和第二阻值传递导线42与第一电源导线31和第二电源导线32并行隔离设置。具体而言，第一电源导线31和第二电源导线32即为一般电源插头所用的交流电源导线，用于将电源传导至用电设备；而第一阻值传递导线41和第二阻值传递导线42将热敏电阻2的阻值传递至采样电路20。

如图2所示，热敏电阻2为两个，第一阻值传递导线41的一端与第一热敏电阻21的一端相连，第一阻值传递导线41的另一端与预设电压的直流电例如+5V的直流电相连，第一热敏电阻21的另一端与第二热敏电阻22的一端相连，第二热敏电阻22的另一端与第二阻值传递导线42的一端相连，第二阻值传递导线42的另一端与采样电路20相连。

如图3所示，热敏电阻2可以为一个，第一阻值传递导线41的一端与热敏电阻2的一端相连，第一阻值传递导线41的另一端与预设电压的直流电例如+5V直流电相连，第二阻值传递导线42的一端与热敏电阻2的另一端相连，第二阻值传递导线42的另一端与采样电路20相连。需要说明的是，第一阻值传递导线41的另一端也可以与采样电路20相连，同时第二阻值传递导线42的另一端也可以与+5V直流电相连，也就是说，可以在第一阻值传递导线41和第二阻值传递导线42中选择其中一个与采样点电路20相连，而另一个与+5V直流电相连，没有极性的要求，接通即可。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图4所示，采样电路20包括：比较器LM、第一电阻R1、稳压二极管ZD、第二电阻R2和第三电阻R3。具体地，比较器LM可以为电压型比较器。

其中，比较器LM的正相输入端B与第二阻值传递导线42的另一端相连，比较器LM的输出端C与控制器30相连。第一电阻R1的一端与预设电源例如+5V相连，第一电阻R1的另一端与比较器LM的反正相输入端A相连。稳压二极管ZD的阴极与第一电阻R1的另一端和比较器LM的反正相输入端A相连，稳压二极管ZD阳极接地。第二电阻R2的一端与比较器LM的正相输入端B相连，第二电阻R2的另一端接地。另外，第三电阻R3的一端与预设电压的直流电相连，第三电阻R3的另一端与比较器LM的输出端C相连。当然，在本实用新型的其他实施例中，也可以采用其他电路对热敏电阻的阻值进行采样。

具体而言，在比较器LM的正相输入端B的电压VB小于比较器LM的反相输入端A的电压VA即稳压二极管ZD的稳定电压时，比较器LM的输出端C的输出电压VC为低电平，并传输给控制器30，进而控制接入交流用电回路40的电源导通；在比较器LM的正相输入端B的电压VB大于比较器LM的反相输入端A的电压VA即稳压二极管ZD的稳定电压时，比较器LM本身的输出端C的输出为高阻抗状态，从而输出端C的输出电压VC经由第三电阻R3上拉形成实质上的高电平，并传输给控制器30，进而控制接入交流用电回路40的电源断开。也就是说，比较器LM的正相输入端B的电压VB等于稳压二极管ZD的稳定电压时，比较器LM的输出端C的输出电压VC处于发生变化的临界点。

在本实用新型的一个示例中，第一电阻R1的阻值可以为4.7kΩ；第二电阻R2的阻值可以为6kΩ；稳压二极管ZD的稳定电压可以为2.0V，即比较器LM的反相输入端A的电压VA为2.0V；热敏电阻2的工作特性可以为：在25℃时，阻值为100kΩ；在90℃时，阻值为8.997kΩ。这样，根据图4所示的采样电路20，在90℃时，可以计算出比较器LM的正相输入端B的电压VB，当热敏电阻2为一个时，其电压VB为：

$\mathrm{VB}=\frac{5\×6}{8.997+6}\≈2.0V$

当热敏电阻2为两个时，第二电阻R2的阻值可以为12kΩ，其电压VB为：

$\mathrm{VB}=\frac{5\×12}{8.997\×2+12}\≈2.0V$

也就是说，在热敏电阻2检测到的导电金属片5的温度为90℃时，相应地，比较器LM的正相输入端B的电压VB为2.0V，比较器LM输出端的输出电压VC处于发生变化的临界点。如图5所示，当温度大于90℃时，比较器LM的正相输入端B的电压VB大于反相输入端A的电压VA即2.0V，比较器LM输出端C的输出截止，但因为第三电阻R3上拉的作用，VC成为高电平例如+5V，进而控制接入交流用电回路40的电源断开，电源断开后，在极短的时间内电源插座或插头的温度还会持续上升，从而产生少许的电压上升，之后，电源插座或插头的温度开始逐渐降低，当温度小于90℃时，比较器LM的正相输入端B的电压VB小于2.0V，比较器LM输出端C的输出电压VC为低电平例如0V，进而控制接入交流用电回路40的电源导通。并且，交流用电回路40的功率降低，电源插座或插头的温度低于90℃，控制电源持续导通。

在一个优选实施例中，如图6所示，上述的交流电源插座的过温保护装置702还包括提示器50。其中，提示器50与控制器30相连，当控制器30控制接入交流用电回路40的电源断开时，提示器50在控制器30的控制下发出报警提示，从而，该交流电源插座的过温保护装置702可以对用户示警。

根据本实用新型实施例的交流电源插座的过温保护装置，通过采样电路对热敏电阻的阻值进行采样以生成采样信号，并且控制器根据采样信号判断电源插头或者插座的温度，从而控制接入用电设备中交流用电回路电源的通断，因此，该过温保护装置能够在电源插头或者插座的温度过高时，断开接入交流用电回路的电源，从而避免插座的塑胶因高温而融化变形，从而避免电源短路事故，保证用电安全。

图7为根据本实用新型实施例的用电设备的方框示意图。如图7所示，用电设备701包括上述的交流电源插座的过温保护装置702，用电设备701具有交流用电回路40，交流用电回路40中设置有可控开关704，可控开关704的控制端与控制器30相连。优选地，当热敏电阻为两个时，本实用新型实施例的用电设备的结构示意图如图8所示。

另外，如图8所示，用电设备701还具有AC-DC转换器705，用电设备701中的AC-DC转换器705将通过电源插头的交流电转换为预设电压的直流电以为采样电路20和控制器30供电。

具体地，该用电设备可以为电磁炉、电饭煲、电压力锅等。

优选地，用电设备701可以为电磁炉，交流用电回路40可以为谐振加热回路，可控开关704可以为IGBT。

根据本实用新型实施例的用电设备，能够在电源插头或者插座的温度过高时，控制接入主要用電迴路的电源断开，从而避免插座的塑料因高温而融化变形，从而避免电源短路事故，保证用电安全。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (11)

1.一种交流电源插座的过温保护装置，其特征在于，包括：

电源插头，所述电源插头内部设有至少一个用于检测所述电源插头中导电金属片温度的热敏电阻；

用于对所述热敏电阻的阻值进行采样以生成采样信号的采样电路；

控制器，所述控制器与所述采样电路相连，所述控制器根据所述采样信号控制接入用电设备中交流用电回路的电源的通断。

2.如权利要求1所述的交流电源插座的过温保护装置，其特征在于，所述至少一个热敏电阻接触所述导电金属片。

3.如权利要求1所述的交流电源插座的过温保护装置，其特征在于，所述热敏电阻为两个，分别为第一热敏电阻和第二热敏电阻，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻分别设置在对应的两个导电金属片上。

4.如权利要求3所述的交流电源插座的过温保护装置，其特征在于，每个热敏电阻通过导热粘性材料设置在对应的导电金属片上。

5.如权利要求3所述的交流电源插座的过温保护装置，其特征在于，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻串联连接。

6.如权利要求5所述的交流电源插座的过温保护装置，其特征在于，所述用电设备中的AC-DC转换器将通过所述电源插头的交流电转换为预设电压的直流电以为所述采样电路和所述控制器供电，所述电源插头包括：

第一电源导线和第二电源导线，所述第一电源导线的一端和所述第二电源导线的一端分别与对应的两个导电金属片相连，所述第一电源导线的另一端和所述第二电源导线的另一端分别与用电设备相连；

与所述第一电源导线和所述第二电源导线并行隔离设置的第一阻值传递导线和第二阻值传递导线，所述第一阻值传递导线的一端与所述第一热敏电阻的一端相连，所述第一阻值传递导线的另一端与所述预设电压的直流电相连，所述第一热敏电阻的另一端与所述第二热敏电阻的一端相连，所述第二热敏电阻的另一端与所述第二阻值传递导线的一端相连，所述第二阻值传递导线的另一端与所述采样电路相连。

7.如权利要求6所述的交流电源插座的过温保护装置，其特征在于，所述采样电路包括：

比较器，所述比较器的正相输入端与所述第二阻值传递导线的另一端相连，所述比较器的输出端与所述控制器相连；

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述预设电压的直流电相连，所述第一电阻的另一端与所述比较器的反相输入端相连；

稳压二极管，所述稳压二极管的阴极分别与所述第一电阻的另一端和所述比较器的反相输入端相连，所述稳压二极管阳极接地；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述比较器的正相输入端相连，所述第二电阻的另一端接地。

8.如权利要求7所述的交流电源插座的过温保护装置，其特征在于，所述采样电路还包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述预设电压的直流电相连，所述第三电阻的另一端与所述比较器的输出端相连。

9.如权利要求1-8中任一项所述的交流电源插座的过温保护装置，其特征在于，还包括：

提示器，所述提示器与所述控制器相连，当所述控制器控制所述交流用电回路的电源断开时，所述提示器在所述控制器的控制下发出报警提示。

10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的交流电源插座的过温保护装置，所述用电设备具有交流用电回路，所述交流用电回路中设置有可控开关，所述可控开关的控制端与所述控制器相连。

11.如权利要求10所述的用电设备，其特征在于，所述用电设备为电磁炉，所述交流用电回路为谐振加热回路，所述可控开关为IGBT。

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