CN204030145U - 智能安全插座 - Google Patents

Abstract

智能安全插座，属于智能家居领域。包括220V电源、插座、漏电检测保护电路、用电设备智能检测控制电路、电流检测控制电路、高温过载保护电路、电源转换器和供电执行机构，所述插座与220V电源连接，所述供电执行机构用于控制插座电源的通断，所述漏电检测保护电路、用电设备智能检测控制电路、电流检测控制电路和高温过载保护电路分别根据监测信号控制供电执行机构的通断。本实用新型具有非常安全的智能判断功能，不仅能安全插接用电设备，而且很大地提升了用电人身安全，减少了安全隐患，具有明显的实用价值。

Description

智能安全插座

技术领域

本实用新型属于智能家居领域，具体为一种智能安全插座。

背景技术

随着科技和社会的不断进步，电在日常生活中应用越来越密切，人们的生活和工作都离不开电，然而用电安全成为一大问题，由于用电安全、设备损坏、财产损失和人身伤亡等安全事故，给人民的生活造成了较大的困扰。

于是用电安全成了大家深思的问题，从日常的生活来看，照明设备的供电工作比较稳定，安装位置也较高，而插座的安装位置比较低，经常插接的用电设备也不一样，更重要的是当非正常设备接入时或小孩插入异物时，就很容易造成人身安全和财产损失。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能安全插座，该插座具有非常智能的判断功能，提升了插座的安全使用性能，减少了安全隐患，具有较大的使用价值。

实现上述目的的技术方案是：智能安全插座，包括220电源、插座、漏电检测保护电路、用电设备智能检测控制电路、电流检测控制电路、高温过载保护电路、电源转换器和供电执行机构，所述插座与220V电源连接，所述供电执行机构用于控制插座电源的通断，所述漏电检测保护电路、用电设备智能检测控制电路、电流检测控制电路和高温过载保护电路分别根据监测信号控制供电执行机构的通断，所述电源转换器用于将220V交流电转换为直流电，并为用电设备智能检测控制电路、高温过载保护电路和供电执行机构提供电源。

所述220V电源的两端并联有由电阻R1和发光二极管LED1串联组成的电源指示灯。

所述供电执行机构包括接触器KM1、光电耦合器B1和电容C1，接触器KM1的主触点串联在220V电源和插座之间，接触器KM1的线圈与光电耦合器B1的输出端串联后并联于220V电源的两端，光电耦合器B1输入端的1脚与电容的正极端连接，光电耦合器B1输入端的2脚接地。

所述电源转换器包括变压器T1和二极管D1，变压器T1的输入端连接连接220电源，所述变压器T1的输出端的负极端接地，变压器T1输出端的正极端与二极管D1的正极端连接。

所述用电设备智能检测控制电路包括电阻R2、R3、R4、R5、三极管V1、V2、V3、V4和发光二极管LED2，电阻R2的第一端和三极管V1的发射极并接后与二极管D1的负极端连接，电阻R2的第二端通过接触器KM1的第一常闭触点与插座的正极连接，插座的负极串接接触器KM1的第二常闭触点后接地，三极管V1的集电极连接三极管V2的集电极，三极管V1与三极管V2的基极之间并接后连接在电阻R2的第二端，三极管V2的发射极连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端接地，电阻R4的第一端连接在二极管D1的负极端，电阻R4的第二端连接发光二极管LED2的正极端，发光二极管LED2的负极端连接电阻R5的第一端，电阻R5的第二端连接三极管V3的集电极，三极管V3的发射极接地，三极管V3的基极与电阻R3的第一端连接，三极管V4的发射极与电阻R5的第二端连接，三极管V4的基极连接在电阻R5的第二端，三极管V4的集电极与电容C4的正极端连接。

电流检测控制电路包括电流互感器、二极管D2、电阻R6、R7、R8、R9、R10,三极管V5、V6、V7、V8，电流互感器的一次侧连接在220V电源连接，电流互感器二次侧的负极端接地，电流互感器二次侧的正极端连接二极管D2的正极端，二极管D2的负极端连接电阻R6的第一端，电阻R6的第二端接地，电阻R7的第一端连接在二极管D2的正极端，三极管V5的集电极连接电阻R7的第二端，三极管V5的发射极接地，三极管V5的基极连接在二极管D2的负极端，三极管V6的发射极连接电阻R7的第一端，三极管V6的集电极连接电阻R8的第一端，三极管V6的基极连接在电阻R7的第二端，电阻R8的第二端接地，电阻R9的第一端连接在三极管V6的集电极，三极管V7的集电极连接电阻R9的第二端，三极管V7的发射极接地，三极管V7的基极连接在电阻R8的第一端，电阻 R10的第一端与电阻R9的第一端连接，电阻R10的第二段连接三极管V8的发射极，三极管V8的基极连接电阻R9的第二端，三极管8的集电极与电容C4的正极端连接。

高温过载保护电路包括热敏电阻RT、可控硅VT和复位按钮SB1，热敏电阻RT的第一端连接在二极管D1的负极端，热敏电阻RT的第二端与可控硅的G端连接，复位按钮SB1的一端连接在电阻R10的第一端，复位按钮SB1的第二端与可控硅VT的A端连接，可控硅硅VT的K端接地。

漏电检测保护电路包括漏电感应器、二极管到D3、D4，三极管V9、V10,电阻R11，所述漏电感应器的一次线路与220V电源连接，漏电感应器控制端的负极端接地，漏电感应器控制端的正极端与二极管D4的正极端连接，二极管D4的负极端与三极管V9的基极连接，三极管V9的发射极接地，三极管V9的集电极连接电阻R11的第一端，电阻R11的第二端连接热敏电阻RT的第一端，三极管V10的基极连接电阻R11的第一端，三极管V10的集电极连接电阻R11的第二端，三级管V10的发射极连接二极管D3的正极端，二极管D3的负极端连接可控硅的G端。

本实用新型除了具有传统电源插座的功能，还具有对插座以及连接在插座上的用电设备进行安全检测的各检测电路，通过检测电路实现对插座以及用电设备的断路、短路、过载等非工作情况进行检测，并将检测的结果输送给供电执行机构，通过供电执行机构控制插座的断电和通电的功能。

本实用新型具有非常安全的智能判断功能，不仅能安全插接用电设备，而且很大地提升了用电人身安全，减少了安全隐患，具有明显的实用价值。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括包括220电源、插座1、漏电检测保护电路2、用电设备智能检测控制电路3、电流检测控制电路4、高温过载保护电路5、电源转换器6和供电执行机构7，所述插座1与220V电源连接，供电执行机构7用于控制插座电源的通断，漏电检测保护电路2、用电设备智能检测控制电路3、电流检测控制电路4和高温过载保护电路5分别根据监测信号控制供电执行机构7的通断，电源转换器6用于将220V交流电转换为直流电，并为用电设备智能检测控制电路3、高温过载保护电路5和供电执行机构7提供电源。

220V电源的两端并联有由电阻R1和发光二极管LED1串联组成的电源指示灯。

供电执行机构7包括接触器KM1、光电耦合器B1和电容C1，接触器KM1的主触点串联在220V电源和插座1之间，接触器KM1的线圈与光电耦合器B1的输出端串联后并联于220V电源的两端，光电耦合器B1输入端的1脚与电容C1的正极端连接，光电耦合器B1输入端的2脚接地。

电源转换器包括变压器T1和二极管D1，变压器T1的输入端连接连接220电源，变压器T1的输出端输出10V直流电源，所述变压器T1的输出端的负极端接地，变压器T1输出端的正极端与二极管D1的正极端连接。

用电设备智能检测控制电路包括电阻R2、R3、R4、R5、三极管V1、V2、V3、V4和发光二极管LED2，电阻R2的第一端和三极管V1的发射极并接后与二极管D1的负极端连接，电阻R2的第二端通过接触器KM1的第一常闭触点与插座的正极连接，插座的负极串接接触器KM1的第二常闭触点后接地，三极管V1的集电极连接三极管V2的集电极，三极管V1与三极管V2的基极之间并接后连接在电阻R2的第二端，三极管V2的发射极连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端接地，电阻R4的第一端连接在二极管D1的负极端，电阻R4的第二端连接发光二极管LED2的正极端，发光二极管LED2的负极端连接电阻R5的第一端，电阻R5的第二端连接三极管V3的集电极，三极管V3的发射极接地，三极管V3的基极与电阻R3的第一端连接，三极管V4的发射极与电阻R5的第二端连接，三极管V4的基极连接在电阻R5的第二端，三极管V4的集电极与电容C4的正极端连接。

用电设备智能检测控制电路的工作原理：当插座未连接用电设备时，电阻R2两端的电压相等，三极管V1的发射极与基极没有偏压，处于截止状态，三极管V2处于饱和状态，完全导通，因为三极管V1处于截止状态，电流无法通过到达三极管V2的集电极，从而导致没有电流推动三极管V3；而当插座连接用电设备时，电阻R2的两端通过接触器KM1的第一常闭触点和第二常闭触点与用电设备串联形成完整回路，而使电阻R2两端的电压产生变化，三极管V1的发射极与基极产生偏压，使三极管V1导通，再通过三极管V2的集电极和发射极给三极管V3的基极供电，从而接触器KM1的线圈吸合，使插座1的电源接通；如果有金属导体误插入插座1，会产生强大的电流，在电阻R2的两端会形成强大的压差，使三极管V1处于饱和状态，而三极管V2处于截止状态，是三极管V3得不到推动电压，插座仍处于截止状态。

电流检测控制电路包括电流互感器、二极管D2、电阻R6、R7、R8、R9、R10,三极管V5、V6、V7、V8，电流互感器的一次侧连接在220V电源连接，电流互感器二次侧的负极端接地，电流互感器二次侧的正极端连接二极管D2的正极端，二极管D2的负极端连接电阻R6的第一端，电阻R6的第二端接地，电阻R7的第一端连接在二极管D2的正极端，三极管V5的集电极连接电阻R7的第二端，三极管V5的发射极接地，三极管V5的基极连接在二极管D2的负极端，三极管V6的发射极连接电阻R7的第一端，三极管V6的集电极连接电阻R8的第一端，三极管V6的基极连接在电阻R7的第二端，电阻R8的第二端接地，电阻R9的第一端连接在三极管V6的集电极，三极管V7的集电极连接电阻R9的第二端，三极管V7的发射极接地，三极管V7的基极连接在电阻R8的第一端，电阻 R10的第一端与电阻R9的第一端连接，电阻R10的第二段连接三极管V8的发射极，三极管V8的基极连接电阻R9的第二端，三极管8的集电极与电容C4的正极端连接。

电流检测控制电路的工作原理：当插座上连接有用电设备时，电流互感器感应用电设备的用电电流，通过二极管D2推动三极管V5，再由三极管V5、V6、V7、V8组成的一个四级放大器，将电流互感器上感应出的微弱信号进行放大，从而进一步推动接触器KM1吸合，实现插座1与220V电源接通；当插座未连接用电设备时，电流互感器失去感应信号，接触器KM1断开。

高温过载保护电路包括热敏电阻RT、可控硅VT和复位按钮SB1，热敏电阻RT的第一端连接在二极管D1的负极端，热敏电阻RT的第二端与可控硅的G端连接，复位按钮SB1的一端连接在电阻R10的第一端，复位按钮SB1的第二端与可控硅VT的A端连接，可控硅硅VT的K端接地。

高温过载保护电路的工作原理：当插座1的线路出现过载或接触不良等情况造成插座高温，热敏电阻RT输出信号导通可控硅VT，将供电执行机构7的电源接地，使接触器KM1断开。

漏电检测保护电路包括漏电感应器8、二极管到D3、D4，三极管V9、V10,电阻R11，所述漏电感应器8的一次线路与220V电源连接，漏电感应器8控制端的负极端接地，漏电感应器8控制端的正极端与二极管D4的正极端连接，二极管D4的负极端与三极管V9的基极连接，三极管V9的发射极接地，三极管V9的集电极连接电阻R11的第一端，电阻R11的第二端连接热敏电阻RT的第一端，三极管V10的基极连接电阻R11的第一端，三极管V10的集电极连接电阻R11的第二端，三级管V10的发射极连接二极管D3的正极端，二极管D3的负极端连接可控硅的G端。

漏电检测保护电路的工作原理：当插座1或用电设备发生漏电，漏电感应器8发出信号，通过二极管D4推动三极管V9，三极管V9推动三极管V10，三极管V10通过二极管D3导通可控硅，将供电执行机构7的电源接地，使接触器KM1断开。

Claims (3)

1.智能安全插座，其特征在于：包括220V电源、插座、漏电检测保护电路、用电设备智能检测控制电路、电流检测控制电路、高温过载保护电路、电源转换器和供电执行机构，所述插座与220V电源连接，所述供电执行机构用于控制插座电源的通断，所述漏电检测保护电路、用电设备智能检测控制电路、电流检测控制电路和高温过载保护电路分别根据监测信号控制供电执行机构的通断，所述电源转换器用于将220V交流电转换为直流电，并为用电设备智能检测控制电路、高温过载保护电路和供电执行机构提供电源。

2.根据权利要求1所述的智能安全插座，其特征在于：所述220V电源的两端并联有由电阻R1和发光二极管LED1串联组成的电源指示灯。

3.根据权利要求1所述的智能安全插座，其特征在于：所述供电执行机构包括接触器KM1、光电耦合器B1和电容C1，接触器KM1的主触点串联在220V电源和插座之间，接触器KM1的线圈与光电耦合器B1的输出端串联后并联于220V电源的两端，光电耦合器B1输入端的1脚与电容C1的正极端连接，光电耦合器B1输入端的2脚接地；

所述电源转换器包括变压器T1和二极管D1，变压器T1的输入端连接连接220V电源，所述变压器T1的输出端的负极端接地，变压器T1输出端的正极端与二极管D1的正极端连接；

所述用电设备智能检测控制电路包括电阻R2、R3、R4、R5、三极管V1、V2、V3、V4和发光二极管LED2，电阻R2的第一端和三极管V1的发射极并接后与二极管D1的负极端连接，电阻R2的第二端通过接触器KM1的第一常闭触点与插座的正极连接，插座的负极串接接触器KM1的第二常闭触点后接地，三极管V1的集电极连接三极管V2的集电极，三极管V1与三极管V2的基极之间并接后连接在电阻R2的第二端，三极管V2的发射极连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端接地，电阻R4的第一端连接在二极管D1的负极端，电阻R4的第二端连接发光二极管LED2的正极端，发光二极管LED2的负极端连接电阻R5的第一端，电阻R5的第二端连接三极管V3的集电极，三极管V3的发射极接地，三极管V3的基极与电阻R3的第一端连接，三极管V4的发射极与电阻R5的第二端连接，三极管V4的基极连接在电阻R5的第二端，三极管V4的集电极与电容C4的正极端连接；

电流检测控制电路包括电流互感器、二极管D2、电阻R6、R7、R8、R9、R10,三极管V5、V6、V7、V8，电流互感器的一次侧连接在220V电源连接，电流互感器二次侧的负极端接地，电流互感器二次侧的正极端连接二极管D2的正极端，二极管D2的负极端连接电阻R6的第一端，电阻R6的第二端接地，电阻R7的第一端连接在二极管D2的正极端，三极管V5的集电极连接电阻R7的第二端，三极管V5的发射极接地，三极管V5的基极连接在二极管D2的负极端，三极管V6的发射极连接电阻R7的第一端，三极管V6的集电极连接电阻R8的第一端，三极管V6的基极连接在电阻R7的第二端，电阻R8的第二端接地，电阻R9的第一端连接在三极管V6的集电极，三极管V7的集电极连接电阻R9的第二端，三极管V7的发射极接地，三极管V7的基极连接在电阻R8的第一端，电阻   R10的第一端与电阻R9的第一端连接，电阻R10的第二段连接三极管V8的发射极，三极管V8的基极连接电阻R9的第二端，三极管8的集电极与电容C4的正极端连接；

高温过载保护电路包括热敏电阻RT、可控硅VT和复位按钮SB1，热敏电阻RT的第一端连接在二极管D1的负极端，热敏电阻RT的第二端与可控硅的G端连接，复位按钮SB1的一端连接在电阻R10的第一端，复位按钮SB1的第二端与可控硅VT的A端连接，可控硅硅VT的K端接地；

漏电检测保护电路包括漏电感应器、二极管到D3、D4，三极管V9、V10,电阻R11，所述漏电感应器的一次线路与220V电源连接，漏电感应器控制端的负极端接地，漏电感应器控制端的正极端与二极管D4的正极端连接，二极管D4的负极端与三极管V9的基极连接，三极管V9的发射极接地，三极管V9的集电极连接电阻R11的第一端，电阻R11的第二端连接热敏电阻RT的第一端，三极管V10的基极连接电阻R11的第一端，三极管V10的集电极连接电阻R11的第二端，三级管V10的发射极连接二极管D3的正极端，二极管D3的负极端连接可控硅的G端。