CN208315942U - 一种多功能插排 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种多功能插排,包括壳体和插排电路,所述壳体内设置有电路板,电路板上设有电流检测单元、控制单元、报警单元和电源单元;所述控制单元采用单片机;所述电源单元连接外接电源,为电流检测单元、报警单元和控制单元提供工作电源;所述电流检测单元用于检测插排电路工作电流的大小;所述报警单元连接控制单元的输出端,当插排电路的工作电流大于设定的电流时,控制单元控制报警单元工作。本实用新型在插排的插排电路中设置电流检测单元,当检测到的电流超过插排额定电流时自动报警,一定时间后可自动切断插排电源;提高了插排工作的安全性,防止了插排在长时间超负荷工作时火灾的发生,具有很好的安全性。

Description

一种多功能插排
技术领域
本实用新型涉及家用电器技术领域,尤其涉及一种多功能插排。
背景技术
日常生活中,在使用电炉、电热毯、取暖器等电器设备时,通常会使用到插排。当插排上连接的家用电器较多时,往往会造成插排的工作电流要大于其额定电流的情况,使插排电路出现过载的问题,如果不能及时进行处理将导致火灾等情况的发生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题,提供一种多功能插排,可对插排工作状态进行实时检测,当插排超负荷工作时进行报警,并在必要时能自动切断插排电源。
为解决上述技术问题,本实用新型采用以下技术方案:
一种多功能插排,包括壳体和插排电路,所述壳体内设置有电路板,电路板上设有电流检测单元、控制单元、报警单元和电源单元;
所述控制单元采用单片机;
所述电源单元连接外接电源,为电流检测单元、报警单元和控制单元提供工作电源;
所述电流检测单元用于检测插排电路工作电流的大小,包括电感L、霍尔传感器H、运算放大器OP1、第一可调电阻R1和第二可调电阻R2,所述电感L与插排电路串联连接,所述霍尔传感器H设置于电感附近可监测电感磁场变化的位置,霍尔传感器H的正电源接线端连接电源单元,负电源接线端接地,输出端连接第一可调电阻R1的一个固定端,第一可调电阻R1的另一个固定端接地,第一可调电阻R1的调节端连接运算放大器OP1的输入正端,运算放大器OP1的输入负端连接第二可调电阻R2的调节端,第二可调电阻R2的一个固定端连接电源单元,另一个固定端接地,运算放大器OP1的输出端连接控制单元输入端;
所述报警单元连接控制单元的输出端,当插排电路的工作电流大于设定的电流时,控制单元控制报警单元工作。
上述技术方案中,进一步地,所述第一可调电阻R1和第二可调电阻R2均采用电位器。
上述技术方案中,进一步地,所述报警单元包括三极管D1和蜂鸣器HA,所述三极管D1基极连接控制单元输出端,集电极经蜂鸣器HA连接电源单元,发射极接地。
上述技术方案中,进一步地,所述电路板上还设置有报警解除单元,所述报警解除单元包括依次串联连接的第三电阻R3和信号开关SB1,所述第三电阻R3另一端连接控制单元输出端,信号开关SB1另一端接地。
上述技术方案中,进一步地,所述电路板上还设有开关控制单元,所述开关控制单元用于控制插排电路的通断,所述开关控制单元包括继电器线圈KM2、二极管D2和第一三极管D3,二极管D2与继电器线圈KM2并联,二极管D2阴极连接电源单元,阳极连接第一三极管集电极,第一三极管D3基极连接控制单元输出端,发射极接地。
上述技术方案中,进一步地,所述控制单元采用MC51单片机。
上述技术方案中,进一步地,所述壳体内还设有USB接口电路。
上述技术方案中,进一步地,所述壳体包括上壳体和下壳体,上壳体上设有电源开关按键、蜂鸣器安装孔、报警解除按键、多个电器插孔和多个USB插口,所述多个电器插孔在上壳体左右两侧呈两列并排设置,USB插口设置在上壳体上位于电器插孔下方位置,所述USB接口电路设置在上壳体上;所述电路板固定设置在下壳体上。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:
1)本实用新型在插排的插排电路中设置电流检测单元,通过霍尔传感器对插排电路中的电流大小进行检测,当检测到的电流超过插排额定电流时,通过控制单元控制实现自动报警,一定时间后通过开关控制单元自动切断插排电源;提高了插排工作的安全性,防止了插排在长时间超负荷工作时火灾的发生,具有很好的安全性。
2)本实用新型中设置报警解除单元,但插排发出报警后一段时间内,如果通过人为干预排除了插排超负荷运行的问题,则可通过报警解除单元解除报警,从而避免控制单元切断插排的整个电源,而影响到整个插排上所插接电器的正常运行,使插排既具有很好的安全性,又具有很好的人性化操作性能。
3)本实用新型通过电感和霍尔传感器实现对插排电路电流的检测,整体电路结构简单;电路板集成度高,结构简单,体积小,可在将其安装在现有的普通插排中,可适用于对普通插座的智能化改造。
4)本实用新型中设置有USB接口电路,进一步扩展了插排的使用性能,使其更加贴近家居、工作使用的需求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型中上壳体内部结构示意图。
图3为本实用新型中电路板在下壳体上的安装示意图。
图4为本实用新型中控制单元电路图。
图5为本实用新型中电流检测单元电路图。
图6为本实用新型中报警单元电路图。
图7为本实用新型中开关控制单元电路图。
图8为本实用新型中报警解除单元电路图。
图中:1、上壳体,2、下壳体,3、电源开关按键,4、蜂鸣器安装孔,5、报警解除按键,6、电器插孔,7、USB插口,8、电路板。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。
本实施例中的多功能插排,包括壳体和插排电路,壳体内设置有电路板,电路板上设有电流检测单元、控制单元、报警单元和电源单元。
如图4所示,本实施例中控制单元采用单片机,具体地可控制单元可采用MC51单片机,这种单片机芯片成本较低,功耗低,并且可满足该插排的控制性能要求。
本实施例中,电源单元连接外接电源,电源单元用于将外接电源电压转换成控制单元、电流检测单元及插排中其它电子元器件工作时所需的电压,为电流检测单元、控制单元等提供工作电源。
本实施例中,在插排的插排电路中设置电流检测单元,通过霍尔传感器对插排电路中的电流大小进行检测。具体地,如图5所示,电流检测单元包括电感L、继电器KM1、霍尔传感器H、运算放大器OP1、第一可调电阻R1和第二可调电阻R2,所述电感L与继电器KM1串联连接后与插排电路串联连接,所述霍尔传感器H设置于电路板上位于电感一侧附近可监测电感磁场变化的位置,霍尔传感器H的正电源接线端连接电源单元,负电源接线端接地,输出端连接第一可调电阻R1的一个固定端,第一可调电阻R1的另一个固定端接地,第一可调电阻R1的调节端连接运算放大器OP1的输入正端,运算放大器OP1的输入负端连接第二可调电阻R2的调节端,第二可调电阻R2的一个固定端连接电源单元,另一个固定端接地,运算放大器OP1的输出端连接控制单元输入端P2.0。
插排在工作过程中,通过在插排电路中串联连接电感,将霍尔传感器设置在电感一侧,对电感产生的磁场进行检测并转换成电压信号,经过运算放大器放大后送入单片机进行AD转换,检测运算放大器输出的正弦电压,通过积分等运算即可计算出插排电路中电流的大小;电流检测单元实现对插排电路中的电流大小的检测。
优选地,电流检测单元中第一可调电阻R1和第二可调电阻R2均采用电位器。
如图5所示,报警单元包括三极管D1和蜂鸣器HA,三极管D1基极连接到控制单元输出端P2.2,集电极经蜂鸣器HA连接电源单元,发射极接地。当单片机检测到插排工作电流大于10A时,并持续时间达30分钟后,单片机控制蜂鸣器发出警报,进行报警。
本实施例中,电路板8上还设置有报警解除单元;如图8所示,所述报警解除单元包括依次串联连接的第三电阻R3和信号开关SB1,所述第三电阻R3另一端连接到控制单元输出端P2.3,信号开关SB1另一端接地。报警单元报警时,通过信号开关控制报警解除单元,为单片机输出一个信号,单片机检测到该信号后控制报警单元停止报警,从而实现报警的解除。报警解除后,插排继续正常工作,从而避免控制单元切断插排的整个电源,而影响到整个插排上所插接电器的正常运行,使插排既具有很好的安全性,又具有很好的人性化操作性能。
本实施例中,电路板8上还设有开关控制单元,所述开关控制单元用于控制插排电路的通断;如图7所示,所述开关控制单元包括继电器线圈KM2、二极管D2和第一三极管D3,二极管D2与继电器线圈并联KM2,二极管D2阴极连接电源单元,阳极连接第一三极管D3集电极,第一三极管D3基极连接控制单元输出端P2.1,发射极接地。
当插排电路工作电流大于10A,并持续一段时间后,单片机控制报警单元进行报警,当警报持续1分钟后,单片机输出给开关控制单元一个信号,继电器线圈动作使插排电路断电,自动切断插排电源,使插排具有很好的安全性,防止了插排在长时间超负荷工作时火灾的发生。
本实施例中,壳体内还设有USB接口电路,可直接连接USB数据线,从而进一步扩展了插排的使用性能,使其更加贴近家居、工作使用的需求。
如图1至3所示,壳体包括上壳体1和下壳体2,在上壳体1上设置有用于控制插排电路通断的电源开关按键3、用于安装蜂鸣器的蜂鸣器安装孔4、报警解除按键5、六个电器插孔6和两个USB插口7,六个电器插孔6在上壳体上左右两侧呈两列并排设置,两个USB插口7设置在上壳体1上位于两列电器插孔的下方位置。
在壳体内部,插排电路设置在壳体内的上壳体上连接到各电器插孔,为插接在电器插孔上的电器供电;电路板8固定设置在下壳体2上,位于各电器插孔6的上方位置;USB接口电路设置在上壳体1上,布置在两列电器插孔6之间。
采用上述结构,插排整体电路结构简单;电路板集成度高,结构简单,体积小,可在将其安装在现有的普通插排中,可适用于对普通插座的智能化改造。
以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能插排,其特征在于,包括壳体和插排电路,所述壳体内设置有电路板,电路板上设有电流检测单元、控制单元、报警单元和电源单元;
所述控制单元采用单片机;
所述电源单元连接外接电源,为电流检测单元、报警单元和控制单元提供工作电源;
所述电流检测单元用于检测插排电路工作电流的大小,包括电感L、霍尔传感器H、运算放大器OP1、第一可调电阻R1和第二可调电阻R2,所述电感L与插排电路串联连接,所述霍尔传感器H设置于电感附近可监测电感磁场变化的位置,霍尔传感器H的正电源接线端连接电源单元,负电源接线端接地,输出端连接第一可调电阻R1的一个固定端,第一可调电阻R1的另一个固定端接地,第一可调电阻R1的调节端连接运算放大器OP1的输入正端,运算放大器OP1的输入负端连接第二可调电阻R2的调节端,第二可调电阻R2的一个固定端连接电源单元,另一个固定端接地,运算放大器OP1的输出端连接控制单元输入端;
所述报警单元连接控制单元的输出端,当插排电路的工作电流大于设定的电流时,控制单元控制报警单元工作。
2.根据权利要求1所述的多功能插排,其特征在于,所述第一可调电阻R1和第二可调电阻R2均采用电位器。
3.根据权利要求1所述的多功能插排,其特征在于,所述报警单元包括三极管D1和蜂鸣器HA,所述三极管D1基极连接控制单元输出端,集电极经蜂鸣器HA连接电源单元,发射极接地。
4.根据权利要求1所述的多功能插排,其特征在于:所述电路板上还设置有报警解除单元,所述报警解除单元包括依次串联连接的第三电阻R3和信号开关SB1,所述第三电阻R3另一端连接控制单元输出端,信号开关SB1另一端接地。
5.根据权利要求1或4所述的多功能插排,其特征在于,所述电路板上还设有开关控制单元,所述开关控制单元用于控制插排电路的通断,所述开关控制单元包括继电器线圈KM2、二极管D2和第一三极管D3,二极管D2与继电器线圈KM2并联,二极管D2阴极连接电源单元,阳极连接第一三极管D3集电极,第一三极管D3基极连接控制单元输出端,发射极接地。
6.根据权利要求1所述的多功能插排,其特征在于,所述控制单元采用MC51单片机。
7.根据权利要求5所述的多功能插排,其特征在于,所述壳体内还设有USB接口电路。
8.根据权利要求7所述的多功能插排,其特征在于,所述壳体包括上壳体和下壳体,上壳体上设有电源开关按键、蜂鸣器安装孔、报警解除按键、多个电器插孔和多个USB插口,所述多个电器插孔在上壳体左右两侧呈两列并排设置,USB插口设置在上壳体上位于电器插孔下方位置,所述USB接口电路设置在上壳体上;所述电路板固定设置在下壳体上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111064160A (zh) * 2019-12-24 2020-04-24 深圳供电局有限公司 移动配电箱

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