CN209896298U - 电源插头及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了电源插头及用电设备。该电源插头的一具体实施方式包括：插头本体；至少两个插脚，突出设置于插头本体的同一端面，至少两个插脚中位于插头本体内部的部分分别与导线电连接，至少两个插脚中位于插头本体外部的部分的端部设置有阻抗段；其中，在电源插头与插座接触的过程中，线路中的阻抗值随着至少插脚插入插座深度的增加而逐渐减少。这种结构的电源插头通过在插脚的端部设置阻抗段，可以在电源插头插入插座的过程中，有效地降低线路中电流的变化率，以降低或消除由此产生的电火花现象或电脉冲干扰。这样不仅有助于提高电源插头的安全性，同时也可以改善对用电设备和电网的不利影响。

Description

电源插头及用电设备

技术领域

本申请实施例涉及电气技术领域，尤其涉及电源插头及用电设备。

背景技术

在日常生活中，当使用者将用电设备的插头插入插座，以连接电源时，通常在插入的瞬间会产生电火花现象。这是一种自感现象。电路中一般存在自感系数，当插头插入插座时，电网与负载电路的电阻会瞬间从无穷大变为零。而电流具有不能突变特性，此时的电流会由零瞬间上升至工作电流。根据感应电动势公式可知，在插入过程中会产生巨大的感应电动势。感应电动势可以使周围的空气电离，产生电离路径，从而产生电火花现象。这种电火花对于使用者来说可能会存在一定的危险性。

实用新型内容

本申请实施例提供了电源插头及用电设备。

第一方面，本申请实施例提供了一种电源插头，包括：插头本体；至少两个插脚，突出设置于插头本体的同一端面，至少两个插脚中位于插头本体内部的部分分别与导线电连接，至少两个插脚中位于插头本体外部的部分的端部设置有阻抗段；其中，在电源插头与插座接触的过程中，线路中的阻抗值随着至少插脚插入插座深度的增加而逐渐减少。

在一些实施例中，至少两个插脚中位于插头本体外部的部分均包括第一段部和第二段部，第一段部位于插头本体与第二段部之间，其中，第二段部为阻抗段，且与第一段部的材料不同。

在一些实施例中，第一段部中朝向第二段部的一侧形成有凸起，且第二段部中朝向第一段部的一侧形成有与凸起相适配的凹槽。

在一些实施例中，第一段部中朝向第二段部的一侧形成有凹槽，且第二段部中朝向第一段部的一侧形成有与凹槽相适配的凸起。

在一些实施例中，若凸起为导电材料，则在凸起与凹槽相嵌合时，凸起与凹槽之间设置有绝缘层；或者凸起为绝缘材料。

在一些实施例中，至少两个插脚中位于插头本体外部的部分的端部缠绕有电阻丝，以形成至少两个插脚中的阻抗段。

在一些实施例中，若被电阻丝缠绕的部分为导电材料，则被缠绕部分与电阻丝之间设置有绝缘层；或者被电阻丝缠绕的部分为绝缘材料。

在一些实施例中，至少两个插脚中的阻抗段采用高阻抗合金材料制成。

在一些实施例中，至少两个插脚的形状包括以下至少一种：圆柱状、半圆柱状或板状。

第二方面，本申请实施例提供了一种用电设备，该用电设备配置有如上述第一方面中任一实施例所描述的电源插头，电源插头用于将用电设备与电源连接。

本申请实施例提供的电源插头及用电设备，可以包括插头本体和至少两个插脚。这里的至少两个插脚突出设置于插头本体的同一端面。至少两个插脚位于插头本体内部的部分分别与导线电连接。并且至少两个插脚中位于插头本体外部的部分的端部设置有阻抗段。其中，在电源插头与插座接触的过程中，线路中的阻抗值随着至少插脚插入插座深度的增加而逐渐减少。这种结构的电源插头通过在插脚的端部设置阻抗段，可以在电源插头插入插座的过程中，有效地降低线路中电流的变化率，以降低或消除由此产生的电火花现象或电脉冲干扰。这样不仅有助于提高电源插头的安全性，同时也可以改善对用电设备和电网的不利影响。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请提供的电源插头的一个实施例的结构示意图；

图2为本申请提供的电源插头与插座接触的一个实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参见图1，其示出了本申请提供的电源插头的一个实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例中的电源插头可以包括插头本体11和至少两个插脚12。

在本实施例中，至少两个插脚12可以突出设置于插头本体11的同一端面。并且至少两个插脚12中位于插头本体11内部的部分可以分别与导线电连接。可以理解的是，至少两个插脚12通常采用导电材料(如金属铜)制成。这样，当至少两个插脚12插入插座的插孔或凹槽中时，可以实现与电源的连接。

在这里，插头本体11和至少两个插脚12的形状结构在本申请中并不限制。例如，插头本体11可以为图1中所示的形状结构，也可以为圆形或方形结构等。而且考虑到使用者的安全，插头本体11的外表面可以包裹有绝缘材料(如橡胶或塑料等)，从而避免使用者触电。又例如，至少两个插脚12可以为图1中所示的板状。可选地，至少两个插脚12的形状还可以为圆柱状和/或半圆柱状等。此外，电源插头中插脚12的数量可以为图1中所示的两个。在一些实施例中，电源插头中插脚12的数量也可以为现有技术中常用插头的插脚数量(如三个)。

可以理解的是，由感应电动势公式可知，感应电动势与自感系数、电流和时间有关。而自感系数通常是固定的。因此，为了降低感应电动势，可以通过减小电流或增大时间来实现。然而通常情况下，将电源插头插入插座一般是在瞬间完成的，即时间很短。并且在实际使用过程中，也无法控制使用者的操作动作，以增大时间。由此可知，可以通过减少电流来降低感应电动势。

由交流电路欧姆定律可知，电流与电压和电阻有关。这里的电压一般是用电设备所需的工作电压(如220伏)。因此可以通过增加电阻来减少电流。即在电源插头插入插座的过程中加入阻抗，从而降低产生的感应电动势。

在本实施例中，上述至少两个插脚12中位于插头本体11外部的部分的端部可以设置有阻抗段，如图1中所示的阻抗段R。这里的端部主要指插脚位于插头本体外部的部分中远离插头本体的一端。这样，在电源插头刚刚与插座接触时，即至少两个插脚12与插座中弹片接触的瞬间，可以降低线路中电流的变化率，从而降低感应电动势，避免或减少产生电火花现象。并且在电源插头与插座接触的过程中，线路中的阻抗值可以随着至少插脚插入插座深度的增加而逐渐减少，直至减小至使电流变为正常传输值。这样，在电源插头完全插入插座的情况下，可以保证正常的供电需求。这里的线路主要指电源插头与插座之间的线路，即至少两个插脚中与插座的接触点至连接的导线之间的线路。

参见图2中a图和b图所示，在插入过程中，至少两个插脚12中位于插头本体11外部的部分的端部(即如图1中的阻抗段R的下端)最先与插座相接处。此时线路中的阻抗值最大，主要包括插脚中R0部分和整段阻抗段R的阻抗。其中，这里的下端主要指阻抗段R中远离插头本体的一端。之后，参见图2中c图至d图，至少两个插脚12中阻抗段的其他部分(即如图1中的阻抗段R的中间区域和上端)依次与插座相接处。此时线路中的阻抗值逐渐减小，主要包括插脚中R0部分和剩余(即未插入插座)阻抗段R的阻抗直。至如图2中e图所示电源插头完全插入插座中。此时图1中至少两个插脚12中的R0部分与插座相接处，线路中的阻抗值最小，主要为插脚中R0部分的阻抗，从而传输稳定的电源。

可以理解的是，上述阻抗段相当于一个滑动变阻器。随着插座与其接触位置的变化，从而可以调整线路中电阻大小，进而改变线路中电流大小。也就是说，在电源插头插入插座的过程中，通过在至少两个插脚12的端部设置阻抗段，从而使线路中的电流逐渐(缓慢)变化，而避免发生突变。这样不仅可以有效地避免或减少电火花现象的产生，保证使用者的安全。而且有助于降低插入瞬间对用电设备本身造成的损害以及对电网质量产生的不利影响。

在这里，可以采用多种方式来在上述至少两个插脚12的端部设置阻抗段R。可以理解的是，采用不同工艺得到的阻抗段，其结构往往也不同。

在一些实施例中，至少两个插脚12中的每个插脚可以由两部分组成，且这两部分采用的材料不同。此时，上述阻抗段R可以是通过在至少两个插脚12中位于插头本体11外部的部分设置与该部分材料不同的端部而形成的。即至少两个插脚12中位于插头本体11外部的部分均可以包括第一段部(如图1中的R0部分)和第二段部(如图1中的R部分)。其中，第一段部可以位于插头本体与第二段部之间。此时，第二段部可以为阻抗段。也就是说，阻抗段可以通过第一段部与插头本体连接。并且阻抗段与第一段部的材料不同。作为示例，第一段部(R0部分)可以采用常用的插脚材料，如铜。而阻抗段R可以采用阻抗性能更高的材料。

在这里，第一段部与第二段部的连接方式在本申请中并不限制。例如，第一段部与第二段部可以通过铸造或焊接方式连接。又例如，为了提高两者之间连接的牢固性，延长电源插头的使用寿命，也可以采用嵌合方式连接。作为示例，第一段部中朝向第二段部的一侧可以形成有凸起。且第二段部中朝向第一段部的一侧可以形成有与凸起相适配的凹槽。或者，第一段部中朝向第二段部的一侧可以形成有凹槽。且第二段部中朝向第一段部的一侧可以形成有与凹槽相适配的凸起。这样，当凸起嵌入凹槽时，可以实现第一段部与第二段部的连接。再例如，为了进一步提高连接的牢固性，可以将上述多种连接方式相结合。

可选地，也可以在至少两个插脚12中位于插头本体11外部的部分的端部缠绕电阻丝，从而形成上述阻抗段R。例如，至少两个插脚12中R0部分的直径尺寸可以略大于端部的直径尺寸。进而缠绕电阻丝后的阻抗段R的直径尺寸可以与R0部分的直径尺寸相同。这里的相同允许存在一定的加工制造误差。这样一来，可以避免或减少对现有插座的插孔尺寸的改动。

需要注意的是，为了使阻抗段能够实现滑动变阻器的功能，即使电流从插座与阻抗段R的接触点处，流经阻抗段R(第二段部或电阻丝)而传输至R0部分，上述凸起与凹槽之间或者上述电阻丝与被缠绕部分之间要相互绝缘。

例如，若凸起为导电材料，如凸起为第一段部(R0部分)的一部分，则在凸起与凹槽相嵌合时，凸起与凹槽之间可以设置有绝缘层。其中，绝缘层的设置方式在这里并不限制，如可以在凸起的外表面(或凹槽的内表面)通过喷涂或电镀等方式来形成绝缘层。又例如，上述凸起也可以采用绝缘材料制成。此时凸起与第一段部之间连接方式可以根据实际需求进行设置，如可以采用粘结或嵌合等方式进行连接。

例如，若被电阻丝缠绕的部分为导电材料，则需要在其与电阻丝之间进行绝缘处理，如包裹或喷涂绝缘层等。或者为了简化生产工艺，被缠绕部分也可以采用绝缘材料(如树脂塑料等)制成。

需要说明的是，阻抗段R的材质在本申请中并不限制。作为示例，为了实现较好的阻抗效果，上述至少两个插脚12中的阻抗段R可以采用高阻抗合金材料制成。这里的高阻抗合金材料通常是指阻抗性能较好的合金材料，如可以包括(但不限于)镍铬合金、铁铬铝合金、铝镍铁合金等。也就是说，上述第二段部(阻抗段R)可以采用同种高阻抗合金材质制成。或者可以在插脚12的端部缠绕同种高阻抗合金材料的电阻丝，从而形成阻抗段R。

可以理解的是，通过在插脚的端部设置阻抗段的改进方式，不仅可以达到降低电火花的发生概率，保护使用者的安全的效果。而且可以减小插入时产生的电脉冲，降低对电网和用电设备的冲击。此外，还可以有助于降低对现有电源插头的生产工艺的影响，不会造成生产成本的大幅增加。并且采用这种方式可以对已生产的电源插头进行改良，有助于减少废品率。

本申请实施例还提供了一种用电设备。该用电设备可以配置有如上述实施例中所描述的电源插头。通过电源插头可以将用电设备与电源连接。即通过这种电源插头可以实现用电设备的供电。同时，可以有助于保护使用该用电设备的用户的用电安全。

需要说明的是，这里的用电设备可以是各种需要电源的设备。例如可以是各种电子设备(如智能手机、平板电脑、笔记本等电子产品)；也可以是各种电气设备(如风机、车床等机械设备)；还可以是各种家用电器等等。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种电源插头，其特征在于，包括：

插头本体；

至少两个插脚，突出设置于所述插头本体的同一端面，所述至少两个插脚中位于所述插头本体内部的部分分别与导线电连接，所述至少两个插脚中位于所述插头本体外部的部分的端部设置有阻抗段；

其中，在所述电源插头与插座接触的过程中，线路中的阻抗值随着所述至少插脚插入插座深度的增加而逐渐减少。

2.根据权利要求1所述的电源插头，其特征在于，所述至少两个插脚中位于所述插头本体外部的部分均包括第一段部和第二段部，所述第一段部位于所述插头本体与所述第二段部之间，其中，所述第二段部为所述阻抗段，且与所述第一段部的材料不同。

3.根据权利要求2所述的电源插头，其特征在于，所述第一段部中朝向所述第二段部的一侧形成有凸起，且所述第二段部中朝向所述第一段部的一侧形成有与所述凸起相适配的凹槽。

4.根据权利要求2所述的电源插头，其特征在于，所述第一段部中朝向所述第二段部的一侧形成有凹槽，且所述第二段部中朝向所述第一段部的一侧形成有与所述凹槽相适配的凸起。

5.根据权利要求3或4所述的电源插头，其特征在于，若所述凸起为导电材料，则在所述凸起与所述凹槽相嵌合时，所述凸起与所述凹槽之间设置有绝缘层；或者所述凸起为绝缘材料。

6.根据权利要求1所述的电源插头，其特征在于，所述至少两个插脚中位于所述插头本体外部的部分的端部缠绕有电阻丝，以形成所述至少两个插脚中的阻抗段。

7.根据权利要求6所述的电源插头，其特征在于，若被电阻丝缠绕的部分为导电材料，则被缠绕部分与电阻丝之间设置有绝缘层；或者被电阻丝缠绕的部分为绝缘材料。

8.根据权利要求1所述的电源插头，其特征在于，所述至少两个插脚中的阻抗段采用高阻抗合金材料制成。

9.根据权利要求1所述的电源插头，其特征在于，所述至少两个插脚的形状包括以下至少一种：圆柱状、半圆柱状或板状。

10.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备配置有如权利要求1-9之一所述的电源插头，所述电源插头用于将用电设备与电源连接。

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