CN214411686U - 一种安全插座检测电路及安全插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全插座检测电路，包括继电器单元、电流过载检测单元、电流感应检测单元、地线检测单元、电压转换单元以及单片机，所述电流过载检测单元与所述继电器单元电性连接。本实用新型还提供了一种安全插座，包括第一壳体和第二壳体和安全插座检测电路，所述第一壳体和第二壳体连接；所述第一壳体内设有至少一组供电插孔；所述安全插座检测电路设于所述第二壳体内，所述安全插座检测电路与所述供电插孔电性连接。采用本实用新型，解决了市面上的插座产品只有人身触电后才跳闸或只有等到电器设备燃烧短路或过载之后才跳闸的问题，具有在事故发生前切断电源优点，比现有相关产品灵敏度更高，动作更快，从而更好的保护人身和财产安全。

Description

一种安全插座检测电路及安全插座

技术领域

本实用新型涉及插座领域，尤其涉及一种安全插座检测电路及安全插座。

背景技术

智能家居是物联网的主要应用之一，它以家庭住宅为平台，利用先进的计算机技术、通信技术、传感器技术、控制技术等，将各种家用电子设备进行集中的控制和管理，从而创造出高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。

目前市场上的智能插座，主要面向是自动定时接通或断开，也有安全考虑如加空气开关和漏电开关。但它都不具有自动检测是否有地线，如果没有地线，只有等到人触电或短路燃烧后才能断电，如果漏电流检测过大也很难跳闸。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种安全插座检测电路及安全插座，解决了市面上插座产品只有人身触电后才跳闸或只有等到电器设备燃烧短路或过载之后才跳闸的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种安全插座检测电路，包括继电器单元、电流过载检测单元、电流感应检测单元、地线检测单元、电压转换单元以及单片机；所述电流过载检测单元与所述继电器单元电性连接，以使外部电源通过所述电流过载检测单元及继电器单元流入安全插座的供电插孔；所述电压转换单元与所述单片机电性连接，以使外部电源通过所述电压转换单元流入所述单片机；所述单片机与所述继电器单元电性连接并用于控制所述继电器单元的开关，所述电流过载检测单元、电流感应检测单元以及地线检测单元均与所述单片机电性连接，所述电流过载检测单元和电流感应检测单元均用于检测电路中的电流信号。

优选地，所述电流过载检测单元包括第一电阻、第二电阻、第一运算放大器以及第二运算放大器；所述第一电阻的一端分别与所述继电器单元以及所述第一运算放大器电性连接，所述第一电阻的另一端分别与外部电源的零线端子以及所述第一运算放大器电性连接，所述第一运算放大器还与所述单片机电性连接；所述第二电阻的一端分别与所述继电器单元以及所述第二运算放大器电性连接，所述第二电阻的另一端分别与外部电源的火线端子以及所述第二运算放大器电性连接，所述第二运算放大器还与所述单片机电性连接。

优选地，所述电流感应检测单元包括第一电流检测互感器、第二电流检测互感器、第三运算放大器以及第四运算放大器；所述第一电流检测互感器通过所述第三运算放大器与所述单片机电性连接，所述第一电流检测互感器用于检测外部电源的零线端子的电流信号；所述第二电流检测互感器通过所述第四运算放大器与所述单片机电性连接，所述第二电流检测互感器用于检测外部电源的火线端子的电流信号。

优选地，所述安全插座检测电路还包括第一隔离单元和第二隔离单元；所述第一隔离单元的一端与所述第一运算放大器电性连接，所述第一隔离单元的另一端与所述单片机电性连接；所述第二隔离单元的一端与所述第二运算放大器电性连接，所述第二隔离单元的另一端与所述单片机电性连接。

优选地，所述第一隔离单元和第二隔离单元均为光耦单元。

优选地，所述安全插座检测电路还包括显示单元，所述显示单元与所述单片机电性连接。

优选地，所述安全插座检测电路还包括还包括按键单元，所述按键单元与所述单片机电性连接。

优选地，所述第一电阻和第二电阻均为锰铜线电阻。

优选地，所述电压转换单元包括电压转换芯片及其周边单元。

本实用新型还提供了一种安全插座，包括第一壳体和第二壳体和任一上述的安全插座检测电路，所述第一壳体和第二壳体连接；所述第一壳体内设有至少一组供电插孔；所述安全插座检测电路设于所述第二壳体内，所述安全插座检测电路与所述供电插孔电性连接。

实施本实用新型的有益效果在于：

采用本实用新型，安全插座解决了市面上产品只有人身触电后才跳闸或只有等到电器设备燃烧短路或过载之后才跳闸的问题，具有在事故发生前切断电源的优点，比现有相关产品灵敏度更高，动作更快，从而更好的保护人身安全和财产安全。

附图说明

图1是本实用新型提供的安全插座检测电路的原理框图；

图2是本实用新型提供的安全插座检测电路的第一实施例的电路原理框图；

图3是本实用新型提供的安全插座检测电路的第二实施例的电路原理框图；

图4是本实用新型提供的安全插座的结构示意图。

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，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。

如图1～2所示，本实用新型提供了一种安全插座检测电路，包括继电器单元4、电流过载检测单元5、电流感应检测单元6、地线检测单元7、电压转换单元8以及单片机9，所述电流过载检测单元5与所述继电器单元4电性连接，以使外部电源通过所述电流过载检测单元5及继电器单元4流入安全插座的供电插孔；所述电压转换单元8与所述单片机9电性连接，以使外部电源通过所述电压转换单元8流入所述单片机9；所述单片机9与所述继电器单元4电性连接并用于控制所述继电器单元4的开关，所述电流过载检测单元5、电流感应检测单元6以及地线检测单元7均与所述单片机9电性连接，所述电流过载检测单元5和电流感应检测单元6均用于检测电路中的电流信号。

优选地，所述安全插座检测电路还包括显示单元12，所述显示单元12与所述单片机9电性连接。进一步地，所述安全插座检测电路还包括按键单元13，所述按键单元13与所述单片机9电性连接。需要说明的是，所述显示单元12用于显示电流过载检测单元5和电流感应检测单元6检测到的电流值，以及地线检测单元7的检测信号值，所述按键单元13用于设定预设电流的大小，以及控制安全插座的开关。

本实用新型，安全插座检测电路解决了市面上产品只有人身触电后才跳闸或只有等到电器设备燃烧短路或过载之后才跳闸的问题，具有在事故发生前切断电源的优点，比现有相关产品灵敏度更高，动作更快，从而更好的保护人身安全和财产安全。

需要说明的是，所述单片机9集成了运算器、控制器、存储器及输入输出器等诸多部件，实现对信号的处理、数据存储等诸多功能。比如运算器中就包含了大量比较电路，可以对接收的信号指令进行逻辑运算处理。优选地，上述单片机可以采用的型号包括但不限于AT78C51。另外，本实用新型提供的继电器单元为手自一体继电器单元，即：可支持手动和自动控制(结合按键单元实现手动切换开合，结合单片机中的逻辑电路实现电路自动开合)。逻辑运算电路是通过电流过载检测单元或电流感应检测单元和预设电流值比较后控制手自一体继电器的开合,达到控制插排电源的通断，另外地线检测单元7(由电容组成)主要是对插排的地线检测,也就是实时监测插排的地线是否有跟大地连接，即是否为低阻状态，如果它未连接到大地或高阻，手自一休继电器也会对插排停时供电，且通过显示单元提示用户检查维修。

进一步地，所述电流过载检测单元5包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一运算放大器501以及第二运算放大器502；所述第一电阻R1的一端分别与所述继电器单元4以及所述第一运算放大器501电性连接，所述第一电阻R1的另一端分别与外部电源的零线端子N以及所述第一运算放大器501电性连接，所述第一运算放大器501还与所述单片机9电性连接；所述第二电阻R2的一端分别与所述继电器单元4以及所述第二运算放大器502电性连接，所述第二电阻R2的另一端分别与外部电源的火线端子L以及所述第二运算放大器502电性连接，所述第二运算放大器502还与所述单片机9电性连接。进一步地，所述第一电阻和第二电阻均为锰铜线电阻。

锰铜线具有较高电阻率，很小的电阻温度系数，对铜热电势低及优良的电阻长期稳定性特点，所以它对流过自身的电流敏感度高。集以上特性把其串联在主要电路回路中(R1，R2是锰铜线，分别串联接在L和N线路中)。让其主要负责低功率小电流高精度的测量。这样就可以时实监测插排电流大小。如果超过用电电器设定的电流值(使用电器之前根据电器的最大功率设定的最大电流值)就停止对插排的供电。又根据"基尔霍夫定律"R1和R2所测得的电流是相等的，如果有触电或漏电超过设定的电流值时也停止对插排的供电。

进一步地，所述电流感应检测单元6包括第一电流检测互感器601、第二电流检测互感器602、第三运算放大器603以及第四运算放大器604；所述第一电流检测互感器601通过所述第三运算放大器603与所述单片机9电性连接，所述第一电流检测互感器601用于检测外部电源的零线端子N的电流信号；所述第二电流检测互感器602通过所述第四运算放大器604与所述单片机9电性连接，所述第二电流检测互感器用于检测外部电源的火线端子L的电流信号。

主电路回路L线N线分别串过第二电流检测互感器602和第一电流检测互感器601。当有电流流过L线N线时在电流检测互感器上产生一电动势。将此电动势转化为电信号传输至所述单片机9，届时，单片机可以将实时检测的电流值和预设电流值进行比较，从而判断电路中是否有过流、短路或漏电现象，如果有也及时停止对插排的供电。所述电流感应检测单元6主要负责大功率大电流的用电电器的检测。

如图3所示，更佳地，所述安全插座检测电路还包括第一隔离单元10和第二隔离单元11；所述第一隔离单元10的一端与所述第一运算放大器501电性连接，所述第一隔离单元10的另一端与所述单片机9电性连接；所述第二隔离单元11的一端与所述第二运算放大器502电性连接，所述第二隔离单元11的另一端与所述单片机9电性连接。进一步地，所述第一隔离单元10和第二隔离单元11均为光耦单元。

所述第一隔离单元10和第二隔离单元11主要是对高压侧电信号传递给低压侧，对电路自身的安全可靠，也是对使用者的人身安全保护作用。

优选地，所述电压转换单元8为电压转换芯片。

如图4所示，本实用新型还提供了一种安全插座，包括第一壳体1和第二壳体2和任一上述的安全插座检测电路，所述第一壳体1和第二壳体2连接；所述第一壳体1内设有至少一组供电插孔3；所述安全插座检测电路设于所述第二壳体2内，所述安全插座检测电路与所述供电插孔3电性连接。

需要说明的是，本实用新型提供的安全插座，解决了市面上产品只有人身触电后才跳闸或只有等到电器设备燃烧短路或过载之后才跳闸的问题，具有在事故发生前切断电源的优点，比现有相关产品灵敏度更高，动作更快，从而更好的保护人身安全和财产安全。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种安全插座检测电路，其特征在于，包括继电器单元、电流过载检测单元、电流感应检测单元、地线检测单元、电压转换单元以及单片机；

所述电流过载检测单元与所述继电器单元电性连接，以使外部电源通过所述电流过载检测单元及继电器单元流入安全插座的供电插孔；

所述电压转换单元与所述单片机电性连接，以使外部电源通过所述电压转换单元流入所述单片机；

所述单片机与所述继电器单元电性连接并用于控制所述继电器单元的开关，所述电流过载检测单元、电流感应检测单元以及地线检测单元均与所述单片机电性连接，所述电流过载检测单元和电流感应检测单元均用于检测电路中的电流信号。

2.如权利要求1所述的安全插座检测电路，其特征在于，所述电流过载检测单元包括第一电阻、第二电阻、第一运算放大器以及第二运算放大器；

所述第一电阻的一端分别与所述继电器单元以及所述第一运算放大器电性连接，所述第一电阻的另一端分别与外部电源的零线端子以及所述第一运算放大器电性连接，所述第一运算放大器还与所述单片机电性连接；

所述第二电阻的一端分别与所述继电器单元以及所述第二运算放大器电性连接，所述第二电阻的另一端分别与外部电源的火线端子以及所述第二运算放大器电性连接，所述第二运算放大器还与所述单片机电性连接。

3.如权利要求1所述的安全插座检测电路，其特征在于，所述电流感应检测单元包括第一电流检测互感器、第二电流检测互感器、第三运算放大器以及第四运算放大器；

所述第一电流检测互感器通过所述第三运算放大器与所述单片机电性连接，所述第一电流检测互感器用于检测外部电源的零线端子的电流信号；

所述第二电流检测互感器通过所述第四运算放大器与所述单片机电性连接，所述第二电流检测互感器用于检测外部电源的火线端子的电流信号。

4.如权利要求2所述的安全插座检测电路，其特征在于，还包括第一隔离单元和第二隔离单元；

所述第一隔离单元的一端与所述第一运算放大器电性连接，所述第一隔离单元的另一端与所述单片机电性连接；

所述第二隔离单元的一端与所述第二运算放大器电性连接，所述第二隔离单元的另一端与所述单片机电性连接。

5.如权利要求4所述的安全插座检测电路，其特征在于，所述第一隔离单元和第二隔离单元均为光耦单元。

6.如权利要求1所述的安全插座检测电路，其特征在于，还包括显示单元，所述显示单元与所述单片机电性连接。

7.如权利要求1所述的安全插座检测电路，其特征在于，还包括按键单元，所述按键单元与所述单片机电性连接。

8.如权利要求2所述的安全插座检测电路，其特征在于，所述第一电阻和第二电阻均为锰铜线电阻。

9.如权利要求1所述的安全插座检测电路，其特征在于，所述电压转换单元为电压转换芯片。

10.一种安全插座，其特征在于，包括第一壳体和第二壳体和权利要求1～9任一所述的安全插座检测电路，所述第一壳体和第二壳体连接；

所述第一壳体内设有至少一组供电插孔；

所述安全插座检测电路设于所述第二壳体内，所述安全插座检测电路与所述供电插孔电性连接。

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