CN215870725U - 插座短路保护电路及插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种插座短路保护电路及插座，插座短路保护电路包括检测模块、处理模块、驱动模块以及测试模块，检测模块连接市电零线，检测模块的输出端连接处理模块的输入端，处理模块的第一输出端连接驱动模块的控制端，驱动模块连接在市电和插座的供电端之间；测试模块连接处理模块的测试端。通过设置测试模块，使得在未接入用电器时，同样能够检测插座是否短路，从而使得能够提前对插座进行短路检测，在确认插座未短路时，再连接用电器工作，充分保证了用电安全。

Description

插座短路保护电路及插座

技术领域

本实用新型涉及用电安全领域，尤其涉及一种插座短路保护电路及插座。

背景技术

在用电安全事故中，短路是最为常见的用电事故，且危害极大。电路发生短路时，电路中电流突增，导致电路烧蚀，若发现不及时，易导致用电器烧毁甚至发生火灾的风险。然而家用充电插座通常只能在连接用电器之后进行短路判断，进而在出现短路故障时进行短路保护，使得用户在用电时仍然存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种插座短路保护电路及插座，旨在解决现有技术中只能在连接用电器之后进行短路判断的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种插座短路保护电路，所述插座短路保护电路包括检测模块、处理模块、驱动模块以及测试模块，所述检测模块连接市电零线，所述检测模块的输出端连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的第一输出端连接所述驱动模块的控制端，所述驱动模块连接在所述市电和插座的供电端之间；所述测试模块连接所述处理模块的测试端；其中：

所述测试模块，用于在被触发时发送测试信号至所述处理模块；

所述检测模块，用于发送与所述市电零线对应的检测信号至所述处理模块；

所述处理模块，用于在接收到所述测试信号时，发送连接信号至所述驱动模块以导通所述市电和所述插座的供电端之间的连接，并根据所述检测信号判断是否出现短路故障，当出现短路故障时，发送断电信号至所述驱动模块，以断开所述市电和所述插座的供电端之间的连接。

可选地，所述检测模块包括电流传感单元以及模数转换单元；所述电流传感单元连接在所述市电零线上，所述电流传感单元的输出端连接所述模数转换单元的输入端，所述模数转换单元的输出端连接所述处理模块的输入端。

可选地，所述电流传感单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容以及第二电容，其中：

所述第一电阻的第一端连接所述市电零线，所述第一电阻的第一端还通过所述第二电阻连接所述模数转换单元的第一输入端，所述模数转换单元的第一输入端通过所述第一电容接地；所述第一电阻的第二端连接所述插座供电端的零线端，所述第一电阻的第二端还通过所述第三电阻连接所述模数转换单元的第二输入端，所述模数转换单元的第二输入端通过所述第二电容接地。

可选地，所述测试模块包括第一开关以及第四电阻，其中：

所述第一开关的第一端连接所述处理模块的测试端，所述第一开关的第二端还通过所述第四电阻连接供电电源，所述第一开关的第二端接地。

可选地，所述电路还包括复位模块，所述复位模块的输出端连接所述驱动模块的复位端，其中：

所述复位模块，用于在被触发时发送复位信号至所述驱动模块，以使所述驱动模块导通所述市电与插座的供电端之间的连接。

可选地，所述电路还包括指示模块；所述指示模块的控制端连接所述处理模块的第二输出端，其中：

所述处理模块，用于在出现短路故障时，发送故障指示信号至所述指示模块，以使所述指示模块执行指示操作。

可选地，所述指示模块为发光二极管。

可选地，所述电路还包括电源模块，所述电源模块的输入端连接所述市电，所述电源模块的第一输出端连接所述驱动模块的供电端，所述电源模块的第二输出端连接所述处理模块的供电端。

可选地，所述电源模块包括开关直流单元和低压降稳压单元；所述开关直流单元的输入端连接所述市电，所述开关直流单元的输出端分别连接所述低压降稳压单元的输入端以及所述驱动模块的供电端，所述低压降稳压单元的输出端连接所述处理模块的供电端。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种插座，所述插座包括壳体和如上所述的插座短路保护电路，所述插座短路保护电路设置于所述壳体内。

本实用新型提出的一种插座短路保护电路及插座，所述插座短路保护电路包括检测模块、处理模块、驱动模块以及测试模块，所述检测模块连接市电零线，所述检测模块的输出端连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的第一输出端连接所述驱动模块的控制端，所述驱动模块连接在所述市电和插座的供电端之间；所述测试模块连接所述处理模块的测试端；其中：所述测试模块，用于在被触发时发送测试信号至所述处理模块；所述检测模块，用于发送与所述市电零线对应的检测信号至所述处理模块；所述处理模块，用于在接收到所述测试信号时，发送连接信号至所述驱动模块以导通所述市电和所述插座的供电端之间的连接，并根据所述检测信号判断是否出现短路故障，当出现短路故障时，发送断电信号至所述驱动模块，以断开所述市电和所述插座的供电端之间的连接。通过设置测试模块，使得在未接入用电器时，同样能够检测插座是否短路，从而使得能够提前对插座进行短路检测，在确认插座未短路时，再连接用电器工作，充分保证了用电安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型插座短路保护电路一实施例的功能模块图；

图2为本实用新型插座短路保护电路另一实施例的功能模块图；

图3为本实用新型插座短路保护电路中检测模块的电路结构图；

图4为本实用新型插座短路保护电路中测试模块的电路结构图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	检测模块	500	复位模块
101	电流传感单元	600	指示模块
				102	模数转换单元	700	电源模块
200	处理模块	R1～R4	第一电阻～第四电阻
				300	驱动模块	C1～C2	第一电容～第二电容
400	测试模块	S1	第一开关
				VCC	供电电源

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种插座短路保护电路，应用于插座中，请参见图1，图1为本实用新型插座短路保护电路一实施例的功能模块图。在该实施例中，所述插座短路保护电路包括检测模块100、处理模块200、驱动模块300以及测试模块400，所述检测模块100连接市电零线，所述检测模块100的输出端连接所述处理模块200的输入端，所述处理模块200的第一输出端连接所述驱动模块300的控制端，所述驱动模块300连接在所述市电和插座的供电端之间；所述测试模块400连接所述处理模块200的测试端；其中：

所述测试模块400，用于在被触发时发送测试信号至所述处理模块200；

所述检测模块100，用于发送与所述市电零线对应的检测信号至所述处理模块200；

所述处理模块200，用于在接收到所述测试信号时，发送连接信号至所述驱动模块300以导通所述市电和所述插座的供电端之间的连接，并根据所述检测信号判断是否出现短路故障，当出现短路故障时，发送断电信号至所述驱动模块300，以断开所述市电和所述插座的供电端之间的连接。

插座的一端连接市电用以取电，插座的另一端为供电端，用于在连接用电设备时给用电设备供电。

初始状态时，驱动模块300呈断开状态，即市电与插座的供电端断开连接；此时用户触发测试模块400，以发送测试信号至所述处理模块200，处理模块200在控制驱动模块300导通市电与插座的供电端之间的连接，此时检测模块100持续检测市电零线信号，处理模块200通过零线信号判断是否出现短路故障，若未出现短路故障，则保持市电与插座的供电端之间的连接；若出现短路故障，则控制驱动模块300断开市电与插座的供电端之间的连接。可以理解的是，当测试模块400停止被触发时，处理模块200停止发送连接信号至所述驱动模块300，即市电与插座的供电端之间的连接断开。

本实施例通过设置测试模块400，使得在未接入用电器时，同样能够检测插座是否短路，从而使得能够提前对插座进行短路检测，在确认插座未短路时，再连接用电器工作，充分保证了用电安全。

进一步地，参见图2，在另一实施例中，所述检测模块100包括电流传感单元101以及模数转换单元102；所述电流传感单元101连接在所述市电零线上，所述电流传感单元101的输出端连接所述模数转换单元102的输入端，所述模数转换单元102的输出端连接所述处理模块200的输入端。

在插座未出现短路故障时，市电零线上电流较小，一般为用电器的额定电流；而在插座出现短路故障时，市电零线上将产生一个较大的电流，因此，可以通过检测市电零线上的电流大小来判断插座是否出现了短路故障。电流传感单元101用于获取市电零线的电流，模数转换单元102用于将接收到的电流传感单元发送的电流信号转换为数字信号，并将转换后的数字信号输出至处理模块200，处理模块200中设置有基准电流值，处理模块200将接收到的数字信号与基准电流值进行比较，当数字信号对应的电流值大于或等于基准电流值时，判断出现短路故障，当数字信号对应的电流值小于基准电流值时，判断未出现短路故障。

请一并参见图2至图3，所述电流传感单元101包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1以及第二电容C2，其中：

所述第一电阻R1的第一端连接所述市电零线，所述第一电阻R1的第一端还通过所述第二电阻R2连接所述模数转换单元102的第一输入端，所述模数转换单元102的第一输入端通过所述第一电容C1接地；所述第一电阻R1的第二端连接所述插座供电端的零线端，所述第一电阻R1的第二端还通过所述第三电阻R3连接所述模数转换单元102的第二输入端，所述模数转换单元102的第二输入端通过所述第二电容C2接地。

在未出现短路故障时，通过第二电阻R2和第三电阻R3输入到模数转换单元102的电流信号均为0；当出现短路故障时，通过第三电阻R3输入到模数转换单元102的电流信号将大于通过第二电阻R2输入到模数转换单元102的电流信号；因此模数转换单元102可以通过两个输入端输入的电流信号之间的关系得到对应的数字信号；处理模块200根据得到的数字信号判断是否出现短路故障。第一电容C1与第二电容C2用于分别对通过第二电阻R2和第三电阻R3输入的电流信号进行滤波。

本实施例能够正确地获取市电零线的电流，同时能够合理地根据市电零线电流判断插座是否出现短路故障。

进一步地，请一并参见图1至图4，所述测试模块400包括第一开关S1以及第四电阻R4，其中：

所述第一开关S1的第一端连接所述处理模块200的测试端，所述第一开关S1的第二端还通过所述第四电阻R4连接供电电源VCC，所述第一开关S1的第二端接地。

第四电阻R4为上拉电阻，当第一开关S1未被触发时，上拉电阻将处理模块200的测试端钳制在高电平；当第一开关S1被触发时，处理模块200的测试端接地，呈低电平；处理模块200在测试端接收到低电平时，发送连接信号至驱动模块300。本实施例中的第一开关S1未无锁按键开关，即被触发时闭合，停止触发时断开。

进一步地，请继续参看图2，所述电路还包括复位模块500，所述复位模块500的输出端连接所述驱动模块300的复位端，其中：

所述复位模块500，用于在被触发时发送复位信号至所述驱动模块300，以使所述驱动模块300导通所述市电与插座的供电端之间的连接。

在插座出现短路故障且用户对故障进行排查处理之后需要重新启用插座时，可以触发复位模块500，以使所述驱动模块300导通所述市电与插座的供电端之间的连接。需要说明的是，当驱动模块300接收到复位信号进行复位后，即便不再接收到复位信号，同样会保持导通状态。

进一步地，所述电路还包括指示模块600；所述指示模块600的控制端连接所述处理模块200的第二输出端，其中：

所述处理模块200，用于在出现短路故障时，发送故障指示信号至所述指示模块600，以使所述指示模块600执行指示操作。

指示模块600用于指示插座的当前状态；需要说明的是，指示模块600可以只在插座出现短路故障时进行指示，而在插座未出现短路故障时不进行指示；还可以在插座出现短路故障与未出现短路故障时分别执行不同的指示操作。

所述指示模块600为发光二极管。

所述发光二极管的数量可以根据实际情况进行设置。如当只在插座出现短路故障时进行指示时，可以设置一个发光二极管，在插座出现短路故障时点亮或熄灭；当在插座出现短路故障与未出现短路故障时分别执行不同的指示操作时，可以设置两个发光二极管，以在插座出现短路故障与未出现短路故障时分别点亮。

本实施例能够对插座的状态进行指示，以使用户能够清楚地了解插座的状态。

进一步地，所述电路还包括电源模块700，所述电源模块700的输入端连接所述市电，所述电源模块700的第一输出端连接所述驱动模块300的供电端，所述电源模块700的第二输出端连接所述处理模块200的供电端。

所述电源模块700包括开关直流单元(图未示)和低压降稳压单元(图未示)；所述开关直流单元的输入端连接所述市电，所述开关直流单元的输出端分别连接所述低压降稳压单元的输入端以及所述驱动模块300的供电端，所述低压降稳压单元的输出端连接所述处理模块200的供电端。

电源模块700用于给处理模块200以及插座的其它用电器件供电。

开关直流单元用于将交流市电转换为直流电后输出至低压降稳压单元；低压降稳压单元用于将直流电降压至处理模块200以及插座的其它用电器件的运行电压并经过稳压操作后对应输出至处理模块200以及插座的其它用电器件。

本实施例能够合理地为处理模块200提供电源。

本实用新型还保护一种插座，该插座包括壳体和插座短路保护电路，该插座短路保护电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的插座采用了上述插座短路保护电路的技术方案，因此该插座具有上述插座短路保护电路所有的有益效果。

进一步地，本实用新型中的插座的线路集成于PCB板，取消硬线连接，以避免在内部线路的长期使用下造成接线松动或断开问题，保证插座的性能。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种插座短路保护电路，其特征在于，所述电路包括检测模块、处理模块、驱动模块以及测试模块，所述检测模块连接市电零线，所述检测模块的输出端连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的第一输出端连接所述驱动模块的控制端，所述驱动模块连接在所述市电和插座的供电端之间；所述测试模块连接所述处理模块的测试端；其中：

所述测试模块，用于在被触发时发送测试信号至所述处理模块；

所述检测模块，用于发送与所述市电零线对应的检测信号至所述处理模块；

所述处理模块，用于在接收到所述测试信号时，发送连接信号至所述驱动模块以导通所述市电和所述插座的供电端之间的连接，并根据所述检测信号判断是否出现短路故障，当出现短路故障时，发送断电信号至所述驱动模块，以断开所述市电和所述插座的供电端之间的连接。

2.如权利要求1所述的插座短路保护电路，其特征在于，所述检测模块包括电流传感单元以及模数转换单元；所述电流传感单元连接在所述市电零线上，所述电流传感单元的输出端连接所述模数转换单元的输入端，所述模数转换单元的输出端连接所述处理模块的输入端。

3.如权利要求2所述的插座短路保护电路，其特征在于，所述电流传感单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容以及第二电容，其中：

所述第一电阻的第一端连接所述市电零线，所述第一电阻的第一端还通过所述第二电阻连接所述模数转换单元的第一输入端，所述模数转换单元的第一输入端通过所述第一电容接地；所述第一电阻的第二端连接所述插座供电端的零线端，所述第一电阻的第二端还通过所述第三电阻连接所述模数转换单元的第二输入端，所述模数转换单元的第二输入端通过所述第二电容接地。

4.如权利要求1所述的插座短路保护电路，其特征在于，所述测试模块包括第一开关以及第四电阻，其中：

所述第一开关的第一端连接所述处理模块的测试端，所述第一开关的第二端还通过所述第四电阻连接供电电源，所述第一开关的第二端接地。

5.如权利要求1～4中任一项所述的插座短路保护电路，其特征在于，所述电路还包括复位模块，所述复位模块的输出端连接所述驱动模块的复位端，其中：

所述复位模块，用于在被触发时发送复位信号至所述驱动模块，以使所述驱动模块导通所述市电与插座的供电端之间的连接。

6.如权利要求5所述的插座短路保护电路，其特征在于，所述电路还包括指示模块；所述指示模块的控制端连接所述处理模块的第二输出端，其中：

所述处理模块，用于在出现短路故障时，发送故障指示信号至所述指示模块，以使所述指示模块执行指示操作。

7.如权利要求6所述的插座短路保护电路，其特征在于，所述指示模块为发光二极管。

8.如权利要求5所述的插座短路保护电路，其特征在于，所述电路还包括电源模块，所述电源模块的输入端连接所述市电，所述电源模块的第一输出端连接所述驱动模块的供电端，所述电源模块的第二输出端连接所述处理模块的供电端。

9.如权利要求8所述的插座短路保护电路，其特征在于，所述电源模块包括开关直流单元和低压降稳压单元；所述开关直流单元的输入端连接所述市电，所述开关直流单元的输出端分别连接所述低压降稳压单元的输入端以及所述驱动模块的供电端，所述低压降稳压单元的输出端连接所述处理模块的供电端。

10.一种插座，其特征在于，所述插座包括壳体和如权利要求1～9中任一项所述的插座短路保护电路，所述插座短路保护电路设置于所述壳体内。

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