CN217882186U - 过热保护装置及漏电保护插头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种过热保护装置及漏电保护插头，该过热保护装置应用于插头，其包括：支架，其上设有插片和邻近所述插片开设的凹槽；过热保护电路，包括设于所述凹槽内的温度传感元件；其中，所述温度传感元件利用所述支架的热传导检测所述插片的温度，所述过热保护电路在所述插片的温度超过预设值的情况下执行保护动作。本实用新型通过在安装插片的支架上邻近插片的位置开设凹槽容纳温度传感元件，使插片的温度可经支架的热传导传递至温度传感元件，使得过热保护电路能够在检测到的插片的温度超过一定范围时执行过热保护动作，自动跳闸，对插头及其连接的负载均起到很好的保护作用。

Description

过热保护装置及漏电保护插头

技术领域

本实用新型涉及过热保护技术领域，特别涉及过热保护装置及漏电保护插头。

背景技术

在插头的实际使用过程中，常常会出现超负荷使用或所配套的插座质量不好、夹紧力不够的情况，以上两种情况都会导致插头的插片过热，影响插头的使用寿命，可能会熔化插片周边的塑料壳体，严重的会导致火灾的发生。因此，需要提出一种带过热保护装置的插头，在插片表面达到一定温度时会自动跳闸，避免壳体的熔化或发生火灾，提高产品的使用安全性。

实用新型内容

为了解决上述问题和缺陷，本实用新型的目的是提供一种过热保护装置及漏电保护插头。

基于此，根据本实用新型的一个实施方式提供了一种过热保护装置，应用于插头，其包括：支架，其上设有插片和邻近所述插片开设的凹槽；过热保护电路，包括设于所述凹槽内的温度传感元件；其中，所述温度传感元件利用所述支架的热传导检测所述插片的温度，所述过热保护电路在所述插片的温度超过预设值的情况下执行保护动作。

该实施方式中过热保护装置通过在安装插片的支架上邻近插片的位置开设凹槽容纳温度传感元件，使插片的温度可经支架的热传导传递至温度传感元件，使得过热保护电路能够在检测到的插片的温度超过一定范围时执行过热保护动作，自动跳闸，对插头及其连接的负载均起到很好的保护作用。

在本实施方式的一个实施例中，所述凹槽为第一凹槽，所述过热保护装置包括底座，所述底座对应所述支架上的所述第一凹槽开设有第二凹槽以容纳所述温度传感元件。

在本实施方式的一个实施例中，所述支架上所述凹槽的两侧设有插孔以供所述温度传感元件的引脚插入后与电路板连接形成所述过热保护电路。

在本实施方式的一个实施例中，所述插孔内设有卡固筋以固定所述温度传感元件的引脚。

在本实施方式的一个实施例中，每个所述插孔内至少设有三个所述卡固筋。

在本实施方式的一个实施例中，所述插片包括火线插片和零线插片，所述凹槽设于所述火线插片和零线插片的中间位置。

在本实施方式的一个实施例中，所述温度传感元件包括热敏电阻、双金属片、热电偶、可恢复保险丝或二极管。

在本实施方式的一个实施例中，所述插头包括脱扣元件，所述过热保护电路与所述脱扣元件连接，通过控制所述脱扣元件动作以实现过热保护。

在本实施方式的一个实施例中，所述过热保护电路包括可控开关元件，所述温度传感元件与所述可控开关元件连接，通过控制所述可控开关元件的通断以实现过热保护动作。

在本实施方式的一个实施例中，所述可控开关元件包括三极管、可控硅、场效应管或光电耦合元件。

在本实施方式的一个实施例中，所述过热保护电路包括分压电阻，所述分压电阻与所述温度传感元件串联，且所述分压电阻与所述温度传感元件的连接端与所述可控开关元件的控制端连接，以控制所述可控开关元件的通断。

在本实施方式的一个实施例中，所述过热保护电路包括限流电阻，所述限流电阻的第一端与电源端连接，所述限流电阻的第二端与所述可控开关元件连接。

根据本实用新型的另一个实施方式提供了一种漏电保护插头，其包括前述的过热保护装置。

附图说明

本实用新型的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式可以更好地理解，其中：

图1为根据本实用新型的一个实施例的一种过热保护装置的结构示意图。

图2为根据本实用新型的一个实施例的一种过热保护装置的爆炸结构示意图。

图3为根据本实用新型的一个实施例的一种底座的结构示意图。

图4为根据本实用新型的一个实施例的一种漏电保护插头的剖视图。

图5为根据本实用新型的一个实施例的一种漏电保护插头的爆炸结构示意图。

图6为根据本实用新型的一个实施例的一种漏电保护插头的电路图。

具体实施方式

下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本实用新型的特定方式，而非限制本实用新型的范围。在描述时各个部件时所采用的例如上、下、左、右、顶部、底部等的表述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中所示布置时，这些表述是恰当的，但图中各个部件的位置改变时，这些表述也相应改变。

图1为一种过热保护装置10的结构示意图，图2为该过热保护装置的爆炸示意图。如图1和图2所示，该过热保护装置10包括：支架102和过热保护电路104，支架102上设有插片106和邻近插片106开设的凹槽1022，过热保护电路104包括设于凹槽1022内的温度传感元件1042。其中，温度传感元件1042利用支架102的热传导来检测插片106的温度，过热保护电路104在插片106的温度超过预设值的情况下执行过热保护动作，断开保护装置输入与输出的电力连接，切断插头的电流通路，从而避免插头插片因温度过高而熔化周边的塑料壳体甚至引起火灾。

如图3所示为一种底座的结构示意图，在一些示例中，过热保护装置10包括底座108，底座108对应支架102上的第一凹槽1022开设有第二凹槽1082，第二凹槽1082与第一凹槽1022共同容纳温度传感元件1042。底座108盖合于支架102后，使第二凹槽1082盖合于第一凹槽1022，并使温度传感元件1042紧密贴合于第一凹槽1022的表面。第二凹槽1082的设计不仅可有效固定温度传感元件1042，而且有利于插片106的温度经支架102传导至温度传感元件1042，提高温度检测的准确性。底座108上还开设有插片插孔1084供插片106穿出后与外部的插座连接，从而为负载供电。

在一些示例中，支架102上的凹槽1022的两侧设有插孔1024，温度传感元件1042的引脚1044插入插孔1024后与电路板110连接形成过热保护电路104。进一步地，插孔1024内设有卡固筋1026以固定温度传感元件1042的引脚1044。每个插孔1024内至少设有三个卡固筋1026，以使温度传感元件1042的引脚1044穿过卡固筋1026后形成S形结构，从而固定引脚，提高温度传感元件与电路板连接的稳固性。

在一些示例中，插片106包括火线插片1062和零线插片1064，第一凹槽1022设于火线插片和零线插片的中间位置。在另一些示例中，插片106包括火线插片、零线插片和地线插片，第一凹槽1022设于火线插片、零线插片和地线插片的居中位置。在又一些示例中，过热保护装置10包括与插片数量相对应的温度传感元件和第一凹槽，分别邻近各插片设置，分别检测各插片的温度，且各个温度传感元件并联连接，在任一温度传感元件检测到的温度超出预设范围的情况下使过热保护电路动作。其中，优选地，过热保护装置10仅开设有一处第一凹槽，其位于火线插片和零线插片的中间位置，温度传感元件从中间位置检测火线插片和零线插片的温度，在实现过热保护的同时，简化设计结构，减少元器件的消耗，并有利于产品的小型化。

可选的，温度传感元件1042包括热敏电阻、双金属片、热电偶、可恢复保险丝或二极管。其中，热敏电阻可选的有半导体类热敏电阻、金属类热敏电阻和合金类热敏电阻；或可包括正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。双金属片分成高灵敏型、通用型、高温型、低温型、电阻型、耐腐蚀型以及特殊型。热电偶可分为无固定装置式、螺纹式、固定法兰式、活动法兰式、活动法兰角尺形式、锥形保护管式；或可分为可拆卸式热电偶、隔爆式热电偶、铠装热电偶和压弹簧固定式热电偶等。其中，优选热敏电阻作为本实施例的温度传感元件，其具有灵敏度高、工作温度范围宽、体积小、易加工成所需要的形状、稳定性好和过载能力强等优点，尤其适用于本实用新型。

在一些示例中，该过热保护装置的组装方式可阐述如下：取温度传感元件1042，把温度传感元件1042两端的引脚1044分别对准支架102上的两插孔1024穿入，温度传感元件1042的两引脚1044穿过支架102上的两插孔1024后焊接在电路板110上的两个焊接孔1102，这样一个带有过热保护功能的保护机芯就装配好了，然后把保护机芯上的插片106分别对准底座108上的插片孔1084装入到底座，此时，保护机芯上的温度传感元件1042的本体正好与底座108上的第二凹槽1082紧密接触，当产品通电后，如果插片由于超负荷通电或所配套的插座夹紧力太小导致插片上温度很高，此时插片是和底座壳体塑料是紧贴的，其热量也会通过底座壳体塑料传导到温度传感元件上，进一步提高温度检测的准确性。

在一些示例中，该过热保护装置10应用于漏电保护插头，图4为一种包含过热保护装置的漏电保护插头20的剖视图，图5为图4对应的漏电保护插头20的爆炸示意图。图6为该漏电保护插头的电路图。

在一些示例中，过热保护电路104包括可控开关元件Q2，温度传感元件1042(如图6中的NTC)与可控开关元件Q2连接，通过控制可控开关元件Q2的通断以实现过热保护。可控开关元件Q2可选的有三极管、可控硅、场效应管、光电耦合元件等。在一些示例中，过热保护电路104包括分压电阻R9，分压电阻R9与温度传感元件NTC串联，且分压电阻R9与温度传感元件NTC的连接端与可控开关元件Q2的控制端连接，以控制可控开关元件的通断。在一些示例中，过热保护电路104包括限流电阻R6，限流电阻R6的第一端与电源端(如图6中芯片U1的引脚7)连接，限流电阻R6的第二端与可控开关元件Q2连接。

在一些示例中，漏电保护插头20包括脱扣元件202(例如，脱口线圈组件2022和脱扣器2024)，过热保护电路104与脱扣元件连接，通过控制脱扣元件动作以实现过热保护。漏电保护插头20还包括磁环组件204，在检测到漏电的情况下控制脱扣器动作跳闸。漏电保护插头20还包括复位按钮206和试验按钮208。在排除故障后，通过按压复位按钮206，使复位杆214和复位弹簧216动作，使电路复位。试验按钮208在投入使用前试验其是否可以正常工作。漏电保护插头20还包括上盖210，盖合于底座108，以将其它元器件封闭于密闭空间保护内部元器件免受外部尘埃等杂质的污染。漏电保护插头20还包括插片防水垫212，设于插片106与底座插孔1084的相接处。漏电保护插头20还包括零线动触头218和火线动触头220。

该漏电保护插头20的漏电保护工作原理可阐述如下：将插头的二根电源线(火线LM与中线PQ)同时穿入一个特制的“零序电流互感器CT1”中心孔中，当电器正常用电时，火线LM与中线PQ中流过的电流是完全相等的，电流一进一出，电流互感器CT1二次线圈无电压输出。当“地线回路”(包括大地回路)中有“剩余电流”时,穿入互感器的二根电源线电流不平衡，在“电流互感器”的输出端会产生与电流成比例的电压信号，只要电压信号足够大时，这个电压信号经专用线路板的集成电路放大等处理后，将触发板上的可控硅Q1从截止转变到导通，使串接在该回路跳闸线圈通电，从而使主回路脱扣装置SQL断开。

本实施例在该漏电保护在一些示例中，漏电保护插头20的过热保护工作原理可阐述如下：温度传感元件NTC的第一端接芯片U1的引脚7，芯片U1的引脚7输出为一个稳定的电压源；正常状态下，NTC与R9分压，在R9的第一端的电压处于较低状态，不足以使Q2导通，Q2处于截止状态；当温度上升时，NTC阻值下降，从而导致R9第一端的电压上升，当温度上升至设定阈值时，R9第一端的电压足以触发Q2导通，电流经R6-Q2触发Q1导通，使电流流经螺线管SOL(脱口线圈组件)，产生磁场驱动复位开关RESET断开，以切断保护装置输入端LP与输出端MQ的电力连接，从而达到过热保护的目的。

需说明的是，本实施例虽然以漏电保护插头为例，但本实用新型并不仅限于漏电保护插头的过热保护，其结构可应用于其它类似需要实施过热保护的产品。

本文虽然参照特定的示例来描述了本实用新型，这些特定的示例仅仅旨在是示例性的，而不是对本实用新型进行限制，但对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本实用新型的精神和保护范围的基础上，可以对所公开的实施例进行改变、增加或者删除。

Claims (13)

1.一种过热保护装置，其特征在于，应用于插头，所述过热保护装置包括：

支架，其上设有插片和邻近所述插片开设的凹槽；

过热保护电路，其包括设于所述凹槽内的温度传感元件；

其中，所述温度传感元件利用所述支架的热传导检测所述插片的温度，所述过热保护电路在所述插片的温度超过预设值的情况下执行保护动作。

2.根据权利要求1所述的过热保护装置，其特征在于，所述凹槽为第一凹槽，所述过热保护装置包括底座，所述底座对应所述支架上的所述第一凹槽开设有第二凹槽以容纳所述温度传感元件。

3.根据权利要求1所述的过热保护装置，其特征在于，所述支架上所述凹槽的两侧设有插孔以供所述温度传感元件的引脚插入后与电路板连接形成所述过热保护电路。

4.根据权利要求3所述的过热保护装置，其特征在于，所述插孔内设有卡固筋以固定所述温度传感元件的引脚。

5.根据权利要求4所述的过热保护装置，其特征在于，每个所述插孔内至少设有三个所述卡固筋。

6.根据权利要求1所述的过热保护装置，其特征在于，所述插片包括火线插片和零线插片，所述凹槽设于所述火线插片和零线插片的中间位置。

7.根据权利要求1所述的过热保护装置，其特征在于，所述温度传感元件包括热敏电阻、双金属片、热电偶、可恢复保险丝或二极管。

8.根据权利要求1所述的过热保护装置，其特征在于，所述插头包括脱扣元件，所述过热保护电路与所述脱扣元件连接，通过控制所述脱扣元件动作以实现过热保护。

9.根据权利要求1所述的过热保护装置，其特征在于，所述过热保护电路包括可控开关元件，所述温度传感元件与所述可控开关元件连接，通过控制所述可控开关元件的通断以实现过热保护。

10.根据权利要求9所述的过热保护装置，其特征在于，所述可控开关元件包括三极管、可控硅、场效应管或光电耦合元件。

11.根据权利要求9所述的过热保护装置，其特征在于，所述过热保护电路包括分压电阻，所述分压电阻与所述温度传感元件串联，且所述分压电阻与所述温度传感元件的连接端与所述可控开关元件的控制端连接，以控制所述可控开关元件的通断。

12.根据权利要求9所述的过热保护装置，其特征在于，所述过热保护电路包括限流电阻，所述限流电阻的第一端与电源端连接，所述限流电阻的第二端与所述可控开关元件连接。

13.一种漏电保护插头，其特征在于，包括：权利要求1-12中任一项所述的过热保护装置。

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