CN219554088U - 漏电保护插座 - Google Patents

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杨选华
徐书智
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Abstract

本实用新型提供了一种漏电保护插座，包括高压AC/DC电路、负载开关控制电路、MCU主控电路、工作状态指示电路和漏电监测电路，其中：市电连接所述高压AC/DC电路和漏电监测电路；所述高压AC/DC电路用于将交流市电转换成直流电；所述漏电监测电路用于监测负载是否漏电；本实用新型通过设有漏电监测电路，可早期发现负载电器是否漏电，若漏电发生漏电自动切断电源，而不是人触摸后触发漏电保护断开电源，可以起到在电器发生漏电时就断开电器电源，防止危害发生的作用。

Description

漏电保护插座
技术领域
本实用新型涉及电器设备技术领域，特别涉及漏电保护插座。
背景技术
插座是指有一个或一个以上电路接线可插入的座，通过它可插入各种接线，便于与其他电路接通。电源插座是为家用电器提供电源接口的电气设备，也是住宅电气设计中使用较多的电气附件，它与人们生活有着十密切的关系。居民搬进新居后，普遍反映电源插座数量太少，使用极不方便，造成住户私拉乱接电源线和加装插座接线板，常常引起人身电击和电气火灾事故，给人身财产安全带来重大隐患。
针对I类电器漏电后，目前市面同类漏电保护产品只有人接触到漏电体才能触发漏电保护，无法检测电器是否漏电，不能起到在电器发生漏电时就断开电器电源，防止危害发生的作用，为此，提出漏电保护插座。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例希望提供漏电保护插座，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。
本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：一种漏电保护插座，包括高压AC/DC电路、负载开关控制电路、MCU主控电路、工作状态指示电路和漏电监测电路，其中：
市电连接所述高压AC/DC电路和漏电监测电路；
所述高压AC/DC电路用于将交流市电转换成直流电；
所述漏电监测电路用于监测负载是否漏电；
所述高压AC/DC电路连接负载开关控制电路、MCU主控电路和漏电监测电路，所述MCU主控电路连接工作状态指示电路；
所述负载开关控制电路用于控制装置电路的通断；
所述MCU主控电路用于控制负载控制电路断开负载电源，并通过工作状态指示电路显示当前工作状态；
所述工作状态指示电路用于显示当前工作状态。
进一步优选的：所述MCU主控电路包括：
芯片U2；
电容C1、C4，用于滤波；
电阻R2，用于限流以及：
轻触开关SW1，用于切断或连通电路。
进一步优选的：所述芯片U2的型号为PY32F002AF15P。
进一步优选的：所述高压AC/DC电路包括：
保险丝FR1，用于过流保护；
压敏电阻VAR1，用于电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流，保护敏感器件；
X电容C3，用于抑制电源电磁干扰；
滤波电解电容EC4、电容C2、C5，用于滤波。
进一步优选的：所述漏电监测电路包括：
并联的电阻R1和电容C7，用于限制直流电通过，使交流电容易通过；
整流桥堆D1，用于将交流电转换成直流电，完成漏电情况时交流电压检测；
电阻R4、R5、R6、R10和R11，用于限流；
电容C8、C9、C10和C11，用于滤波；
运放IC U1，用于放大信号。
进一步优选的：所述工作状态指示电路包括：
二极管LED1、LED2，用于指示当前工作状态；
蜂鸣器BZ1，用于示警；
限流电阻R3和R8，用于限流；
三极管Q10，用于电流放大。
进一步优选的：所述负载控制电路包括：
继电器K1，用于安全保护电路，打开或关闭电器电源；
电阻R7，用于限流；
电容C6，用于滤波，以及：
三极管Q3，用于电流放大。
本实用新型实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：
本实用新型通过设有漏电监测电路，可早期发现负载电器是否漏电，若漏电发生漏电自动切断电源，而不是人触摸后触发漏电保护断开电源，可以起到在电器发生漏电时就断开电器电源，防止危害发生的作用。
上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本实用新型进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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申请的一些实施例，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获得其他的附图。
图1为本实用新型的电路模块示意图；
图2为本实用新型的高压AC/DC电路电路图；
图3为本实用新型的漏电监测电路电路图；
图4为本实用新型的工作状态指示电路电路图；
图5为本实用新型的负载控制电路电路图；
图6为本实用新型的MCU主控电路电路图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
如图1-6所示，本实用新型实施例提供了一种漏电保护插座，包括高压AC/DC电路、负载开关控制电路、MCU主控电路、工作状态指示电路和漏电监测电路，其中：
市电连接高压AC/DC电路和漏电监测电路；
高压AC/DC电路用于将交流市电转换成直流电；
漏电监测电路用于监测负载是否漏电；
高压AC/DC电路连接负载开关控制电路、MCU主控电路和漏电监测电路，MCU主控电路连接工作状态指示电路；
负载开关控制电路用于控制装置电路的通断；
MCU主控电路用于控制负载控制电路断开负载电源，并通过工作状态指示电路显示当前工作状态；
工作状态指示电路用于显示当前工作状态。
如图1所示，本装置使用了宽输入电压85V～265V的AC/DC隔离开关电源模块，输出直流5V电压，供MCU电路和漏电监测电路等电路使用；工作指示电路把不同的工作状态通过LED和蜂鸣器声音显示出来；负载控制电路控制装置输出的通或断，漏电监测电路用来监测负载是否漏电。
本装置通电后开始工作，按开关按键，MCU控制负载控制电路接通负载电源，漏电监测电路开始测量负载的是否漏电，若漏电发生，MCU控制负载控制电路断开负载电源，红色漏电指示灯亮起，蜂鸣器发出高频“哔哔”声，提示负载电器漏电。
本实施例中，具体的：高压AC/DC电路包括：
保险丝FR1，用于过流保护；
压敏电阻VAR1，用于电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流，保护敏感器件；
X电容C3，用于抑制电源电磁干扰；
滤波电解电容EC4、电容C2、C5，用于滤波；
更具体的，如图2所示，高压AC/DC电路把交流市电转换成5V直流电；保险丝FR1一端接火线接线柱L_IN，另一端接AC/DC电源模块PW1的第2脚，零线接线柱N_IN，接AC/DC电源模块PW1的第1脚，压敏电阻VAR1和X电容C3接在AC/DC电源模块PW1的第1和第2脚之间，滤波电解电容EC4的正极接在AC/DC电源模块PW1的第4脚，负极接在AC/DC电源模块PW1的第3脚，电容C2和C5的两端接在模块PW1的第3和4脚上。
本实施例中，具体的：漏电监测电路包括：
并联的电阻R1和电容C7，用于限制直流电通过，使交流电容易通过；
整流桥堆D1，用于将交流电转换成直流电，完成漏电情况时交流电压检测；
电阻R4、R5、R6、R10和R11，用于限流；
电容C8、C9、C10和C11，用于滤波；
运放IC U1，用于放大信号；
更具体的，如图3所示，漏电监测电路监测N_OUT(零线)和地线PE之间的电压是否超过24V的安全电压，为保证电路的可靠性，采用限流式运放电路；电阻R1和电容C7并联后串联在继电器K1的第6脚和整流桥堆D1的第4脚之间，整流桥堆D1的第3脚接地线PE，滤波电解电容EC1正极和负极分别接整流桥堆D1的第1和2脚，电阻R4一端接整流桥堆D1的第1脚，另一端接运放IC U1的第一脚，运放IC U1的第2脚和整流桥堆D1的第2脚连接，电阻R5的两端接在运放IC U1的第1和2脚之间，电阻R6的两端接在运放IC U1的第3和2脚之间，电阻R11和电容C8并联后的两端接在运放IC U1的第3和4脚之间，电阻R10的一端接运放IC U1的第4脚另一端接MCU U2的第5脚，电容C11的一端接在电阻R10连接MCU的一端，另一端接地，稳压二极管D2的负极接在电阻R10连接MCU的一端，另一端接地。
本实施例中，具体的：工作状态指示电路包括：
二极管LED1、LED2，用于指示当前工作状态；
蜂鸣器BZ1，用于示警；
限流电阻R3和R8，用于限流；
三极管Q10，用于电流放大；
更具体的，如图4所示，本装置工作正常时绿色LED1灯亮，异常时红色的LED2灯亮，蜂鸣器BZ1响。绿色LED 1和红色LED2正极接5V电源，负极分别接限流电阻R3和R8的一端，限流电阻R3和R8的另一端分别接MCU U2的第4和6脚；蜂鸣器BZ1正极接+5V电源，负极接三极管Q10集电极，三极管Q10发射极接GND，集电极接电阻R57，电阻R57另一端接IC U2第3脚。
本实施例中，具体的：负载控制电路包括：
继电器K1，用于安全保护电路，打开或关闭电器电源；
电阻R7，用于限流；
电容C6，用于滤波，以及：
三极管Q3，用于电流放大；
更具体的，如图5所示，本装置的负载控制电路主要有继电器和驱动三极管构成，打开或关闭电器电源；继电器K1第4脚接保险丝FR1，继电器K1第5脚接装置市电电源线输入端子N_IN，继电器K1第3脚接装置火线输出端子L_OUT，继电器K1第6脚接装置零线输出端子N_OUT，继电器K1第2脚接+5V电源，继电器K1第1脚接驱动三极管Q3集电极；续流二极管D4正极接继电器K1第1脚，负极接接继电器K1第2脚；驱动三极管Q3发射极接GND，基极接电阻R7，电阻R7另一端接MCU U2第2脚，电容C6接在三极管Q3的基极和发射极之间。
本实施例中，具体的：MCU主控电路包括：
芯片U2；
电容C1、C4，用于滤波；
电阻R2，用于限流以及：
轻触开关SW1，用于切断或连通电路。
本实施例中，具体的：芯片U2的型号为PY32F002AF15P。
更具体的，如图6所示，MCU U2的第1脚接+5V电源，第16脚接GND，滤波电容C1和C4连接在第1和16脚之间；MCU U2的第4和6脚连接工作状态指示电路，MCU U2的第5脚连接漏电监测电路，MCU U2的第2脚连接负载控制电路；电阻R2一端连接电源+5V，另一端连接MCUU2的第15脚，轻触开关SW1一端连接MCU U2的第15脚，另一端连接GND。
本实用新型在工作时：本装置接通电源开始工作，按一下轻触开关SW1，MCU控制负载控制电路打开负载电源，绿色LDE1亮起，同时漏电监测电路会把漏电电压转换后给MCUU1的第5脚，若漏电电压超过24V，MCU U1会立即控制负载控制电路断开负载电源，控制状态指示电路关闭绿色LED1，红色LED2亮起，蜂鸣器也会发出“哔哔”声。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种漏电保护插座，其特征在于，包括高压AC/DC电路、负载开关控制电路、MCU主控电路、工作状态指示电路和漏电监测电路，其中：
市电连接所述高压AC/DC电路和漏电监测电路；
所述高压AC/DC电路用于将交流市电转换成直流电；
所述漏电监测电路用于监测负载是否漏电；
所述高压AC/DC电路连接负载开关控制电路、MCU主控电路和漏电监测电路，所述MCU主控电路连接工作状态指示电路；
所述负载开关控制电路用于控制电路的通断；
所述MCU主控电路用于控制负载控制电路断开负载电源，并通过工作状态指示电路显示当前工作状态；
所述工作状态指示电路用于显示当前工作状态。
2.根据权利要求1所述的漏电保护插座，其特征在于：所述MCU主控电路包括：
芯片U2；
电容C1、C4，用于滤波；
电阻R2，用于限流以及：
轻触开关SW1，用于切断或连通电路。
3.根据权利要求2所述的漏电保护插座，其特征在于：所述芯片U2的型号为PY32F002AF15P。
4.根据权利要求1所述的漏电保护插座，其特征在于：所述高压AC/DC电路包括：
保险丝FR1，用于过流保护；
压敏电阻VAR1，用于电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流，保护敏感器件；
X电容C3，用于抑制电源电磁干扰；
滤波电解电容EC4、电容C2、C5，用于滤波。
5.根据权利要求1所述的漏电保护插座，其特征在于：所述漏电监测电路包括：
并联的电阻R1和电容C7，用于限制直流电通过，使交流电容易通过；
整流桥堆D1，用于将交流电转换成直流电，完成漏电情况时交流电压检测；
电阻R4、R5、R6、R10和R11，用于限流；
电容C8、C9、C10和C11，用于滤波；
运放IC U1，用于放大信号。
6.根据权利要求1所述的漏电保护插座，其特征在于：所述工作状态指示电路包括：
二极管LED1、LED2，用于指示当前工作状态；
蜂鸣器BZ1，用于示警；
限流电阻R3和R8，用于限流；
三极管Q10，用于电流放大。
7.根据权利要求1所述的漏电保护插座，其特征在于：所述负载控制电路包括：
继电器K1，用于安全保护电路，打开或关闭电器电源；
电阻R7，用于限流；
电容C6，用于滤波，以及：
三极管Q3，用于电流放大。
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