CN2872666Y - 带集成电路的插头插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带集成电路的插头插座，包括一用于连接电源和灯串的插头，其特征在于所述插头包括有外壳、设于外壳内部的元件固定内壳、两个用于与电源连接的金属插脚、集成电路板。本实用新型插头插座里面的集成电路起到减流、限流、从交流转换到直流的全波整流、超载保护、减压、电压冲击保护等作用。本实用新型可以作为灯串的中间电路，将多串灯串连接起来。

Description

带集成电路的插头插座

技术领域

本实用新型涉及一种用于装饰灯串中的改进的插头插座。本实用新型虽然可以用于连接白炽装饰灯，但是本实用新型的主要目的还是运用于LED装饰灯串。本实用新型可以作为灯串的中间电路，将多串灯串连接起来。

技术背景

在灯饰产品中，例如圣诞灯饰或灯串，通常需要使用插头或插座。通常的，插头或插座按照低成本及安全的结构进行制作，只是将产品与交流输出兼容的终端、可选择的过载保护元件(保险丝)以及产品导线接口包裹绝缘起来。它们的结构设计中没有容纳灯串的控制电路，例如整流、降流、限流、降压或闪烁电路等，因此，控制电路一般是随后连接于插头或插座上或插头和插座之间的某个位置，其造成成本增加，可靠性下降，生产步骤复杂以及影响灯串的外观。

发明内容

为解决原有技术中的缺点，本实用新型的目的是提供一种带集成电路的插头插座，其成本较低，可靠性高，不影响灯串外观。

本实用新型的目的是这样的实现的：一种带集成电路的插头插座，包括一用于连接电源和灯串的插头，其特征在于所述插头包括有：--外壳；--设于外壳内部的元件固定内壳，包括有可固定金属插脚的插槽，以及用于固定集成电路板的容置空间；--两个用于与电源连接的金属插脚；--集成电路板，包括控制电路、与金属插脚连接的输入接点以及与灯串连接的输出接点。

还包括与插头配合使用的置于装饰灯串另一端的插座，该插座包括有：--外壳；--设于外壳内部的元件固定内壳，包括有可固定金属导片的插槽，以及用于固定集成电路板的容置空间；--两个用于将下一灯串与电源连接的金属导片；--集成电路板，包括控制电路、与金属导片连接的输入接点以及与灯串连接的输出接点。

还包括串接于灯串中的中间连接装置，该中间连接装置包括有外壳以及置于外壳内的包含有控制电路的集成电路板。

本实用新型提供一种标准的、普通的插头插座，将控制电路与插头插座制成一整体，集成电路可根据实际需要采用不同结构的电路，可实现不同功能，例如减低LED电流、限制LED电流、交流-直流转换的全波整流、将多串LED装饰灯串连接起来而不用增加连接导线、提高灯的亮度而减少电量的消耗、降低灯串电压等。本实用新型可用于装饰灯的制造中，尤其适用于LED装饰灯串的制造。

附图说明

图1是本实用新型插头的构件分解图；

图1A是本实用新型另一结构的插头的安装示意图；

图2是本实用新型插座的构件分解图；

图3是本实用新型实施例1中配对使用的插头插座集成电路的示意图；

图4是本实用新型实施例2中配对使用的插头插座集成电路的示意图；

图5是本实用新型实施例3中配对使用的插头插座集成电路的示意图；

图6是本实用新型实施例4中配对使用的插头插座集成电路的示意图；

图7A-7D分别是本实用新型实施例5中使用的插头集成电路的示意图(不包含插座)；

图8A-8E分别是本实用新型实施例6的中间连接装置的电路图；

图9A-9E分别是本实用新型实施例6的包括插头、插座以及中间连接装置的电路连接图；

图10是本实用新型实施例7中包括插头、插座以及中间连接装置的电路安装连接示意图；

图11是本实用新型实施例8插头的集成电路板的正面和背面示意图。

具体实施例

以下将用大量的例子结合附图来对本实用新型作进一步说明，但本特定例子并不是穷尽的说明本实用新型，而是本实用新型比较有代表性和实用性较强的结构形式。

如图1所示，本实用新型的插头包含2个金属插脚100，元件固定内壳101，集成电路板102，外壳103和保险丝盒盖106。

金属插脚100一端连接普通交流电，另一端连接超载保护元件(保险丝)和下一个插头，以“堆”的连接方式连接。金属插脚100由铜或者铜合金制成。金属插脚100插装于元件固定内壳101的插槽110内，前端贯穿外壳的缺口105与电源连接，后端卡接于元件固定内壳101上的锁凸107固定。另外，金属插脚100也可以制成条形或者其它形状。

包含控制电路的集成电路板102放置于本实用新型的插头部件。集成电路板102的输入接点通过金属插脚100直接连接交流电源，或者通过保险丝接点连接可换超载保护元件(保险丝等元件)，保险丝连接金属插脚后再与交流电源连接(此时保险丝接点相当于输入接点，输入交流电)。输入的交流电经过集成电路板102的一系列处理后变成交流或者直流输出。集成电路板102可以制成立体状、平面板形状或者微集成电路。该集成电路板上的电路元件可以放在一起，也可以分开摆放。集成电路板102可以单独成为一个功能板块，也可以和本实用新型一样，跟其它的电路元件组合够成本实用新型的插头插座，以提供符合要求的输出电流。另外，可以用电路板封装材料将电路封装起来，制成商业电路板，以保护电路。

元件固定内壳101由具有高阻抗的电阻材料制成，具有防燃和防辐射功能，其包含保险丝盒109、锁凸107、插槽110和锁脚112。保险丝盒109包含可换超载保护元件(保险丝)，可以防止电路短路。锁凸107可以卡接于外壳103的锁定元件108(例如开孔)，从而将元件固定内壳101和外壳103锁住，防止外壳在不必要的情况下脱落。元件固定内壳101为半开放结构，开放的一侧面设有锁脚112，通过锁脚112将集成电路板102承托锁定在元件固定内壳101上。锁脚112可以是任何可以把集成电路板102锁定在元件固定内壳101上的装置。插头的元件固定内壳101的插槽110两端均开设有槽口，金属插脚100贯穿其中一个槽口外露于元件固定内壳101与电源接合，而下一个电路的插头则可通过插槽110的另一端的槽口111与元件固定内壳101接合。

外壳103将安装有集成电路板102和金属插脚100的元件固定内壳101的后部封装起来保护。外壳103是由有防火和防辐射功能的绝缘塑料制成。当金属插脚100和集成电路板102装在元件固定内壳101内，并且连接上装饰灯串的导线后，整个电路就完全被包裹在外壳103里面。

放置在保险丝盒109里面的保险丝与金属插脚100和集成电路板102连接。保险丝可以通过导电材料连接在集成电路板102的保险丝接点上。外壳103对应保险丝盒109的位置设有通孔113，保险丝盒盖106沿槽孔104、通孔113滑动，从而将保险丝盒109开口封装起来。供保险丝盒盖开闭活动的槽孔104开设于外壳103或元件固定内壳101上均可。当需要更换保险丝时，必须将装饰灯串取下来，将保险丝盒盖106沿金属插脚100的方向拉出，这样就可以打开保险丝盒盖106进行更换保险丝。

图1A是插头的另一种结构方式。如图1A所示，元件固定内壳101分成对合的两个半壳，对合后成一盒状结构，金属插脚或金属导片和集成电路板固定于半壳的插槽及容置空间内。其它连接方式跟图1一样，其功能结构也跟图1相同。

图2是本实用新型的插座的示意图，其结构跟图1所示的插头的结构相似，其包含金属导片200、元件固定内壳201、集成电路板202和外壳203。

元件固定内壳201包括有插槽204、锁脚206、槽口205。金属导片200放置在元件固定内壳201的插槽204里面，连接集成电路板202的电极208，其输入为交流电，其输出端跟装饰灯串连接。金属导片200由铜或者铜合金制成。集成电路板202通过锁脚206承托固定于元件固定内壳201上。槽口205跟连接在下一串装饰灯串上的插头连接。元件固定内壳201由有防火和防辐射功能的绝缘塑料制成。

集成电路板202是本实用新型的插座的控制电路。集成电路板202直接从装饰灯接收输入交流电，将没经过处理的交流电提供给金属导片200，跟连接在插座上的插头或者其它电路共同将输入的交流电处理后变成交流或直流电输出到LED装饰灯串上。集成电路板202可以制成立体状、平面板形状或者微集成电路。集成电路板202上的电路元件可以放在电路的一边，也可以分开摆放。另外，可以用电路板封装材料将该集成电路封装起来，制成商业电路板，以保护电路。

外壳203将安装有集成电路板202和金属导片200的元件固定内壳201封装保护。外壳203是由有防火和防辐射功能的绝缘塑料制成。金属导片200和集成电路板202固定于元件固定内壳201上，元件固定内壳201放置在外壳203里面，装饰灯串的导线穿过导线入口207连接集成电路板202。安装有金属导片200和集成电路板202的元件固定内壳201以及装饰灯串的导线组成本实用新型的功能模块，该功能模块通过元件固定内壳201上的连接锁(图中没表示出来)与外壳203锁定连接。

集成电路可根据实际需要采用不同结构的电路。

实施例1

本实施例中的集成电路，如图3所示，其输入电流为交流电，并具有降低电流作用。

集成电路板包括输入接点301，输出接点302，保险丝接点303，金属导片200跟集成电路的连接点304。

3A和3B分别是插头的集成电路板的正面和背面，3C和3D分别是插座的集成电路板的正面和背面。如图所示，该控制电路的输入接点301和输出接点302之间带有2个串联电阻(R1和R2)，电路中还包含一个电流为3A的可选保护二极管，串联于电阻和输出接点302之间，该二极管可以使LED灯不受反向电流峰值的影响。串联电阻的数量由电路要求的总电阻确定。

图3所示的电阻可以用变阻器、电容、电流饱和晶体管、限流二极管或者其它阻抗元件替换。插头和插座的电路一般同时连接在串联的LED灯串的两端，该LED灯串的电源为交流电源，插头和插座的输入接点301通过两导线连接，而输出接点302之间则连接LED灯串，从而形成回路。

实施例2

本实施例中的集成电路，如图4所示的插头和插座电路，一般同时连接在串联的LED灯串的两端，该电路具有降低电路、全波整流和减少输出直流脉冲的功能。

4A、4C分别是插头和插座的集成电路板的正面，包括输入接点401，输出接点402，保险丝接点403，金属导片200与集成电路的连接点404。

4B、4E、4G和4D、4F、4H分别是插头和插座的集成电路板的背面，包括一桥式整流控制电路，该桥式整流电路分成直流输出正极与负极两组，分设设于插头和插座两端与集成电路板的输出接点402连接，交流输入端分别与电路板的输入接点401连接。

4B和4D是配对使用的插头插座的集成电路：插头电路4B包含2只整流二极管(D1和D2)，电阻R1起到降低交流输入电压和直流输出电压的作用。在整流二极管D1和D2的直流输出端并联上一个滤波电容C。输出接点402的前面可以串联上电阻R2，也可以选择不串联该电阻。插座电路4D中元件的连接顺序跟插头电路4B相反。可选用串联电阻R3跟输出接点402连接，整流二极管D3和D4的输出端分别跟输入接点401连接，4B和4D的电路便形成回路。整流二极管D3和D4的直流输出端并联上一个滤波电容。虽然2个并联电容在本电路中不是必要的，但加上电容可以降低直流输出脉冲，这样可以提高LED灯的使用寿命。电路中的电阻R2和R3可以用电阻器、电路饱和晶体管、限流二极管(CLD)灯电阻元件替换。

4E和4F也是配对使用的插头插座的电路，跟4B和4D的插头插座电路相近似，在整流二极管D1和D2的交流输入端连接一个电容，这样可以降低直流输出电流。该电路设计允许电路输出端所串联的LED灯的数量没有太大的限制，而且可以降低电路的发热。一样的，电路中的电阻R2和R3可以用电阻器、电路饱和晶体管、限流二极管(CLD)灯电阻元件替换。

4G和4H也是配对使用的插头插座的电路，跟前述两种插头插座的电路相近似，在整流二极管的交流输入端并联上一个电容，同样，在整流二极管D3和D4的直流输出端并联上一个电容。该电路可以利用一个反作用元件(如电容)来降低交流输入电流，达到降低直流输出的目的。本电路的效果最明显，因为本电路的直流输出脉冲近似接近线性，这样使得直流串联的输出接近LED灯串的串联电路的总压降，从而使电路的总电能损耗最小。一样的，电路中的电阻R2和R3可以用电阻器、电路饱和晶体管、限流二极管(CLD)灯电阻元件替换。

实施例3

图5所示的集成电路板包含一个全波整流电路和一个商业的LED恒流驱动智能卡(IC)，其串联连接的LED灯的输入电流是有限制的，一般是20毫安，而且电流保持不变。

该集成电路板包含输入接点501，输出接点502，保险丝接点503，金属导片200跟集成电路的连接点504，LED恒流驱动IC505。

5A和5B分别是插头的集成电路板的正面和背面，5C和5D分别是插座的集成电路板的正面和背面，它们是配对电路，电路中的电阻R1和R4为可选用电阻。电路包含一个用于调节恒流智能卡的可选用元件。也就是说，恒流IC卡的最大补偿压降是90V，可选电阻R1和R4可以根据电路的需要选择增加或者删除。

实施例4

如图6所示，本实施例和实施例3的电路相似，也包含一个块相同的LED恒流驱动IC卡，LED灯同样采用交流输入电压，因为交流电是正、负交替，所以存在电压为0的时刻。如图5所示的电路一样，在交流电压的正半周，串联LED灯的输入电流被限制在20毫安一下，并保持不变。

该集成电路板包含输入接点601，输出接点602，保险丝接点603，金属导片200跟集成电路的连接点604，LED恒流驱动IC605。可选电阻R1和R4可以根据电路的需要选择增加或者删除。

实施例5

图7A-7D所示的电路是可用于装饰灯串的插头集成电路102，在本实施例中只需插头将电源与装饰灯串连接起来并形成回路，因此不包含插座电路。

该集成电路板包含输出接点702，保险丝接点703，全波整流器704，LED恒流驱动IC705。保险丝接点703与保险丝连接后再与金属插脚100连接，输入交流电。

图7A是本实施例的一种简单的电路图，其交流驱动跟实施例1的电路图一样。该电路包含从R1到R4等4个可选串联电路和一个可选保护二极管。电路中的电阻R1到R4均可以用电阻器、电路饱和晶体管、限流二极管(CLD)等电阻元件替换。

图7B所示电路跟实施例2的电路一样。该电路包含一个全波整流电路704，在全波整流电路704的交流输入端可连接一个电容或者电阻，直流输出端可连接一个滤波电容，全波整流电路704还可以连接电阻R1和R2。电路中的电阻R1到R4均可以用电阻器、电路饱和晶体管、限流二极管(CLD)等电阻元件替换。

图7C所示的电路包含一个整流和恒流电路，与实施例3的电路相似，本电路包含一个全波整流器704和一个LED恒流驱动IC卡705，电路的交流输入端还可以串联上电阻R1到R4的一个或者几个。

图7D所示的电路由交流电驱动，并具有恒流的功能，与实施例4的电路相似。本电路包含一个LED恒流驱动IC卡705，电路的输入端可以串联上从R1到R4的一个或者几个电阻。

实施例6

图8A-8E所示的电路是作为本实用新型的中间连接装置的几个例子，可做为多串装饰灯串联或者并联连接的连接电路。该电路可以减少连接导线，这样可以减少制造时间并节约材料。另外，该电路还可以提高整个连接电路的可靠性，因为每一串灯独立连接会增大插头和插座电路上电器元件的压力。本实施例的这一作用是很明显的，因为插头和插座电路可以将多盏LED灯串联或并联连接。

该中间连接装置包括有外壳以及置于外壳内的用于整流滤波的集成电路板。

集成电路板两端均包括输入接点801和输出接点802，分别与插头和插座的集成电路形成回路。

图8A是电源为交流电的一个简单电路，具有降低电路电流的插头插座对应电路，其输出接点与输入接点之间串联有电阻以及整流二极管。

图8B所示的电路是具有与整流、降低电流和滤波功能的插头插座对应的电路，包括有桥式整流电路，桥式整流电路的交流输入端与电路板输入接点连接，直流输出端与电路板输出接点连接，直流输出正极或负极串联有电阻，直流输出正极或负极并联有滤波电容。

图8C所示的电路也具有与整流、降低电流和滤波功能的插头插座对应的电路，包括有桥式整流电路，桥式整流电路的交流输入端与电路板输入接点连接，直流输出端与电路板输出接点连接，直流输出正极或负极串联有电阻。

图8D所示的电路具有与整流、恒流(限流)功能的插头插座对应的电路，包括有桥式整流电路，桥式整流电路的交流输入端与电路板输入接点连接，直流输出端与电路板输出接点连接，直流输出正极或负极串联有电阻，以及LED恒流驱动IC。

图8E所示的电路具有与整流、降低电流和滤波功能的插头插座对应的电路，其输出接点与输入接点之间串联有电阻，以及LED恒流驱动IC。

图8所示的所有电路都可以用非导电材料制成的外壳封装起来。如塑料等材料。

图9A-9E所示的电路是利用插头、中间连接装置和插座电路，连接多串LED装饰灯的例子。

图9A所示的是利用插头电路3B、插座电路3D和图8A的中间连接装置电路形成一长装饰灯串的电路图；

图9B所示的是利用插头电路4B、插座电路4D和图8B的中间连接装置电路形成一长装饰灯串的电路图；

图9C所示的是利用插头电路4G、插座电路4H和图8C的中间连接装置电路形成一长装饰灯串的电路图；

图9D所示的是利用插头电路5B、插座电路5D和图8D的中间连接装置电路形成一长装饰灯串的电路图；

图9E所示的是利用插头电路6B、插座电路6D和图8E的中间连接装置电路形成一长装饰灯串的电路图。

实施例7

图10所示的电路是利用插头电路、插座电路和中间连接装置电路形成一长装饰灯串的电路安装示意图。

10A是插头的集成电路板102的正反面，10B是与本实施例插头插座相应的中间连接装置电路，10C是插座的集成电路板202背面，包括输入接点1001，输出接点1002，保险丝接点1003，全波整流电路1004。插头电路、插座电路和中间连接电路三者的输入接点1001通过两导线连接起来，输出接点1002则通过LED灯串连接形成回路。插头电路和中间连接电路包括一全波整流电路1004，其输入接点1001连接的交流输入端上串联有一个电容C，在直流导线上并联一个滤波电容C。

实施例8

图11所示的是插头的集成电路板102，其具有跟商业蓄电池充电器功能相同的降压电路，11A、11B分别是电路板的正面和背面。本集成电路包括输出接点1201，保险丝接点1202，全波整流电路1203以及一个输出稳压电路。本实施例中的用于LED装饰灯的桥式整流电路1203，可以很好的控制电路的直流输出电压。根据电路输出的需要，可以在电路上串联或者并联上电容或者电阻。

Claims (20)

1.一种带集成电路的插头插座，包括一用于连接电源和灯串的插头，其特征在于所述插头包括有：

--外壳；

--设于外壳内部的元件固定内壳，包括有可固定金属插脚的插槽，以及用于固定集成电路板的容置空间；

--两个用于与电源连接的金属插脚；

--集成电路板，包括控制电路、与金属插脚连接的输入接点以及与灯串连接的输出接点。

2.根据权利要求1所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：还包括与插头配合使用的置于装饰灯串另一端的插座，该插座包括有：

--外壳；

--设于外壳内部的元件固定内壳，包括有可固定金属导片的插槽，以及用于固定集成电路板的容置空间；

--两个用于将下一灯串与电源连接的金属导片；

--集成电路板，包括控制电路、与金属导片连接的输入接点以及与灯串连接的输出接点。

3.根据权利要求1或2所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述插头的元件固定内壳还包括含有可更换保险丝的保险丝盒，该保险丝盒上活动安装有可打开的保险丝盒盖，外壳对应保险丝盒的位置设有通孔。

4.根据权利要求1或2所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述的元件固定内壳为半开放结构，开放的一侧面设有可固定集成电路板的锁脚。

5.根据权利要求1或2所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述的元件固定内壳是由两个半壳对合而成的盒状结构，金属插脚或金属导片和集成电路板固定于半壳的插槽及容置空间内。

6.根据权利要求1或2所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述插头的元件固定内壳的表面设有可与外壳锁定的锁凸。

7.根据权利要求6所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述插头的金属插脚后端卡接于元件固定内壳上的锁凸。

8.根据权利要求1或2所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述插头的金属插脚插槽的两端开设有槽口。

9.根据权利要求2所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述插头和插座的集成电路板包括输入接点、输出接点以及用于降低电流的控制电路，该控制电路由一个或一个以上的串联电阻和二极管组成。

10.根据权利要求2所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述插头和插座的集成电路板包括输入接点、输出接点以及桥式整流控制电路，该桥式整流电路分成直流输出正极与负极两组，分设于插头和插座两端与集成电路板的输出接点连接，交流输入端分别与电路板的输入接点连接。

11.根据权利要求10所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述桥式整流电路的交流输入端、直流输出正极或负极并联有电容，在直流输出正极或负极与输出接点之间串联有电阻。

12.根据权利要求10所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述桥式整流电路的直流输出正极串联有一LED恒流驱动IC，在直流输出正极或负极与输出接点之间串联有电阻。

13.根据权利要求2所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述插头和插座的集成电路板包括输入接点、输出接点以及降流恒流控制电路，该降流恒流控制电路包括一个或一个以上的串联电阻，以及串联的LED恒流驱动IC。

14.根据权利要求1或2所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：还包括串接于灯串中的中间连接装置，该中间连接装置包括有外壳以及置于外壳内的包含有控制电路的集成电路板。

15.根据权利要求1或2所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：还包括串接于灯串中的中间连接装置，该中间连接装置包括有外壳以及置于外壳内的包含有控制电路的集成电路板，该集成电路板分别与插头和插座的集成电路形成回路，其输出接点与输入接点之间串联有电阻，以及整流二极管或LED恒流驱动IC。

16.根据权利要求1或2所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：还包括串接于灯串中的中间连接装置，该中间连接装置包括有外壳以及置于外壳内的包含有控制电路的集成电路板，该集成电路板包括有桥式整流电路，其交流输入端与电路板输入接点连接，直流输出端与电路板输出接点连接，直流输出正极或负极串联有电阻或LED恒流驱动IC，直流输出正极或负极并联有滤波电容。

17.根据权利要求1所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述插头的集成电路板包括两个与金属插脚连接的输入接点、两个与灯串连接的输出接点，以及控制电路，该控制电路包括有串联于输入接点和输出接点之间的电阻、与电阻串联连接的整流二极管或LED恒流驱动IC。

18.根据权利要求1所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述插头的集成电路板包括两个与金属插脚连接的输入接点、两个与灯串连接的输出接点以及全桥整流电路，全桥整流电路的交流输入端与输入接点连接，直流输出端与输出接点连接且之间串联有电阻。

19.根据权利要求18所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述的全桥整流电路的直流输出端并联有电容或串联一LED恒流驱动IC

20.根据权利要求1所述的带集成电路的插头插座，其特征在于：所述插头的集成电路板包括输入接点、输出接点、全桥整流电路和输出稳压电路。

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