專利名稱：智能安全電源插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種插座，特別涉及一種智能安全電源插座。
技術(shù)背景人們在日常生活中使用高于人體安全電壓電源時，由于使用人手直接按壓開 關(guān)或者電源插頭，有可能導(dǎo)致觸電的發(fā)生，人體生命安全難以獲得保障；在使用 家用電器的時候，可能會由于電器的功率過高，而導(dǎo)致家庭線路的超負荷，引發(fā) 不安全因素。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種具有防觸電和防負載過載工作功能的智能 安全電源插座。上述目的可通過以下的技術(shù)措施來實現(xiàn) 一種智能安全電源插座，包括插座 外殼，所述的插座外殼里安裝有控制系統(tǒng)電路，該控制系統(tǒng)電路包括用于輸出恒 定的直流電壓的電源電路、用于防止負載過載工作的智能控制電路、用于對信號 進行采樣并向智能控制電路發(fā)出工作指令的檢測電路及用于對信號進行輸出驅(qū) 動控制的輸出驅(qū)動電路，其中輸入的負載交流信號接通進入檢測電路，經(jīng)檢測電 路檢測釆樣后的信號傳輸至智能控制電路，智能控制電路對信號的功率進行運算 判斷后給輸出驅(qū)動電路發(fā)出相應(yīng)的過載與否指令。本實用新型所述的智能控制電路設(shè)有用于防止電器功率過載和自動延時啟 動電路的智能芯片，該智能芯片的輸出控制端與所述輸出驅(qū)動電路相應(yīng)接口連 接；此外，智能控制電路還設(shè)有用于響應(yīng)智能芯片過載與否的指示燈，該指示燈 與智能芯片的相應(yīng)接口連接。本實用新型所述的檢測電路包括電流傳感器、運算放大器和用于整流濾波的 二極管及電容；電流傳感器感應(yīng)到交流電流信號，通過與其并聯(lián)的電阻將其轉(zhuǎn)換 成小電壓信號送到放大器的輸入端進行放大輸出，經(jīng)過用于整流濾波的二極管和 電容后得到直流電壓供給所述智能控制電路的智能芯片。本實用新型所述的電源電路包括用于對輸入交流信號降壓的降壓電路和整 流濾波電路，該整流濾波電路與智能控制電路連接。
本實用新型所述的輸出驅(qū)動電路設(shè)有用于響應(yīng)智能控制電路的智能芯片關(guān) 斷指令的隔離器件和用于關(guān)斷電器電源的驅(qū)動器件，所述的隔離器件與智能芯片 的相應(yīng)接口連接。本實用新型通過延時技術(shù)，具備防觸電功能，保障人們在使用高于人體安全 電壓電源時的觸電危險不會發(fā)生；另一方面，通過智能IC芯片，能設(shè)定安全使 用功率，當(dāng)電器的輸入功率超出該使用功率，會作出過載指示，防止因功率不正 常而導(dǎo)致危險因素的產(chǎn)生，可應(yīng)用于固定插座，排插等各式超人體安全電壓電源 插座。


圖1為本實用新型實施例一的外觀示意圖；圖2為本實用新型實施例二的外觀示意圖；圖3為本實用新型的控制系統(tǒng)電路連接框圖；圖4為本實用新型的電源電路原理圖；圖5為本實用新型的智能控制電路原理圖；圖6為本實用新型的檢測電路原理圖；圖7為本實用新型的輸出驅(qū)動電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，為本實用新型實施例一的外觀示意圖，包括插座和帶有插頭的 電源線；如圖2所示，為本實用新型實施例二的外觀示意圖，包括插座外殼。兩 實施例的插孔旁都設(shè)有工作指令觸發(fā)開關(guān)3和指示燈，指示燈包括過載指示燈1和工作指示燈2。插座殼里安裝有控制系統(tǒng)電路，如圖3所示，該控制系統(tǒng)電路 包括電源電路、智能控制電路、檢測電路和輸出驅(qū)動電路；輸入的負載交流信號 接通進入檢測電路，經(jīng)檢測電路檢測采樣后的信號傳輸至智能控制電路，智能控 制電路對信號的功率進行運算判斷后給輸出驅(qū)動電路發(fā)出相應(yīng)的過載與否指令， 如果負載正常則接通電路，反之關(guān)閉插座電源同時給出相應(yīng)指示燈指示。其中具體工作過程為將電器插頭插入插座，此時按動插座中間的工作指令觸發(fā)開關(guān)3，當(dāng)插頭沒有完全插入插座時工作指令觸發(fā)開關(guān)3還不能開始啟動； 插頭完全插入插座，開始啟動工作指令觸發(fā)開關(guān)3后，工作指示燈2亮綠色，工 作指令觸發(fā)開關(guān)3向智能控制電路的智能芯片發(fā)出工作指令，插座內(nèi)的智通芯片
自動啟動延時通電功能，在預(yù)先設(shè)定的一定延期時間內(nèi)(可設(shè)計成數(shù)秒或更長時 間)，接通電源，此時，人手可以安全撤離電源。電源接通后，插座上的工作指 示燈2會自動變成紅色。而當(dāng)設(shè)定安全使用功率后(可根據(jù)使用者用電情況設(shè)定 不同的功率值)，當(dāng)插入插座的電器的輸入功率超出該使用功率，本智能插座將 自動斷開電源，過載指示燈1亮紅色報警，當(dāng)異常解除，插座自動恢復(fù)通過功能， 過載指示燈1亮綠色。如圖4所示，為本實用新型的電源電路原理圖，包括用于對輸入交流信號降 壓的降壓電路模塊和整流濾波電路模塊。當(dāng)插座接入市電后，通過隔離變壓器 Tl降壓轉(zhuǎn)換為6V左右的交流電再經(jīng)過橋式整流D2得出脈動直流電壓，電容C2、 C3、 C4、 C5、 C6、 C7為濾波器件，目的是將脈動直流中的紋波濾除使其變?yōu)榧y 波系數(shù)很小的直流電壓，然后經(jīng)過穩(wěn)壓塊U3，穩(wěn)壓輸出恒定的直流電壓供給其 它模塊電路。如圖5所示，為本實用新型的智能控制電路原理圖。U4為閉合智能芯片， 當(dāng)負載插入插座后觸發(fā)開關(guān)閉合智能芯片U4自動啟動，使12腳輸出高電平點亮 綠色指示燈GLED1，同時內(nèi)部定時器定時，當(dāng)5S到后12腳輸出低電平使GLED1 熄滅，同時11腳輸出高電平點亮紅色指示燈RLED1并向第8腳發(fā)出開啟指令， 打開驅(qū)動電路接通用電器，在接通的瞬間智能芯片第5腳檢測負載信號并通過 A/D轉(zhuǎn)換等一系列的運算判斷是否過載，當(dāng)檢測到的信號大于智能芯片設(shè)定的過 載值時智能芯片第8腳就會發(fā)出關(guān)斷指令通過三極管Q3的C極去控制驅(qū)動電路 中隔離器件U2的第2腳，使隔離器件U2直接控制驅(qū)動器件SCR1，使其關(guān)斷用 電器電源同時智能芯片第11腳輸出斷續(xù)高電平使紅色指示燈RLED1閃爍報警， 以此來實現(xiàn)過載保護與警報功能。此控制電路中Q2為防死機電路，Jl為智能芯 片程序?qū)懭肟?，電阻RIO、 Rll、 R12、 R13、 R14為限流電阻，電阻R15、 R16為 三極管Q3的偏置電阻。如圖6所示，為本實用新型的檢測電路原理圖，此電路主要起信號采樣作用。 在接通負載的瞬間，電流傳感器L1即刻感應(yīng)出負載電流大小并通過放大器U1A 將此信號加以放大輸出，通過二極管D1整流和電容C1、電阻R7濾波后提供給 智能芯片第5腳判斷。其中電阻R1為電壓轉(zhuǎn)換電阻，電阻R2、 R3、 R4、 R5、 R6 為放大器UA1的靜態(tài)偏置電阻。
如圖7所示，為本實用新型的輸出驅(qū)動電路原理圖，此電路主要起驅(qū)動控制 及強弱電隔離作用，當(dāng)隔離塊U2的第2腳收到智能芯片的驅(qū)動指令時即刻響應(yīng)， 使第4腳輸出觸發(fā)信號控制驅(qū)動器件SCR1導(dǎo)通與截止。其中R8、R9為限流電阻， RU1為浪涌吸收器件，起保護作用。
權(quán)利要求1、一種智能安全電源插座，包括插座外殼，其特征在于所述的插座外殼里安裝有控制系統(tǒng)電路，該控制系統(tǒng)電路包括用于輸出恒定的直流電壓的電源電路、用于防止負載過載工作的智能控制電路、用于對信號進行采樣并向智能控制電路發(fā)出工作指令的檢測電路及用于對信號進行輸出驅(qū)動控制的輸出驅(qū)動電路，其中輸入的負載交流信號接通進入檢測電路，經(jīng)檢測電路檢測采樣后的信號傳輸至智能控制電路，智能控制電路對信號的功率進行運算判斷后給輸出驅(qū)動電路發(fā)出相應(yīng)的過載與否指令。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能安全電源插座，其特征在于所述的智能控 制電路設(shè)有用于防止電器功率過載和自動延時啟動電路的智能芯片，該智能芯片 的輸出控制端與所述輸出驅(qū)動電路相應(yīng)接口連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能安全電源插座，其特征在于所述的智能控 制電路還設(shè)有用于響應(yīng)智能芯片過載與否的指示燈，該指示燈與智能芯片的相應(yīng) 接口連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能安全電源插座，其特征在于所述的檢測電 路包括電流傳感器、運算放大器和用于整流濾波的二極管及電容；電流傳感器感 應(yīng)到交流電流信號，通過與其并聯(lián)的電阻將其轉(zhuǎn)換成小電壓信號送到放大器的輸 入端進行放大輸出，經(jīng)過用于整流濾波的二極管和電容后得到直流電壓供給所述 智能控制電路的智能芯片。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能安全電源插座，其特征在于所述的電源電 路包括用于對輸入交流信號降壓的降壓電路模塊和整流濾波電路模塊，該整流濾 波電路模塊與智能控制電路連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能安全電源插座，其特征在于所述的輸出驅(qū) 動電路設(shè)有用于響應(yīng)智能控制電路的智能芯片關(guān)斷指令的隔離器件和用于關(guān)斷 電器電源的驅(qū)動器件，所述的隔離器件與智能芯片的相應(yīng)接口連接。
專利摘要本實用新型公開了一種智能安全電源插座，包括插座外殼，所述的插座外殼里安裝有控制系統(tǒng)電路，該控制系統(tǒng)電路包括用于輸出恒定的直流電壓的電源電路、用于防止負載過載工作的智能控制電路、用于對信號進行采樣并向智能控制電路發(fā)出工作指令的檢測電路及用于對信號進行輸出驅(qū)動控制的輸出驅(qū)動電路，其中輸入的負載交流信號接通進入檢測電路，經(jīng)檢測電路檢測采樣后的信號傳輸至智能控制電路，智能控制電路對信號的功率進行運算判斷后給輸出驅(qū)動電路發(fā)出相應(yīng)的過載與否指令。本實用新型通過延時技術(shù)，具備防觸電功能；另一方面，能設(shè)定安全使用功率，當(dāng)電器的輸入功率超出該使用功率，會作出過載指示，防止因功率不正常而導(dǎo)致危險因素的產(chǎn)生。
文檔編號H01R13/66GK201048208SQ20072004790
公開日2008年4月16日 申請日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月26日
發(fā)明者輝 邵 申請人:邵 輝;張護明