專利名稱：新型電源插頭的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種電源插頭，尤指一種具有漏電保護功能的新型電源插頭。
背景技術(shù)：
人們經(jīng)常使用的電源插頭主要由殼體和安裝在殼體上的兩個或三個插頭 葉片構(gòu)成，插頭葉片的一端裸露在殼體的外面，另一端通過導線與家用電器內(nèi) 的控制線路板上的電源火線、零線、地線輸入端相連。在使用家用電器時，只 需將電源插頭的插頭葉片插入到電源插座或普通漏電保護插座電源插孔內(nèi)即 可。這種電源插頭的作用只是將插座內(nèi)的電源引入到家用電器線路板上，使其 帶電工作，而對于插頭輸出側(cè)火線、零線、地線間的漏電故障，以及插頭輸出 側(cè)火線與零線短路引起的拉弧故障給家用電器造成的損害沒有任何的保護作 用，安全保護性能較差。 發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述原因，本實用新型的目的是提供一種安全保護性能強、能實時檢 測電源線漏電故障并及時切斷電源輸出的具有漏電保護功能的電源插頭。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下設計方案 一種新型電源插頭，它 由殼體、安裝在殼體上的電源火線插頭葉片、零線插頭葉片、地線插頭葉片和 安裝在殼體內(nèi)的可實現(xiàn)電力連接的組件以及用于檢測電源插頭電源輸出線是 否存在漏電故障的控制電路構(gòu)成；其特征在于
所述控制電路包括主電路、漏電流檢測控制電路、低電阻故障產(chǎn)生電路、 手動模擬漏電流產(chǎn)生電路和顯示電路；
主電路由輸入火線臂、輸入零線臂、差動微分變壓器、輸出火線彈性臂和 輸出零線彈性臂構(gòu)成；輸出火線彈性臂和輸出零線彈性臂的一端穿過差動微分 變壓器與負載端接線端子相連；另一端上的動觸點與輸入火線臂、輸入零線臂 上的靜觸點接觸或斷開；
漏電流檢測控制電路由芯片、可控硅、內(nèi)置鐵芯的脫扣線圈、與復位按鈕 聯(lián)動的復位狀態(tài)開關(guān)構(gòu)成；芯片的漏電流檢測信號輸入端分別與差動微分變壓 器的信號輸出端相連；芯片的控制信號輸出端與可控硅的控制極相連；脫扣線 圈的一端通過與復位按鈕聯(lián)動的復位狀態(tài)開關(guān)與電源插頭電源輸入端的火線 相連，脫扣線圈的另一端通過可控硅與電源輸入端的零線相連；在復位按鈕呈 脫扣狀態(tài)時，復位狀態(tài)開關(guān)為斷開狀態(tài)，在復位按鈕被按下和復位狀態(tài)時，復
位狀態(tài)開關(guān)為閉合狀態(tài)；
低電阻故障產(chǎn)生電路由位于輸出火線/零線彈性臂動觸點下方的金屬片、
低阻值電阻、輸出火線彈性臂依次串聯(lián)構(gòu)成回路；輸出火線/零線彈性臂動觸
點與輸入火線臂/輸入零線臂上的靜觸點接觸時，金屬片與低阻值電阻、輸出 火線彈性臂依次串聯(lián)構(gòu)成的回路呈導通狀態(tài)；輸出火線彈性臂動觸點與輸入火
線臂上的靜觸點斷開時，金屬片與低阻值電阻、輸出火線彈性臂依次串聯(lián)構(gòu)成 的回路呈斷路狀態(tài)。
所述安裝在殼體內(nèi)的可實現(xiàn)電力連接的組件包括脫扣器、墊片、復位導向 銷、"L"形鎖扣、內(nèi)置有鐵芯的脫扣線圈；
脫扣器位于電源插頭表面復位按鈕的正下方，脫扣器為"T"字形，其左 右兩側(cè)向外延伸的提臂放置在脫扣線圈前端的線圈架內(nèi)，并可以在線圈架內(nèi)上 下移動；其頂部設有一縱向中央貫通孔；
在脫扣器的上面放置有一墊片，墊片左右兩側(cè)四個角放置在脫扣線圈前端 的線圈架上，墊片左右兩側(cè)向外延伸形成提臂；在墊片一側(cè)的提臂與脫扣器一 側(cè)的提臂之間放置有輸出火線彈性臂，在墊片另一側(cè)提臂與脫扣器另一側(cè)提臂 之間放置有輸出零線彈性臂；在墊片的中間設有一個中央穿孔；
在脫扣器的中部橫穿一可前后移動的"L"形鎖扣，在鎖扣的頂面中央設 有一通孔；在鎖扣的內(nèi)側(cè)壁與脫扣器的側(cè)壁之間放置有一鎖扣彈簧；鎖扣的外 側(cè)壁正對著脫扣線圈內(nèi)的鐵芯，在鐵芯的作用下，鎖扣可以前后移動；
復位導向銷內(nèi)嵌在電源插頭表面復位按鈕的下面，其上部的外徑大于其下 部的外徑，上、下部交界處設有一坎肩，在復位導向鎖的末端設有一凹槽；在 復位按鈕的下面首先設置有一中層支架，在中層支架的下面依次放置有墊片和 脫扣器；復位導向銷穿過中層支架上的通孔、墊片上的中央穿孔和脫扣器的中 央貫通孔，直抵"L"形鎖扣的頂面，并與"L"形鎖扣頂面的通孔呈錯位狀；
在復位導向銷的上部套有一個彈簧，該彈簧位于復位按鈕與中層支架之 間；在復位導向銷的下部套有一個快速跳閘彈簧，該快速跳閘彈簧位于復位導 向銷坎肩與墊片之間。
所述安裝在殼體內(nèi)的可實現(xiàn)電力連接的組件還包括一個設置在所述脫扣 器下方的、與復位按鈕聯(lián)動的復位狀態(tài)開關(guān)，該復位狀態(tài)開關(guān)由彈性金屬片和 橫向放置的"U"形金屬件構(gòu)成；
彈性金屬片的一端固定在電路板上，與脫扣線圈的一端連接焊接在一起， 另一端向上翹起，并在其上、下表面各設置有一觸點；兩觸點上下處于錯開的 位置，上表面的觸點位于頂端，下表面的觸點位于下表面稍偏后的位置處；"U" 形金屬件橫向放置，其底部伸出一插腳穿過電路板與輸入火線臂連接焊接在一
起，"U"形金屬件的兩邊為一長一短，長邊端末上表面設有一觸點，短邊端 末下表面設有一觸點，長邊上的觸點正對彈性金屬片下表面的觸點，短邊上的 觸點正對彈性金屬片上表面的觸點。
在電源插頭內(nèi)輸出零線彈性臂帶有動觸點的一端下方設有一金屬片；該金 屬片一端正對輸出零線彈性臂的端部，另一端與穿過差動微分變壓器的電源零 線相連；
該金屬片與輸出零線彈性臂的端部構(gòu)成低電阻故障仿真開關(guān)；在電源插頭 輸出零線彈性臂上的動觸點與輸入火線臂上的靜觸點斷開時，金屬片與輸出零 線彈性臂的端部接觸，低電阻故障仿真開關(guān)閉合；皇電源插頭輸出零線彈性臂 上的動觸點與輸入零線臂上的靜觸點接觸時，金屬片與輸出零線彈性臂的端部 斷開，低電阻故障仿真開關(guān)斷開。
本實用新型的優(yōu)點是操作簡單、性能可靠，使用壽命長，可實時快速地 檢測出電源插頭供電線路中的漏電故障，并及時快速地切斷電源插頭的電源輸 出，保證使用者和用電設備的安全。


圖1為本實用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖2為本實用新型立體分解結(jié)構(gòu)示意圖3為本實用新型去除上蓋后固定在底座內(nèi)的各組件位置關(guān)系結(jié)構(gòu)示意
圖4為圖3的俯視圖5為本實用新型脫扣器、墊片、套有兩個彈簧的復位導向鎖、復位狀態(tài) 開關(guān)、脫扣線圈位置關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖6為本實用新型無電源輸出時，各組件位置關(guān)系剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為復位按鈕處于脫扣狀態(tài)時，復位狀態(tài)開關(guān)位置關(guān)系示意圖； 圖8為復位按鈕被按下時，復位狀態(tài)開關(guān)位置關(guān)系示意圖； 圖9為復位按鈕處于復位狀態(tài)時，復位狀態(tài)開關(guān)位置關(guān)系示意圖10為構(gòu)成模擬漏電流產(chǎn)生開關(guān)的金屬片46、 D2位置關(guān)系示意圖11為構(gòu)成模擬漏電流產(chǎn)生開關(guān)的金屬片46位置關(guān)系示意圖12為本實用新型復位按鈕被按下時，各組件位置關(guān)系剖面結(jié)構(gòu)示意圖13為本實用新型復位按鈕復位，電源輸入端和輸出端連接有電源輸出 時，各組件位置關(guān)系剖面結(jié)構(gòu)示意圖14為按下測試按鈕，復位按鈕跳脫，電源輸入端和輸出端斷開無電力 輸出時，各組件位置關(guān)系剖面結(jié)構(gòu)示意圖15為本實用新型漏電檢測保護電路具體電路圖(1);
圖16為本實用新型漏電檢測保護電路具體電路圖(2);
圖17為本實用新型漏電檢測保護電路具體電路圖(3); 圖18為本實用新型漏電檢測保護電路具體電路圖(4)。
具體實施方式

如圖l、圖2、圖3所示，本實用新型公開的具有漏電保護功能的電源插 頭由殼體、安裝在殼體上的電源火線插頭葉片、零線插頭葉片、地線插頭葉片 和安裝在殼體內(nèi)的可實現(xiàn)電力連接的組件以及用于檢測電源插頭電源輸出線 是否存在漏電故障的控制電路構(gòu)成。
上述殼體由上蓋l、底座2和負載端接線端子蓋板5組合而成。上蓋l上 設有復位按鈕(B-1)孔、模擬測試按鈕(C-l)孔、狀態(tài)指示燈(A-1)孑L。 復位按鈕B-1、模擬測試按鈕C-l和狀態(tài)指示燈A-l穿過上蓋1與電路板18 上的組件相接觸。底座2上設有三個標準的插頭葉片穿孔，電源火線插頭葉片 24、零線插頭葉片24A、地線插頭葉片23穿過該穿孔，裸露在殼體外。底座2、 負載端接線端子蓋板5與上蓋1之間通過螺釘連接。
電源火線插頭葉片24、零線插頭葉片24A和地線插頭葉片23的一端穿過 底座2上的插頭葉片穿孔裸露在殼體的外面，另一端固定在電路板18上。
如圖3、圖4、圖5、圖6所示，安裝在殼體內(nèi)的可實現(xiàn)電力連接的組件包 括輸入火線臂51A、輸入零線臂51、輸出火線彈性臂21、輸出零線彈性臂21A、 用于檢測漏電電流的差動微分變壓器19、脫扣器28、墊片21A、復位導向銷 35、 "L"形鎖扣31A、鎖扣彈簧34、復位狀態(tài)開關(guān)72、 72D、內(nèi)置有鐵芯42 的脫扣線圈26。
輸入火線臂51A和輸入零線臂51分別成90度彎曲后一端固定在電路板18 上，分別與電源火線插頭葉片24和零線插頭葉片24A相接觸；另一端端末向 下各設置有一個靜觸點51B、 51C。
在電路板18上與輸入火線臂51A、輸入零線臂51相對的另一端，設有一 輸出火線彈性臂21和輸出零線彈性臂21A。輸出火線彈性臂21和輸出零線彈 性臂21A的一端分別向下彎曲穿過差動微分變壓器19焊接在電路板18上，并 分別與負載端火線接線端子23-B和零線接線端子23-C相連；輸出火線彈性臂 21和輸出零線彈性臂21A的另一端位于輸入火線臂51A、輸入零線臂51的下 面，在其端部分別設有一向上的、與輸入火線臂51A和輸入零線臂51上的靜 觸點51B、 51C相對的動觸點21B、 21C。輸入火線臂51A端部的靜觸點51B與 輸出火線彈性臂21端部的動觸點21B接觸或斷開構(gòu)成一對開關(guān)；輸入零線臂 51端部的靜觸點51C與輸出零線彈性臂21A端部的動觸點21C接觸或斷開構(gòu)成 另一對開關(guān)。在電源插頭復位按鈕B-1沒有復位時，輸入火線臂、輸入零線臂
上的靜觸點與輸出火線彈性臂、輸出零線彈性臂上的動觸點是斷開的，電源插 頭負載端接線端子沒有電源(電力)輸出；當復位按鈕B-1復位后，輸入火線 臂、輸入零線臂上的靜觸點與輸出火線彈性臂、輸出零線彈性臂上的動觸點接 觸，電源插頭負載端接線端子有電源(電力)輸出。
如圖2所示，地線插頭葉片23固定在電路板18上后，通過一金屬片23-D 與負載端接地接線端子23-A相連。為防止短路，在電路板18與金屬片23-D 之間墊有一塑料固定件7。
如圖3、圖4、圖5、圖6所示，脫扣器28位于復位按鈕B-1的正下方， 脫扣器28為"T"字形，其左右兩側(cè)向外延伸的提臂放置在脫扣線圈26前端 的線圈架26Z內(nèi)，并可以在線圈架內(nèi)上下移動；其頂部設有一縱向中央貫通孔。
在脫扣器28的上面放置有一墊片28A，墊片28A左右兩側(cè)四個角28E放置 在脫扣線圈前端的線圈架26H上。墊片28A左右兩側(cè)向外延伸形成提臂。上述 輸出火線彈性臂21位于墊片28A —側(cè)的提臂與脫扣器28 —側(cè)的提臂之間；輸 出零線彈性臂21A也位于墊片28A另一側(cè)提臂與脫扣器28另一側(cè)提臂之間， 并隨著脫扣器28的上下移動而移動。在墊片28A的中間設有一個中央穿孔。
在脫扣器28的中部橫穿一可前后移動的"L"形鎖扣31A，在鎖扣31A的 頂面中央設有一通孔31。在鎖扣31A的內(nèi)側(cè)壁與脫扣器28的側(cè)壁之間放置有 一鎖扣彈簧34。鎖扣31A的外側(cè)壁正對著脫扣線圈26內(nèi)的鐵芯42，在鐵芯42 的作用下，鎖扣31A可以前后移動。
復位導向銷35內(nèi)嵌在復位按鈕B-1的下面，復位導向銷35上部的外徑大 于其下部的外徑，其上、下部交界處有一坎肩B-4，在復位導向鎖35的末端設
有一凹槽36。在復位按鈕B-1的下面首先設置有一中層支架3，在中層支架3 的下面設置有墊片28A和脫扣器28。復位導向銷35穿過中層支架3上的通孔 C-3、墊片28A上的中央穿孔和脫扣器28的中央貫通孔，直抵"L"形鎖扣31A 的頂面，并與"L"形鎖扣31A頂面的通孔31呈錯位狀。為了快速斷開接觸的 動、靜觸點，延長電源插頭的使用壽命，本實用新型在復位導向銷的上部套有 彈簧B-2，該彈簧B-2位于復位按鈕B-1與中層支架3之間；在復位導向銷的 下部套有快速跳閘彈簧B-3，該快速跳閘彈簧B-3位于復位導向銷坎肩B-4與 墊片28A之間。在脫扣鐵芯42推動"L"形鎖扣31A前后移動時，復位導向銷 35可以穿過鎖扣31A頂面的通孔31，帶動脫扣器28上下移動，從而使復位按 鈕復位或脫扣。
如圖5、圖7-圖9所示，在脫扣器28的下方設有一個與復位按鈕B-1聯(lián) 動的復位狀態(tài)開關(guān)(圖15中的開關(guān)KR-1)，該復位狀態(tài)開關(guān)由彈性金屬片72 和橫向放置的"U"形金屬件72D構(gòu)成。
彈性金屬片72的一端固定在電路板18上，與脫扣線圈的一端連接焊接在
一起，另一端向上翹起，并在其上下表面各設置有一觸點72F、 72C。兩觸點上 下處于錯開的位置，上表面的觸點72F位于頂端，下表面的觸點72C位于下表 面稍偏后的位置處。"U"形金屬件72D橫向放置，其底部伸出一插腳穿過電 路板與輸入火線臂51A相連焊接在一起。"U"形金屬件的兩邊為一長一短， 長邊在下，短邊在上，且長邊端末上表面設有一觸點72A，短邊端末下表面設 有一觸點72E，長邊上的觸點72A正對彈性金屬片72下表面的觸點72C， 短 邊上的觸點72E正對彈性金屬片72上表面的觸點72F。
如圖7所示，當復位按鈕B-1處于脫扣狀態(tài)時，彈性金屬片72在快速跳 閘彈簧B-3的擠壓下，懸于"U"形金屬件72D的長邊72A與短邊72E之間， 復位狀態(tài)開關(guān)處于斷開狀態(tài)。如圖8所示，當復位按鈕被按下時，脫扣器28 被進一步擠壓從而擠壓彈性金屬片72，使其下表面的觸點72C與"U"形金屬 件長邊上的觸點72A接觸導通，復位狀態(tài)開關(guān)閉合，使脫扣線圈得電產(chǎn)生磁場， 驅(qū)動脫扣線圈內(nèi)置的鐵芯動作，使復位導向銷35穿過鎖扣31A上的通孔31， 進而使復位按鈕可以復位。如圖9所示，此時釋放復位按鈕，因復位導向柱35 底部的凹槽36鉤住鎖扣31A，帶動脫扣器28整個往上提，使彈性金屬片72 在其自身的彈力作用下上翹，彈性金屬片72上表面的觸點72F與"U"形金屬 件短邊上的觸點72E接觸導通，復位狀態(tài)開關(guān)仍然處于閉合狀態(tài)，具有漏電保 護功能的電源插頭處于正常工作狀態(tài)。
如圖15所示，脫扣線圈26的一端通過復位狀態(tài)開關(guān)72、 72D與輸入火線 臂51A相連，另一端通過可控硅SCR與輸入零線臂51相連?？煽毓鑃CR的控 制極與漏電檢測電路中的漏電檢測芯片IC的控制信號輸出端相連。
如圖2、圖4、圖6、圖10、圖ll、圖15所示，在模擬測試按鈕C-1的下 面設有一個與測試按鈕聯(lián)動的手動模擬漏電流產(chǎn)生開關(guān)KR-2。該手動模擬漏電 流產(chǎn)生開關(guān)KR-2由直立放置的金屬片46和橫向放置的金屬片D2構(gòu)成。
直立放置的金屬片46的一端固定在電路板上并與輸入零線臂51相連，另 一端懸空延伸至模擬測試按鈕C-1的下方。在直立放置的金屬片46的下方， 垂直于該直立放置的金屬片46設置有一橫向放置的金屬片D2，其一端位于金 屬片46的下面，與金屬片46不接觸，另一端通過電阻R3-1、 R3-2與穿過差 動微分變壓器19的火線相連。當測試按鈕C-1處于釋放狀態(tài)時，金屬片D2與 金屬片46不接觸，手動模擬漏電流產(chǎn)生開關(guān)KR-2斷開。當測試按鈕C-1被按 下時，金屬片46與金屬片D2接觸導通，手動模擬漏電流產(chǎn)生開關(guān)KR-2閉合， 輸入端零線與穿過差動微分變壓器的火線短接產(chǎn)生模擬漏電流。該模擬漏電流 用來人為切斷電源插頭負載端的電源輸出，或檢測該電源插頭的漏電檢測電路 工作是否正常。
如圖6、圖15所示，在輸出火線彈性臂21帶有動觸點21B的一端下方設 有一金屬片66。該金屬片一端正對輸出火線彈性臂21末端，另一端通過低阻 值電阻R3-2與穿過差動微分變壓器19的電源火線相連。在電源插頭輸出火線 彈性臂21上的動觸點21B與輸入火線臂51A上的靜觸點51B斷開時，金屬片 66與輸出火線彈性臂21的末端接觸，金屬片66與輸出火線彈性臂21構(gòu)成的 低電阻故障仿真開關(guān)閉合，當電源插頭輸出火線彈性臂21上的動觸點21B與 輸入火線臂51A上的靜觸點51B接觸時，金屬片66與輸出火線彈性臂21的末 端斷開，金屬片66與輸出火線彈性臂21構(gòu)成的低電阻故障仿真開關(guān)斷開。
當電源插頭處于脫扣狀態(tài)時，輸出火線彈性臂21帶動觸頭21B的端部與 金屬片66接觸，產(chǎn)生低電阻故障，在差動微分變壓器Ll、 L2兩者都完好時(該 低電阻故障由Ll輸入到IC，再由IC輸出到L2，產(chǎn)生耦合)，差動微分變壓 器發(fā)送低電阻故障信號給芯片IC，使IC輸出控制信號至可控硅SCR的控制極， 使可控硅導通。此時如果按下復位按鈕，復位狀態(tài)開關(guān)KR-1的觸點72C與觸 點72A接觸導通，復位狀態(tài)開關(guān)KR-1閉合，脫扣線圈26得電產(chǎn)生磁場，驅(qū)動 脫扣線圈內(nèi)置的鐵芯動作，使電源插頭復位，電源插頭負載端接線端子23-B、 23-C有電源輸出。復位后，由于輸出火線彈性臂21被脫扣器帶動往上移動與 輸入火線臂51A連接導通，從而使金屬片66與輸出火線彈性臂21分離，停止 產(chǎn)生低電阻故障，可控硅截止，脫扣線圈26內(nèi)的電流消失。此時，構(gòu)成復位 狀態(tài)開關(guān)的彈性金屬片72在其自身的彈力作用下上翹，復位狀態(tài)開關(guān)的觸點 72F與觸點72E接觸導通，復位狀態(tài)開關(guān)仍然處于閉合狀態(tài)，脫扣線圈26的一 端仍與輸入端火線相連，但，由于可控硅截止，所以脫扣線圈26內(nèi)無電流流 過，沒有磁場產(chǎn)生，其內(nèi)置的鐵芯不動作； 一旦，供電電路中存在漏電故障， 差動微分變壓器檢測到該故障后，芯片IC輸出控制信號使可控硅導通，脫扣 線圈26內(nèi)有電流流過，產(chǎn)生磁場，驅(qū)動其內(nèi)置的鐵芯動作，使復位按鈕跳脫， 電源插頭沒有電源輸出。
圖15、圖17、圖18中，金屬片66、低阻值電阻R3-2、穿過差動微分變 壓器的輸出火線彈性臂21又構(gòu)成低電阻故障產(chǎn)生電路；該電路中能產(chǎn)生低電 阻故障的電阻R3-2的阻值應控制在2歐姆以內(nèi)。該低阻值電阻R3-2也可直接 由一阻值接近于零的金屬片代替，如圖16所示，在該電路中，金屬片66和輸 出火線彈性臂21構(gòu)成低電阻故障仿真開關(guān)，金屬片66和穿過差動微分變壓器 的輸出火線彈性臂21構(gòu)成低電阻故障產(chǎn)生電路。
在本實用新型的具體實施例中，金屬片66放置在輸出火線彈性臂21帶有 動觸點21B—端的下方，當然，金屬片66也可以放置在輸出零線彈性臂21A 帶有動觸點21C —端的下方。金屬片66通過低阻值電阻R3-2與穿過差動微分 變壓器的輸出零線彈性臂21A相連，構(gòu)成低電阻故障產(chǎn)生電路。
圖15為安裝在具有漏電檢測功能的電源插頭內(nèi)的控制電路具體電路圖。 如圖所示，該控制電路包括主電路、漏電流檢測控制電路、低電阻故障產(chǎn)生電 路、手動模擬漏電流產(chǎn)生電路和顯示電路。
主電路由輸入火線臂51A、輸入零線臂51、差動微分變壓器L1、 L2、輸出 火線彈性臂21和輸出零線彈性臂21A構(gòu)成。輸出火線彈性臂21和輸出零線彈 性臂21A的一端穿過差動微分變壓器L1、 L2與負載端接線端子相連；另一端 上的動觸點與輸入火線臂51A、輸入零線臂51上的靜觸點接觸或斷開，從而， 使主電路有/或無電源輸出。
漏電流檢測控制電路由芯片IC、可控硅SCR、內(nèi)置鐵芯的脫扣線圈L3、與 復位按鈕聯(lián)動的復位狀態(tài)開關(guān)KR-1、 二極管V卜V4組成。芯片IC的漏電流檢 測信號輸入端l、 2、 3、 7分別與差動微分變壓器L1、 L2的信號輸出端相連； 芯片IC的控制信號輸出端5與可控硅SCR的控制極相連；脫扣線圈L3的一端 通過與復位按鈕聯(lián)動的復位狀態(tài)開關(guān)KR-l與電源插頭電源輸入端的火線相連， 脫扣線圈L3的另一端通過可控硅SCR、電容C5與電源輸入端的零線相連；二 極管VI-V4構(gòu)成全波整流電路為芯片IC提供工作電源。
低電阻故障產(chǎn)生電路由位于輸出火線彈性臂動觸點下方的金屬片66、低阻 值電阻R3-2、輸出火線彈性臂21依次串聯(lián)構(gòu)成回路；輸出火線彈性臂動觸點 與輸入火線臂上的靜觸點接觸時，金屬片66與低阻值電阻R3-2、輸出火線彈 性臂21依次串聯(lián)構(gòu)成的回路呈導通狀態(tài)；輸出火線彈性臂動觸點與輸入火線 臂上的靜觸點斷開時，金屬片66與低阻值電阻R3-2、輸出火線彈性臂21依次 串聯(lián)構(gòu)成的回路呈斷路狀態(tài)。
手動模擬漏電流產(chǎn)生電路由位于模擬測試按鈕TEST下方的金屬片46、 D2 和電阻R3-1構(gòu)成；金屬片46、 D2構(gòu)成手動模擬漏電流產(chǎn)生開關(guān)，該開關(guān)的一 端與電源插頭輸入端的零線相連，另一端通過電阻R3-1與穿過差動微分變壓 器的電源火線相連。當模擬測試按鈕TEST被按下時，手動模擬漏電流產(chǎn)生開 關(guān)閉合，手動模擬漏電流產(chǎn)生電路導通，產(chǎn)生模擬漏電流；當模擬測試按鈕TEST 未被按下時，手動模擬漏電流產(chǎn)生開關(guān)斷開，手動模擬漏電流產(chǎn)生電路斷路， 無漏電流產(chǎn)生。
顯示電路由電源輸出指示燈LEDV7、電阻R5構(gòu)成，電源輸出指示燈LEDV7 與電阻R5串聯(lián)后連接在電源插頭負載輸出端OUT火線HOT和零線WHITE之間。 當電源插頭負載端有電源輸出時，電源輸出指示燈LEDV7亮，否則，電源輸出 指示燈LEDV7滅，表明沒有電源輸出。該顯示電路還包括一復位指示燈LEDV6 和一電阻R4，復位指示燈LEDV6、電阻R4串聯(lián)后一端與電源插頭輸入端火線 相連，另一端通過可控硅SCR與地相連。當漏電檢測電路工作正常，可控硅導 通時，復位指示燈LEDV6亮，表明電源插頭工作正常；當漏電檢測電路故障，
無法檢測漏電故障時，可控硅始終不會導通，復位指示燈LEDV6不亮，表明具
有漏電保護功能的電源插頭已壽命終止。
在本實用新型安裝完畢，復位按鈕處于脫扣狀態(tài)，電源插頭沒有電源輸出
時，如圖6、圖7所示，構(gòu)成低電阻故障產(chǎn)生電路的金屬片66與輸出火線彈性 臂21接觸，低電阻故障產(chǎn)生電路工作，芯片IC輸出控制信號使可控硅SCR導 通，構(gòu)成復位狀態(tài)開關(guān)的金屬片72上的觸點72C與金屬片72D上的觸點72A 不接觸導通，脫扣線圈26內(nèi)無電流流過，電源插頭處于隨時可以復位的狀態(tài)。
此時，如圖12、圖8所示，按下復位按鈕B-1，脫扣器28被按下，使構(gòu) 成復位狀態(tài)開關(guān)的金屬片72上的觸點72C與金屬片72D上的觸點72A繼續(xù)接 觸導通，脫扣線圈26內(nèi)有電流流過產(chǎn)生磁場，驅(qū)動其內(nèi)置的鐵芯動作，推動 鎖扣31A移動，使復位按鈕下面的復位導向鎖35穿過鎖扣31A。
如圖13所示，釋放復位按鈕，在彈簧B-2、 B-3的作用下，復位按鈕復位， 帶動脫扣器28、輸出火線彈性臂21、輸出零線彈性臂21A—起向上移動，使 輸出火線彈性臂21、輸出零線彈性臂21A上的動觸點21B、 21C與輸入火線臂 51A、輸入零線臂51的靜觸點51B、 51C接觸，電源插頭有電源輸出。由于復 位按鈕復位時，帶動輸出火線彈性臂21向上移動，使構(gòu)成低電阻故障產(chǎn)生電 路的金屬片66與輸出火線彈性臂21斷開，低電阻故障產(chǎn)生電路斷路，芯片IC 無控制信號輸出，可控硅SCR截止，脫扣線圈26內(nèi)無電流流過，其內(nèi)部磁場 消失，其內(nèi)置的鐵芯恢復到原來位置，復位按鈕處于復位狀態(tài)，電源插頭仍有 電源輸出。此時，如圖9所示，構(gòu)成復位狀態(tài)開關(guān)的金屬片72的觸點72F與 金屬片72D上的觸點72E接觸。
在電源插頭有電源輸出的過程中，如果供電電路中出現(xiàn)漏電故障，差動微 分變壓器會立即輸出信號至芯片IC，芯片IC輸出控制信號至可控硅使其導通， 脫扣線圈26內(nèi)有電流流過，產(chǎn)生磁場，驅(qū)動其內(nèi)置的鐵芯動作，推動鎖扣31A 動作，如圖14所示，復位導向鎖35從鎖扣31A的通孔31內(nèi)跳脫，在彈簧B-2、 B-3的作用下，脫扣器28向下移動，輸出火線彈性臂21、輸出零線彈性臂21A 上的動觸點21B、 21C與輸入火線臂51A、輸入零線臂51的靜觸點51B、 51C 斷開，電源插頭無電源輸出。
在電源插頭有電源輸出的過程中，也可以通過按壓測試按鈕C-1，使手動 模擬漏電流產(chǎn)生電路工作，人為產(chǎn)生模擬漏電流，切點電源插頭的電源輸出。
圖15-圖18為本實用新型漏電檢測電路具體實施例圖。它們的工作原理相 同，區(qū)別在于
圖16中，將構(gòu)成低電阻故障產(chǎn)生電路的低阻值電阻R3-2省略，直接用阻 值較小的輸入彈性金屬片代替。
圖16、圖18中，將芯片IC的電源電路設計為半波整流電路。
電路圖15、圖16中有復位狀態(tài)指示燈V6， V6—端經(jīng)過電阻R4連接到電 源輸入端火線上，另一端與可控硅SCR正極連接，在電源插頭處于脫扣狀態(tài)且 正確連接上電源時，如果電源插頭功能正常則指示燈V6亮，表明電源插頭可 以被復位，否則，指示燈V6不亮，說明電源插頭功能不正常應及時替換。圖 17、圖18中省略了該復位指示燈V6。
圖15-圖18是本實用新型具體實施例控制電路電路圖。圖中構(gòu)成低電阻故 障產(chǎn)生電路的金屬片66位于輸出火線彈性臂21—端動觸點的下方，但是，本 實用新型并不局限于此，構(gòu)成低電阻故障產(chǎn)生電路的金屬片66也可以位于輸 出零線彈性臂21A—端動觸點的下方。位于輸出零線彈性臂21A動觸點下方的 金屬片66、低阻值電阻R3-2、輸出零線彈性臂21構(gòu)成低電阻故障產(chǎn)生電路。
如圖11所示，本實用新型設置在電源輸入側(cè)的輸入火線臂51A和輸入零 線臂51相對放置，用于防止意外高壓的襲擊。在意外高壓發(fā)生時，兩相對放 置的金屬片能形成空氣放電，消耗掉大部分的電壓，從而起到保護電源插頭。 另外，如圖15所示，連接在脫扣線圈26—端與零線間的壓敏電阻M0V也起到 防止意外高壓襲擊的作用，與相對防止的輸入火線臂51A、輸入零線臂51形成 雙重保護，使本實用新型電源插頭工作更安全。
權(quán)利要求1、一種新型電源插頭，它由殼體、安裝在殼體上的電源火線插頭葉片、零線插頭葉片、地線插頭葉片和安裝在殼體內(nèi)的可實現(xiàn)電力連接的組件以及用于檢測電源插頭電源輸出線是否存在漏電故障的控制電路構(gòu)成；其特征在于所述控制電路包括主電路、漏電流檢測控制電路、低電阻故障產(chǎn)生電路、手動模擬漏電流產(chǎn)生電路和顯示電路；主電路由輸入火線臂(51A)、輸入零線臂(51)、差動微分變壓器(L1、L2)、輸出火線彈性臂(21)和輸出零線彈性臂(21A)構(gòu)成；輸出火線彈性臂(21)和輸出零線彈性臂(21A)的一端穿過差動微分變壓器(L1、L2)與負載端接線端子相連；另一端上的動觸點與輸入火線臂(51A)、輸入零線臂(51)上的靜觸點接觸或斷開；漏電流檢測控制電路由芯片(IC)、可控硅(SCR)、內(nèi)置鐵芯的脫扣線圈(L3)、與復位按鈕聯(lián)動的復位狀態(tài)開關(guān)(KR-1)構(gòu)成；芯片(IC)的漏電流檢測信號輸入端(1、2、3、7)分別與差動微分變壓器(L1、L2)的信號輸出端相連；芯片(IC)的控制信號輸出端(5)與可控硅(SCR)的控制極相連；脫扣線圈(L3)的一端通過與復位按鈕聯(lián)動的復位狀態(tài)開關(guān)(KR-1)與電源插頭電源輸入端的火線相連，脫扣線圈(L3)的另一端通過可控硅(SCR)與電源輸入端的零線相連；在復位按鈕呈脫扣狀態(tài)時，復位狀態(tài)開關(guān)(KR-1)為斷開狀態(tài)，在復位按鈕被按下和復位狀態(tài)時，復位狀態(tài)開關(guān)為閉合狀態(tài)；低電阻故障產(chǎn)生電路由位于輸出火線/零線彈性臂動觸點下方的金屬片(66)、低阻值電阻(R3-2)、輸出火線彈性臂(21)依次串聯(lián)構(gòu)成回路；輸出火線/零線彈性臂動觸點與輸入火線臂/輸入零線臂上的靜觸點接觸時，金屬片(66)與低阻值電阻(R3-2)、輸出火線彈性臂(21)依次串聯(lián)構(gòu)成的回路呈導通狀態(tài)；輸出火線彈性臂動觸點與輸入火線臂上的靜觸點斷開時，金屬片(66)與低阻值電阻(R3-2)、輸出火線彈性臂(21)依次串聯(lián)構(gòu)成的回路呈斷路狀態(tài)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電源插頭，其特征在于所述安裝在殼體 內(nèi)的可實現(xiàn)電力連接的組件包括脫扣器(28)、墊片(28A)、復位導向銷(35)、"L"形鎖扣(31A)、內(nèi)置有鐵芯(42)的脫扣線圈(26);脫扣器(28)位于電源插頭表面復位按鈕(B-1)的正下方，脫扣器(28) 為"T"字形，其左右兩側(cè)向外延伸的提臂放置在脫扣線圈(26)前端的線圈 架(26Z)內(nèi)，并可以在線圈架內(nèi)上下移動；其頂部設有一縱向中央貫通孔；在脫扣器(28)的上面放置有一墊片(28A)，墊片(28A)左右兩側(cè)四個 角(28E)放置在脫扣線圈前端的線圈架(26H)上，墊片(28A)左右兩側(cè)向 外延伸形成提臂；在墊片(28A) —側(cè)的提臂與脫扣器(28) —側(cè)的提臂之間 放置有輸出火線彈性臂(21)，在墊片(28A)另一側(cè)提臂與脫扣器(28)另 一側(cè)提臂之間放置有輸出零線彈性臂(21A);在墊片(28A)的中間設有一個 中央穿孔；在脫扣器(28)的中部橫穿一可前后移動的"L"形鎖扣(31A)，在鎖扣 (31A)的頂面中央設有一通孔(31);在鎖扣(31A)的內(nèi)側(cè)壁與脫扣器(28) 的側(cè)壁之間放置有一鎖扣彈簧(34);鎖扣(31A)的外側(cè)壁正對著脫扣線圈 (26)內(nèi)的鐵芯(42)，在鐵芯(42)的作用下，鎖扣(31A)可以前后移動； 復位導向銷(35)內(nèi)嵌在電源插頭表面復位按鈕(B-1)的下面，其上部 的外徑大于其下部的外徑，上、下部交界處設有一坎肩(B-4)，在復位導向 鎖(35)的末端設有一凹槽(36);在復位按鈕(B-1)的下面首先設置有一 中層支架(3)，在中層支架(3)的下面依次放置有墊片(28A)和脫扣器(28); 復位導向銷(35)穿過中層支架(3)上的通孔(C-3)、墊片(28A)上的中 央穿孔和脫扣器(28)的中央貫通孔，直抵"L"形鎖扣(31A)的頂面，并與 "L"形鎖扣(31A)頂面的通孔(31)呈錯位狀；在復位導向銷的上部套有一個彈簧(B-2)，該彈簧(B-2)位于復位按鈕 (B-1)與中層支架(3)之間；在復位導向銷的下部套有一個快速跳閘彈簧 (B-3)，該快速跳閘彈簧(B-3)位于復位導向銷坎肩(B-4)與墊片(28A) 之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型電源插頭，其特征在于所述安裝在殼體 內(nèi)的可實現(xiàn)電力連接的組件還包括一個設置在所述脫扣器(28)下方的、與復 位按鈕(B-1)聯(lián)動的復位狀態(tài)開關(guān)，該復位狀態(tài)開關(guān)由彈性金屬片(72)和 橫向放置的"U"形金屬件(72D)構(gòu)成；彈性金屬片(72)的一端固定在電路板(18)上，與脫扣線圈的一端連接 焊接在一起，另一端向上翹起，并在其上、下表面各設置有一觸點(72F、 72C); 兩觸點上下處于錯開的位置，上表面的觸點(72F)位于頂端，下表面的觸點 (72C)位于下表面稍偏后的位置處；"U"形金屬件(72D)橫向放置，其底 部伸出一插腳穿過電路板與輸入火線臂(51A)連接焊接在一起，"U"形金屬 件的兩邊為一長一短，長邊端末上表面設有一觸點(72A)，短邊端末下表面 設有一觸點(72E)，長邊上的觸點(72A)正對彈性金屬片(72)下表面的觸 點(72C)，短邊上的觸點(72E)正對彈性金屬片(72)上表面的觸點(72F)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型電源插頭，其特征在于所述復位狀態(tài)開 關(guān)有三種連接方式；在電源插頭的復位按鈕(B-l)處于脫扣狀態(tài)時，構(gòu)成所述復位狀態(tài)開關(guān) 的彈性金屬片(72)懸于"U"形金屬件(72D)的長邊(72A)與短邊(72E) 之間，復位狀態(tài)開關(guān)處于斷開狀態(tài)；在復位按鈕被按下時，彈性金屬片(72)下表面的觸點(72C)與"U"形 金屬件長邊上的觸點(72A)接觸導通，復位狀態(tài)開關(guān)閉合；在復位按鈕處于復位狀態(tài)時，彈性金屬片(72)上表面的觸點(72F)與 "U"形金屬件短邊上的觸點(72E)接觸導通，復位狀態(tài)開關(guān)仍然處于閉合狀 態(tài)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有漏電保護功能的電源插頭，其特征在 于在電源插頭內(nèi)輸出火線彈性臂(21)帶有動觸點(21B)的一端下方設有 一金屬片(66);該金屬片的一端正對輸出火線彈性臂(21)的端部，另一端 與穿過差動微分變壓器(19)的電源火線相連；該金屬片與輸出火線彈性臂(21)的端部構(gòu)成低電阻故障仿真開關(guān)；在電 源插頭輸出火線彈性臂(21)上的動觸點(21B)與輸入火線臂(51A)上的靜 觸點(51B)斷開時，金屬片(66)與輸出火線彈性臂(21)的端部接觸，低 電阻故障仿真開關(guān)閉合；當電源插頭輸出火線彈性臂(21)上的動觸點(21B) 與輸入火線臂(51A)上的靜觸點(51B)接觸時，金屬片(66)與輸出火線彈 性臂(21)的端部斷開，低電阻故障仿真開關(guān)斷開。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有漏電保護功能的電源插頭，其特征在 于在電源插頭內(nèi)輸出零線彈性臂(21A)帶有動觸點(21C)的一端下方設有 一金屬片(66);該金屬片一端正對輸出零線彈性臂(21A)的端部，另一端 與穿過差動微分變壓器(19)的電源零線相連；該金屬片與輸出零線彈性臂(21A)的端部構(gòu)成低電阻故障仿真開關(guān)；在 電源插頭輸出零線彈性臂(21A)上的動觸點(21C)與輸入火線臂(51)上的 靜觸點(51C)斷開時，金屬片(66)與輸出零線彈性臂(21A)的端部接觸， 低電阻故障仿真開關(guān)閉合；當.電源插頭輸出零線彈性臂(21A)上的動觸點(21C) 與輸入零線臂(51)上的靜觸點(51C)接觸時，金屬片(66)與輸出零線彈 性臂(21A)的端部斷開，低電阻故障仿真開關(guān)斷開。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2~6之一所述的一種具有漏電保護功能的電源插頭，其 特征在于所述脫扣線圈(26)的一端通過所述復位狀態(tài)開關(guān)(72、 72D)與 輸入火線臂(51A)相連，另一端通過可控硅(SCR)與輸入零線臂(51)相連; 可控硅(SCR)的控制極與漏電檢測電路中的漏電檢測芯片(IC)的控制信號 輸出端相連。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種具有漏電保護功能的電源插頭，其特征在 于在所述殼體的表面設有模擬測試按鈕(C-1)，在模擬測試按鈕(C-l)的 下面設有一個與測試按鈕聯(lián)動的手動模擬漏電流產(chǎn)生開關(guān)(KR-2);該手動模擬漏電流產(chǎn)生開關(guān)(KR-2)由直立放置的金屬片(46)和橫向放 置的金屬片(D2)構(gòu)成；直立放置的金屬片(46)的一端固定在電路板上并與 輸入零線臂(51)相連，另一端懸空；在直立放置的金屬片(46)的下面，垂直于該直立放置的金屬片設置有一 橫向放置的金屬片(D2)，其一端位于金屬片(46)的下面，與金屬片(46) 不接觸，另一端延伸至模擬測試按鈕(C-1)的下方，并通過電阻與電源輸出 端的火線相連。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種具有漏電保護功能的電源插頭，其特征在 于安裝在殼體內(nèi)的可實現(xiàn)電力連接的組件還包括輸入火線臂(51A)、輸入 零線臂(51)、輸出火線彈性臂(21)、輸出零線彈性臂(21A)、用于檢測 漏電電流的差動微分變壓器(19);輸入火線臂(51A)和輸入零線臂(51)分別成90度彎曲后一端固定在電 路板(18)上，分別與電源火線插頭葉片(24)和零線插頭葉片(24A)相接 觸；另一端端末向下各設置有一個靜觸點(51B、 51C);在電路板(18)上與輸入火線臂(51A)、輸入零線臂(51)相對的另一端， 設有一輸出火線彈性臂(21)和輸出零線彈性臂(21A);輸出火線彈性臂(21) 和輸出零線彈性臂(21A)的一端分別向下彎曲穿過差動微分變壓器(19)焊 接在電路板(18)上，并分別與負載端火線接線端子(23-B)和零線接線端子 (23-C)相連；輸出火線彈性臂(21)和輸出零線彈性臂(21A)的另一端位 于輸入火線臂(51A)、輸入零線臂(51)的下面，在其端部分別設有一向上 的、與輸入火線臂(51A)和輸入零線臂(51)上的靜觸點相對的動觸點(21B、 21C);輸入火線臂(51A)端部的靜觸點(51B)與輸出火線彈性臂(21)端部的 動觸點(21B)接觸或斷開構(gòu)成一對開關(guān)；輸入零線臂(51)端部的靜觸點(51C) 與輸出零線彈性臂(21A)端部的動觸點(21C)接觸或斷開構(gòu)成另一對開關(guān)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種具有漏電保護功能的電源插頭，其特征在 于所述輸入火線臂(51A)和輸入零線臂(51)相對放置；在所述脫扣線圈(26)的一端與零線之間安裝有一壓敏電阻(MOV)。
專利摘要本實用新型公開了一種具有漏電保護功能的電源插頭，它由殼體、安裝在殼體上的電源火線、零線、地線插頭葉片和安裝在殼體內(nèi)的可實現(xiàn)電力連接的組件以及用于檢測插頭電源輸出線漏電故障的控制電路構(gòu)成。所述電源火線、零線、地線插頭葉片安裝在殼體的底部；電源火線、零線插頭葉片的一端裸露在殼體的外面，另一端穿過殼體底座固定在殼體內(nèi)，并通過安裝在殼體內(nèi)的可實現(xiàn)電力連接的組件以及用于檢測插頭電源輸出線漏電故障的漏電檢測保護電路與電源輸出線中的火線、零線相連。當電源插頭電源輸出線中存在漏電現(xiàn)象時，可實現(xiàn)電力連接的組件以及用于檢測插頭電源輸出線漏電故障的漏電檢測保護電路就切斷電源插頭的電源輸出。
文檔編號H01R13/70GK201194287SQ20082007851
公開日2009年2月11日 申請日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者陸華洋, 黃華道 申請人:黃華道