技术简介:
本专利针对现有插头浸水时无选择性断电导致功能失效的问题,提出基于电流互感器与CPU芯片的智能保护方案。通过实时监测电流值,仅在检测到人体接触水体时触发脱扣断电,正常浸水状态下保持通电并接地处理,实现浸水不漏电与安全防护的双重目标。
关键词:浸水漏电保护,智能断电
1.本实用新型涉及插头漏电保护技术领域,具体涉及一种浸水不漏电的插头。
背景技术:2.目前电网的漏电流超过某一设定值时,能自动切断电源或发出报警信号的一种安全保护措施。插头浸水状态下容易发生漏电,威胁用户的安全,所以通槽插头会漏电保护。
3.现有一申请公开号为cn111009761a的发明专利,其保护了一种漏电保护插头,包括外壳、火线静触片、零线静触片、火线插脚、零线插脚、火线动触片、零线动触片、安装架、继电器组件及电路板;其特点是还包括摆动压块,在安装架上设有第一安装位及第二安装位,摆动压块转动的安装在第二安装位上,摆动压块包括横臂,继电器组件的铁芯的伸出端与横臂配合,在横臂分别设有火线压臂及零线压臂,在横臂的中部设有向上延伸的凸起,凸起的上表面涂有反光层;其优点是:在无故障情况下,接通电源时,火线动触片与火线静触片自动接通,零线动触片与零线静触片自动接通。
4.上述技术方案中,现有的漏电保护插头在浸水状态下会使零线和火线断开,使插头断电,但是插头在浸水并且水没有与人体等其他导体接触时,插头还是会自动断电,所以现在需要一种浸水时能够保持通电并且能够防止漏电的插头。
技术实现要素:5.为解决现有技术存在的不足,本实用新型提供了一种浸水不漏电的插头。
6.本实用新型的技术方案为:
7.本实用新型提供了一种浸水不漏电的插头,包括插头外壳和固定连接于插头外壳上的电源线,插头外壳内固定连接有线路板,插头外壳内连接有零线、火线和地线,线路板上设有触电保护电路,所述触电保护电路包括电连接于零线和火线上的电流互感器,电流互感器电连接有漏电保护芯片,电流互感器电连接于漏电保护芯片的1号引脚和2号引脚,漏电保护芯片的1号引脚和8号引脚之间电连接有电解电容c4,电解电容c4的阳极电连接有电阻r2,电阻r2和电解电容c4之间串联有二极管d1和二极管d2,二极管d1和二极管d2两端并联有二极管d3和二极管d4,二极管d1和二极管d3的阳极电连接于电阻r2一端,二极管d2和二极管d4的阴极电连接于电解电容c4的阴极,二极管d3和二极管d4之间电连接有脱扣线圈l,零线和火线上均电连接有常开触点,常开触点均受脱扣线圈l吸引,脱扣线圈l另一端电连接有压敏电阻r1,压敏电阻r1两端分别电连接于零线和火线上,二极管d3的阳极电连接有稳压器,稳压器另一端电连接有cpu芯片,二极管d4的阴极电连接于cpu芯片的4号引脚,稳压器电连接于cpu芯片的1号引脚,cpu芯片电连接于地线上;
8.cpu芯片预设有预设电流值信号,cpu芯片的1号引脚接收电流值信号,cpu芯片将电流值信号与预设电流值信号比较,若电流值信号小于预设电流值信号,则控制cpu芯片的4号引脚输出电流。
9.本实用新型所达到的有益效果为:电流互感器检测插头的电流值,在插头浸水时,
漏电保护芯片检测到有漏电开始工作,搜集离散电流和电子,吸收回电场,通过地线进行接地处理,此时插头正常工作,当有其他导体接触水时,电流互感器输出的电流值信号增加,使得电流值信号大于预设电流值信号,脱扣线圈断电,使得常开触点断开,使插头断电,保证用户安全。
10.进一步,cpu芯片的8号引脚电连接有三极管q1,cpu芯片电连接于三极管q1的基极,三极管q1的集电极电连接有电阻r5,电阻r5另一端电连接于cpu芯片的1号引脚,三极管q1的发射极电连接有蜂鸣器,蜂鸣器另一端接地,若电流值信号大于预设电流值信号,cpu芯片则控制8号引脚输出电流。
11.通过上述方案,当插头断电时,cpu芯片向三极管q1的基极传输电流,三极管q1的集电极和发射极导通,使得蜂鸣器得电,蜂鸣器发出警报。
12.进一步,cpu芯片的7号引脚电连接有电阻r6,电阻r6另一端电连接有三极管q2,电阻r6电连接于三极管q2的基极,三极管q2的集电极电连接于cpu芯片的1号引脚,三极管q2的发射极电连接有第一信号灯,若电流值信号大于预设电流值信号,cpu芯片则控制7号引脚输出电流;
13.cpu芯片的5号引脚电连接有电阻r7,电阻r7另一端电连接有三极管q3,电阻r7电连接于三极管q3的基极,三极管q3的集电极电连接于cpu芯片的1号引脚,三极管q3的发射极电连接有第二信号灯,若电流值信号小于预设电流值信号,cpu芯片则控制5号引脚输出电流。
14.通过上述方案,第一信号灯和第二信号灯分别能够指示当前插头的工作情况,若正常工作第一信号灯就会亮起,若断电则第二信号灯就会亮起。
15.进一步,电流互感器并联有滑动电阻rl。
16.通过上述方案,滑动电阻rl用于调整电流互感器。
17.进一步,电流互感器电连接有相互串联的电阻r8和开关k1,电阻r8和开关k1另一端均电连接于火线上。
18.通过上述方案,可以通过闭合开关k1模拟漏电,方便测试插头的漏电保护系统能否正常工作。
19.进一步,漏电保护芯片的6号引脚电连接有电容c3,漏电保护芯片的4号引脚电连接有电容c1,电容c1另一端电连接有电容c2,二极管d1的阳极电连接有可控硅整流器scr,二极管d1电连接于可控硅整流器scr的阴极,可控硅整流器scr的控制极电连接于电容c2和电容c3之间,可控硅整流器scr的阳极电连接于电容c1和电容c2之间。
20.进一步,二极管d3和二极管d4两端并联有电解电容c6,电解电容c6两端并联有电解电容c7,cpu芯片的1号引脚和4号引脚之间并联有电解电容c8,cpu芯片的4号引脚接地,cpu芯片的3号引脚和4号引脚之间电连接有电阻r9。
21.本实用新型的一种浸水不漏电的插头具有以下优点:
22.1.电流互感器检测插头的电流值,在插头浸水时,漏电保护芯片检测到有漏电开始工作,搜集离散电流和电子,吸收回电场,通过地线进行接地处理,此时插头正常工作,当有其他导体接触水时,电流互感器输出的电流值信号增加,使得电流值信号大于预设电流值信号,脱扣线圈通电,使插头断电,保证用户安全。
附图说明
23.图1是本实用新型整体结构示意图;
24.图2是本实用新型线路板的示意图;
25.图3是本实用新型触点保护电路漏电保护芯片部分的电路示意图;
26.图4是本实用新型触点保护电路cpu芯片的电路示意图。
27.图中,1、插头外壳;11、电源线;2、线路板;21、零线;22、火线;23、地线;3、触电保护电路;31、电流互感器;32、漏电保护芯片;33、稳压器;34、cpu芯片;35、蜂鸣器;36、第一信号灯;37、第二信号灯;38、常开触点。
具体实施方式
28.为便于本领域的技术人员理解本实用新型,下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
29.在本技术的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.本实用新型提供了一种浸水不漏电的插头,如图1和图2所示,包括插头外壳1和固定连接于插头外壳1上的电源线11,插头外壳1内固定连接有线路板2。
32.如图3和图4所示,线路板2上设有触电保护电路3,插头外壳1内连接有零线21、火线22和地线23,触电保护电路3包括电连接于零线21和火线22上的电流互感器31,电流互感器31电连接有漏电保护芯片32,漏电保护芯片32可以选用ic54123漏电保护芯片32,电流互感器31电连接于漏电保护芯片32的1号引脚和2号引。电流互感器31并联有滑动电阻rl。电流互感器31并联有电容c6。电流互感器31选用零序电流互感器31,用于采集当前零线21和火线22的电流值信号,滑动电阻rl用于调整电流互感器31。漏电保护芯片32的6号引脚电连接有电容c3,漏电保护芯片32的4号引脚电连接有电容c1,电容c1另一端电连接有电容c2,二极管d1的阳极电连接有可控硅整流器,二极管d1电连接于可控硅整流器的阴极,可控硅整流器的控制极电连接于电容c2和电容c3之间,可控硅整流器的阳极电连接于电容c1和电容c2之间。漏电保护芯片32的7号引脚电连接于6号引脚上,漏电保护芯片32的5号引脚电连接于4号引脚上,漏电保护芯片32的1号引脚和3号引脚之间并联有电容c5。
33.如图3和图4所示,漏电保护芯片32的1号引脚和8号引脚之间电连接有电解电容c4,电解电容c4的阳极电连接有电阻r2,电阻r2和电解电容c4之间串联有二极管d1和二极管d2,二极管d1和二极管d2两端并联有二极管d3和二极管d4,二极管d1和二极管d3的阳极电连接于电阻r2一端,二极管d2和二极管d4的阴极电连接于电解电容c4的阴极。二极管d3
和二极管d4之间电连接有脱扣线圈l,零线21和火线22上均电连接有常开触点38,常开触点38均受脱扣线圈l吸引,脱扣线圈l另一端电连接有压敏电阻r1,压敏电阻r1两端分别电连接于零线21和火线22上。二极管d3的阳极电连接有稳压器33,稳压器33另一端电连接有cpu芯片34,cpu芯片34二极管d4的阴极电连接于cpu芯片34的4号引脚,稳压器33电连接于cpu芯片34的1号引脚,cpu芯片34电连接于地线23上。cpu芯片34预设有预设电流值信号,cpu芯片34的1号引脚接收电流值信号,cpu芯片34将电流值信号与预设电流值信号比较,若电流值信号小于预设电流值信号,则控制cpu芯片34的4号引脚输出电流。电流互感器31检测插头的电流值,在插头浸水时,漏电保护芯片32检测到有漏电开始工作,搜集离散电流和电子,吸收回电场,通过地线23进行接地处理,此时插头正常工作,当有其他导体接触水时,电流互感器31输出的电流值信号增加,使得电流值信号大于预设电流值信号,脱扣线圈断电,使得常开触点38断开,使插头断电,保证用户安全。
34.如图4所示二极管d3和二极管d4两端并联有电解电容c6,电解电容c6两端并联有电解电容c7,cpu芯片34的1号引脚和4号引脚之间并联有电解电容c8,cpu芯片34的4号引脚接地,cpu芯片34的3号引脚和4号引脚之间电连接有电阻r9,cpu芯片34的2号引脚电连接于3号引脚。
35.如图4所示,cpu芯片34的8号引脚电连接有三极管q1,cpu芯片34电连接于三极管q1的基极,三极管q1的集电极电连接有电阻r5,电阻r5另一端电连接于cpu芯片34的1号引脚,三极管q1的发射极电连接有蜂鸣器35,蜂鸣器35另一端接地,若电流值信号大于预设电流值信号,cpu芯片34则控制8号引脚输出电流。当插头断电时,cpu芯片34向三极管q1的基极传输电流,三极管q1的集电极和发射极导通,使得蜂鸣器35得电,蜂鸣器35发出警报。
36.如图4所示,cpu芯片34的7号引脚电连接有电阻r6,电阻r6另一端电连接有三极管q2,电阻r6电连接于三极管q2的基极,三极管q2的集电极电连接于cpu芯片34的1号引脚,三极管q2的发射极电连接有第一信号灯36,若电流值信号大于预设电流值信号,cpu芯片34则控制7号引脚输出电流。cpu芯片34的5号引脚电连接有电阻r7,电阻r7另一端电连接有三极管q3,电阻r7电连接于三极管q3的基极,三极管q3的集电极电连接于cpu芯片34的1号引脚,三极管q3的发射极电连接有第二信号灯37,若电流值信号小于预设电流值信号,cpu芯片34则控制5号引脚输出电流。第一信号灯36和第二信号灯37分别能够指示当前插头的工作情况,若正常工作第一信号灯36就会亮起,若断电则第二信号灯37就会亮起。
37.如图3所示,电流互感器31电连接有相互串联的电阻r8和开关k1,电阻r8和开关k1另一端均电连接于火线22上。可以通过闭合开关k1模拟漏电,方便测试插头的漏电保护系统能否正常工作。
38.本实用新型提供了一种浸水不漏电的插头的实施原理为:电流互感器31检测插头的电流值,在插头浸水时,漏电保护芯片32检测到有漏电开始工作,搜集离散电流和电子,吸收回电场,通过地线23进行接地处理,此时插头正常工作,当有其他导体接触水时,电流互感器31输出的电流值信号增加,使得电流值信号大于预设电流值信号,脱扣线圈通电,使插头断电,保证用户安全。
39.以上所述的本实用新型实施方式,并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。