专利名称：用于屏蔽电磁波的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于屏蔽电磁波的装置(以下称为电磁波屏蔽装置)，特别涉及一种能够通过将各种电气和电子设备或仪器产生的电磁波导引至AC插座的接地端以减少电磁波对人体伤害的电磁波屏蔽装置。
因此，为了使人不生疾病，则必须对人体进行保护以使其免受各种电气设备、仪器、器械和机器所产生的电磁波的伤害。其中，对电气设备(例如包括电热毯或地板纸在内的电热设备、包括暖腰带、暖内衣、暖垫在内的与人体直接接触使用的健康辅助设备)以及电子设备(如计算机等)中的电磁波进行屏蔽是非常重要的。
以下将对常规电暖设备的问题进行说明。
现有的电暖设备(未图示)内通常含有加热导线，在加热导线的四周包围着屏蔽材料用以屏蔽加热导线所产生的电磁波。屏蔽材料将电磁波导引接地。如果电磁波未被导引接地，则人体将受到电磁波的直接影响。
在日本实用新型公开No.3016977中公开了一种电磁波屏蔽装置，它能够通过对AC电源端中的接地端进行检测并将设备与接地端相连，从而屏蔽电气和电子设备的电磁波泄漏。
但是，上述常规电磁波屏蔽装置需要有一个接地检测装置来对接地端进行检测，以将电磁波导引至接地端。但是，由于这种接地检测装置具有复杂的结构，所以会导致制造成本上升的问题。本发明的内容因此，本发明是针对上述问题而提出的，其目的是提供一种用于屏蔽电磁波的装置，该装置能够通过对AC电源插座的连接端中的接地端进行自动检测、并将电气设备所产生的电磁波导引至被检测的接地端，从而屏蔽对人体有害的电磁波。
本发明的另一个目的是提供一种电磁波屏蔽装置，该装置能够通过将对用于将电气和电子设备所产生的电磁波在AC电源插座的连接端中接地的连接端进行检测的接地检测电路内置于电气设备的PCB电路中，从而使电路的结构简单，并降低电路的制造成本。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于屏蔽电磁波的装置，该电磁波屏蔽装置包括继电器，它包含有接触点，该接触点有选择地与电源插座的第一端或第二端相连；控制器，用于控制所述继电器的接触点与所述第一端或者第二端连接、对由所述继电器的接触点与所述第一端之间的连接产生的第一电压值和由所述继电器的接触点与所述第二端之间的连接产生的第二电压值进行比较、并控制所述继电器以使所述继电器的接触点与具有较低电压值的端子相连；以及电磁波屏蔽单元，它用于将电气设备所产生的电磁波提供给具有较低电压值的端子。
所述用于屏蔽电磁波的装置最好还包括电压调节单元，用于将所述继电器提供的电压转换为适用于所述控制器的电压电平。
所述继电器最好还包括变压器，用于产生由加载给所述继电器的接触点的电压感应出的次级电压。
所述用于屏蔽电磁波的装置最好还包括供电单元，用于通过利用来自所述变压器的所述次级电压对所述控制器的操作进行控制。
所述用于屏蔽电磁波的装置最好还包括第一电容和第二电容，它们并联于所述电磁波屏蔽单元与所述继电器的接触点之间。
所述供电单元最好包括电源端；接地端；连接在所述电源端与所述接地端之间的第一二极管；晶体管，它的集电极与第一二极管相连，发射极与所述接地端相连；以及第一电阻，连接在所述晶体管的基极与所述控制器之间，其中，所述第一二极管与所述继电器的变压器并联连接。
此外，所述晶体管优选为NPN型双极晶体管。
所述电源调节单元最好包括电源端；接地端；连接于所述继电器的接触点和所述控制器之间的第二电阻；连接于所述第二电阻和所述接地端之间的第三电容；连接于所述电源端和所述第二电阻之间的第二二极管；连接于所述第二二极管和所述接地端之间并与所述第三电容并联的第三电阻；以及连接于所述第二二极管和所述接地端之间并与所述第三电阻并联的第三二极管。
图1是根据本发明所述的用于屏蔽电磁波的装置的方框图。
如图1所示，用于屏蔽电磁波的装置20包括AC电源插座21、继电器22、供电单元23、电压调节单元24、控制器25、电磁波发生单元26以及电磁波屏蔽单元27。
AC电源插座21具有两个连接端AC1和AC2，AC1和AC2中的一个连接端用于供应AC电源、另一端则接地。AC电源插座21的这两个连接端AC1和AC2与提供交流(AC)电源的AC电源10电连接，以接收AC电源的电能。
继电器22通过第一节点Nd1将来自插座21连接端AC1和AC2的第一电压输出至电压调节单元24，同时还将由所述第一电压感应出的第二电压提供给供电单元23。继电器22由控制器25控制。
供电单元23将来自继电器22的第二电压提供给控制器25。
电压调节单元24把通过继电器22输出到第一节点Nd1的第一电压变换为适合于控制器25的电压值后输出。
控制器25对从插座21的第一端AC1经过电压调节单元24所提供的电压与第二端AC2所提供的电压进行比较，并由此来操作继电器22以将具有较低电压值的连接端与节点Nd1连接起来。
电磁波发生单元26利用AC电源插座21所提供的电压产生电磁波。
电磁波屏蔽单元27将电磁波发生单元26所产生的电磁波通过继电器22导引至AC电源插座21的接地端。这样，由电磁波发生单元26产生的电磁波通过电磁波屏蔽单元27和继电器22被导引至插座21的接地端。结果，电磁波就不会到达人体上。
图2是根据本发明所述的用于屏蔽电磁波的装置的电路图。
如图2所示，继电器22包括与AC电源插座21的AC1端连接的第一接触点22a，与AC电源插座21的AC2端连接的第二接触点22b，与第一节点Nd1相连的第三接触点22c，以及连接在供电单元23的电源端VDD与第二节点Nd2之间并用于将第一接触点22a上的电压所感应出的次级电压输出至第二节点Nd2的变压器CT。
供电单元23包括二极管D1，用于禁止电流从电源端VDD流到节点Nd2；晶体管Q1，其集电极与第二节点Nd2相连，其源极与接地端Vss相连；以及第一电阻R1，它连接在晶体管Q1的基极与第三节点Nd3之间。晶体管Q1可以是NPN型双极晶体管。此时，第三节点Nd3上的电压为从控制器25输出的电压值。
另一方面，在第一节点Nd1和电磁波屏蔽单元27之间并联连接有第一电容C1和第二电容C2。电容C1和C2起到了使节点Nd1上的电压电平稳定的稳压器作用。
电压调节单元24包括连接在第一节点Nd1与第四节点Nd4之间的第二电阻R2，连接在节点Nd4与接地端Vss之间的第三电容C3，连接在节点Nd4与接地端Vss之间的第三电阻R3，以及连接在第四节点Nd4与接地端Vss之间的第三二极管D3。第四节点Nd4上的电压被输入作为控制器25的输入信号。
由于AC电源插座21连接端AC1、AC2中的接地端被接地，所以AC电源插座21的接地端上的电压低于其未接地的电源端上的电压。作为电压调节单元24的测量结果，AC电源插座21的电源端上的电压被测得约为3.0V，其接地端上的电压约为2.6V。
如图2所示，当通过控制器皿5的控制，继电器22的接触点22c与接触点22a相连时，AC电源插座21的AC1端上的电压通过接点22c被加载给第一节点Nd1。第一节点Nd1上的电压被第二电阻R2和第三电容C3降低至适用于控制器25的预定电平，此降低的电压受到第二二极管D2和第三电阻R3的分配。然后，所分配的电压通过第四节点Nd4被输入至控制器25。而且，第二和第三二极管D2和D3可向控制器25输入一个正弦波。此时，如果AC电源插座21的AC1端为电源端，则第四节点Nd4上的电压约为3V。
接下来，当继电器22的接触点22c与接触点22b相连时，AC电源插座21的AC2端上的电压将通过接点22c加载给第一节点Nd1。第一节点Nd1上的电压被第二电阻R2和第三电容C3降低至适用于控制器25的预定电平，此降低的电压被第二二极管D2和第三电阻R3分配。然后，分配的电压通过第四节点Nd4被输入至控制器25。
控制器25对当继电器22的接触点22c与接触点22a相连时的输入电压与当继电器22的接触点22c与接触点22b相连时的输入电压进行比较，并且控制继电器22的操作，以使继电器22的接触点22c与具有较低电压的接触点相连。
例如，当判断为接触点22b上的电压低于接触点22a上的电压时，继电器22的接触点22b将如图2所示的那样与接触点22c连接。
这样，由于电磁波发生单元26所产生的电磁波被传输给通过电磁屏蔽单元27、两个电容C1和C2以及继电器22的接触点22c和22b接地的AC电源插座21的AC2端，所以电磁波将很难到达人体。
在上述说明中，电磁波发生单元26对应于在使用电热设备情况下的电热丝，电磁波屏蔽单元27则对应于屏蔽材料。屏蔽材料包括能够吸收或屏蔽电磁波的金属板。屏蔽材料也可包括通过用金、银、铜、镍等形成粉末或极细的金属丝、再将它们用纤维编织起来或者将它们涂在纤维上而被制成的导电织物。
根据本发明，它可以自动屏蔽由各种电气或电子设备、仪器等产生的可接触人体的电磁波。
如上所述，根据本发明的电磁波屏蔽装置能够通过自动检测插座端中的接地端并将电磁波导引至接地端，从而屏蔽对人体有害的电磁波。
虽然对本发明的说明是依据被认为是最实用的和优选的实施例来进行的，但是应该明白，本发明并不仅限于上述实施例和附图。相反，本发明应覆盖在所附的权利要求的精神和范围之内的各种修改和变换。
权利要求
1.一种用于屏蔽电磁波的装置，包括继电器，它包含有接触点，该接触点有选择地与AC电源插座的第一端或第二端相连；控制器，它用于控制所述继电器的接触点与所述第一端或者所述第二端连接，对由所述继电器的接触点与所述第一端之间的连接产生的第一电压值和由所述继电器的接触点与所述第二端之间的连接产生的第二电压值进行比较，并控制所述继电器以使所述继电器的接触点与具有较低电压值的所述端相连；以及电磁波屏蔽单元，它用于将电气设备使用中所产生的电磁波提供给具有较低电压值的所述端。
2.根据权利要求1所述的用于屏蔽电磁波的装置，其特征在于，还包括电压调节单元，它用于将所述继电器提供的电压转换为适合于所述控制器的电压电平。
3.根据权利要求1或2所述的用于屏蔽电磁波的装置，其特征在于，所述继电器还包括变压器，用于产生由加载给所述继电器的接触点的电压所感应出的次级电压。
4.根据权利要求3所述的用于屏蔽电磁波的装置，其特征在于，还包括供电单元，用于通过利用来自所述变压器的所述次级电压对所述控制器的操作进行控制。
5.根据权利要求1或2所述的用于屏蔽电磁波的装置，其特征在于，还包括第一电容和第二电容，它们并联在所述电磁波屏蔽单元与所述继电器的接触点之间。
6.根据权利要求3所述的用于屏蔽电磁波的装置，其特征在于，所述供电单元包括电源端；接地端；连接在所述电源端与所述接地端之间的第一二极管；晶体管，它的集电极与所述第一二极管相连，发射极与所述接地端相连；以及第一电阻，连接在所述晶体管的基极与所述控制器之间，其中，所述第一二极管与所述继电器的变压器并联连接。
7.根据权利要求6所述的用于屏蔽电磁波的装置，其特征在于，所述晶体管为NPN型双极晶体管。
8.根据权利要求2所述的用于屏蔽电磁波的装置，其特征在于，所述电源调节单元包含有电源端和接地端，并且包括连接于所述继电器的接触点和所述控制器之间的第二电阻；连接于所述第二电阻和所述接地端之间的第三电容；连接于所述电源端和所述第二电阻之间的第二二极管；连接于所述第二二极管和所述接地端之间并与所述第三电容并联的第三电阻；以及连接于所述第二二极管和所述接地端之间并与所述第三电阻并联的第三二极管。
全文摘要
本发明公开了一种用于屏蔽电磁波的装置，通过自动检测AC插座端中的接地端并将电磁波导引至接地端，从而减少对人体有害的电磁波。该电磁波屏蔽装置包括继电器，它包含有接触点，该接触点有选择地与AC电源插座的第一端或第二端相连；控制器，控制继电器的接触点与第一端或第二端连接，对由继电器的接触点与第一端之间的连接产生的第一电压值和由继电器的接触点与第二端之间的连接产生的第二电压值进行比较，并控制继电器以使其接触点与具有较低电压值的端子相连；以及电磁波屏蔽单元，将电气和电子设备所产生的电磁波提供给具有较低电压值的所述端。
文档编号H05K9/00GK1436040SQ0310243
公开日2003年8月13日 申请日期2003年1月28日 优先权日2002年1月29日
发明者金头相 申请人:欢乐医学有限公司