安全电源插排板转让专利

申请号 : CN201810442236.9

文献号 : CN108649399B

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发明人 : 王汉禄

申请人 : 王汉禄

摘要 :

本申请涉及一种安全电源插排板,包括:输入端、输出端、继电器、驱动输出电路、正常检测电路、异常检测电路;继电器包括两个常开触点和线圈;两个常开触点分别连接输入端和输出端;驱动输出电路包括两个输入端,分别用于输入正常信号和停止信号;正常检测电路与所述驱动输出电路的用于输入正常信号的输入端连接,用于产生正常信号,并发送给驱动输出电路;异常检测电路与驱动输出电路的用于输入停止信号的输入端连接,用于产生停止信号,并发送给驱动输出电路;驱动输出电路用于在接收到正常信号后输出电信号给线圈,并在未接收到正常信号或者接收到停止信号后保持输出断路;线圈用于在接收到驱动输出电路输出的电信号后触发两个常开触点闭合。

权利要求 :

1.一种安全电源插排板,其特征在于,包括:

输入端、输出端、继电器、驱动输出电路、正常检测电路、异常检测电路;

所述继电器包括两个常开触点和线圈;

所述两个常开触点分别连接输入端和输出端;

所述驱动输出电路的输出端连接所述线圈;

所述驱动输出电路包括两个输入端,分别用于输入正常信号和停止信号;

所述正常检测电路与所述驱动输出电路的用于输入正常信号的输入端连接,用于产生正常信号,并将正常信号发送给所述驱动输出电路;

所述异常检测电路与所述驱动输出电路的用于输入停止信号的输入端连接,用于产生停止信号,并将停止信号发送给所述驱动输出电路;

所述驱动输出电路用于在接收到正常信号后输出电信号给所述线圈,并在未接收到正常信号或者接收到停止信号后保持输出断路;

所述线圈用于在接收到所述驱动输出电路输出的电信号后触发所述两个常开触点闭合,并在未接收到所述驱动输出电路输出的电信号后保持所述两个常开触点断开;

其中,所述驱动输出电路包括:第九电阻(R20)、第十电阻(R21)、第一电容(C5)、第二电容(C1)、第三二极管(D10)、第二电压比较器(U1C)、第一三极管(Q8);

所述第二电压比较器(U1C)的负极输入端用于输入正常信号,所述第二电压比较器(U1C)的正极输入端用于输入停止信号;

所述第二电压比较器(U1C)的负极输入端与第九电阻(R20)的一端、第一电容(C5)的一端以及第三二极管(D10)的正极连接,所述第九电阻(R20)的另一端连接内部电源,所述第一电容(C5)的另一端接地,所述第三二极管(D10)的负极用于输入正常信号;

所述第二电压比较器(U1C)的正极输入端与第十电阻(R21)的一端、第二电容(C1)的一端、第四二极管(D4)的正极,以及第五二极管(D14)的负极连接,所述第十电阻(R21)的另一端连接内部电源,所述第二电容(C1)的另一端接地,所述第五二极管(D14)的正极接地,所述第四二极管(D4)的负极用于输入异常信号;

所述第二电压比较器(U1C)的输出端连接第一三极管(Q8)的基级的一路,所述第一三极管(Q8)的基级的另一路通过电阻接地,所述第一三极管(Q8)的发射极接地,所述第一三极管(Q8)的集电极一路直接连接所述线圈的一端,另一路通过二极管连接所述线圈的另一端。

2.根据权利要求1所述的插排板,其特征在于,所述输入端包括第一输入端和第二输入端,所述输出端包括第一输出端和第二输出端,所述正常信号为启动信号,所述正常检测电路包括负载检测启动电路,所述负载检测启动电路包括:NPN型三极管、PNP型三极管、第一光电耦合器(U2);

NPN型三极管的发射级连接第一输入端,NPN型三极管的基级的一路通过第一电阻(R1)连接第一输入端,NPN型三极管的基级的另一路通过第二电阻(R2)和第三电阻(R3)连接第一输出端;

PNP型三极管的发射级连接第二输入端,PNP型三极管的基级的一路通过第七电阻(R7)连接第二输入端,PNP型三极管的基级的另一路通过第四电阻(R4)和第五电阻(R5)连接第二输出端;

PNP型三极管的集电级通过第一二极管(D1)和第六电阻(R6)连接第一光电耦合器(U2)的发光管的一端,NPN型三极管的集电级连接第一光电耦合器(U2)的发光管的另一端;

第一光电耦合器(U2)的输出端用于输出启动信号,并传输给所述驱动输出电路的用于输入正常信号的输入端。

3.根据权利要求1所述的插排板,其特征在于,所述正常信号为保持信号,所述插排板还包括:第一电流互感器(L1)和第一整流桥(D5);

第一电流互感器(L1)的一次绕组串联在输出端的线路中,二次绕组与第一整流桥(D5)的输入端串联;

所述正常检测电路包括负载检测保持电路,所述负载检测保持电路包括:第一电压比较器(U1B)和第二二极管(D12);

第一整流桥(D5)的正极输出端与第一电压比较器(U1B)的负极输入端连接,第一整流桥(D5)的负极输出端接地;

第一电压比较器(U1B)的正极输入端与分压电路的分压点连接,所述分压电路一端连接内部电源,另一端接地;

第一电压比较器(U1B)的输出端用于输出保持信号,并通过第二二极管(D12)传输给所述驱动输出电路的用于输入正常信号的输入端。

4.根据权利要求1所述的插排板,其特征在于,还包括:延时电路,所述延时电路的输入端与所述异常检测电路连接,所述延时电路的输出端与所述驱动输出电路的用于输入停止信号的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的插排板,其特征在于,所述异常检测电路包括潮湿检测电路,所述潮湿检测电路包括:设置在输出端附近的导电件;

第二光电耦合器(U3);

所述输入端通过电容连接所述第二光电耦合器(U3)的发光管的一端;

所述导电件通过限流电阻(R30,R31)连接所述第二光电耦合器(U3)的发光管的另一端;所述第二光电耦合器(U3)的输出端与所述延时电路连接。

6.根据权利要求4所述的插排板,其特征在于,还包括:第一电流互感器(L1)和第一整流桥(D5);

第一电流互感器(L1)的一次绕组串联在输出端的主回路中,二次绕组与第一整流桥(D5)的输入端串联;

所述异常检测电路包括过流电路,所述过流电路包括:

第十一电阻(R22)、第六二极管(D11)、第三电容(C11)、第七二极管(D3)、第十二电阻(R26)和第二三极管(Q7);

第一整流桥(D5)的正极输出端与第十一电阻(R22)的一端、第六二极管(D11)的正极连接,所述第一整流桥(D5)的负极输出端接地,所述第十一电阻(R22)的另一端接地;

所述第三电容(C11)的正极与所述第六二极管(D11)的负极、第七二极管(D3)的负极连接,所述第三电容(C11)的负极接地;

所述第七二极管(D3)的正极通过电阻连接第二三极管(Q7)的基级的一路;

所述第二三极管(Q7)的基级的另一路通过电阻接地,所述第二三极管(Q7)的发射极接地,所述第二三极管(Q7)的集电极与所述延时电路连接。

7.根据权利要求4所述的插排板,其特征在于,所述异常检测电路包括漏电电路,所述漏电电路包括:第二电流互感器(L2)、第二整流桥(D16)和第三电压比较器(U1A);

第二电流互感器(L1)的一次绕组串联在输出端的主回路中,二次绕组与第一整流桥(D5)的输入端串联;

第二整流桥(D16)的负极输出端接地;

第二整流桥(D16)的正极输出端的一路经过电阻连接第三电压比较器(U1A)的负极输入端,另一路经过电容接地;

第三电压比较器(U1A)的正极输入端连接分压电路的输出端;

第三电压比较器(U1A)的输出端通过二极管与所述延时电路连接。

8.根据权利要求4所述的插排板,其特征在于,所述延时电路包括:第四电压比较器(U1D);

所述第四电压比较器(U1D)的正极输入端与所述异常检测电路连接,还与第十四电阻(R18)的一端、第四电容(C7)的正极连接,所述第十四电阻(R18)的另一端连接内部电源,所述第四电容(C7)的负极接地;

所述第四电压比较器(U1D)的负极输入端与第十五电阻(R15)的一端、第九二极管(D22)的负极连接,所述第十五电阻(R15)的另一端连接内部电源,所述第九二极管(D22)的正极接地;

所述第四电压比较器(U1D)的输出端连接所述驱动输出电路的用于输入停止信号的输入端。

9.根据权利要求2、3、8任一项所述的插排板,其特征在于,还包括:开关电源,所述开关电源的输入端连接所述插排板的输入端,所述开关电源的输出端提供所述内部电源。

说明书 :

安全电源插排板

技术领域

[0001] 本申请涉及电器设备领域,尤其涉及一种安全电源插排板。

背景技术

[0002] 电源插排板又称为排插,俗称拖线板,是生活必需品。比如在家庭中,多个电器需要充电时,就需要使用插排板。
[0003] 相关技术中,有些插排板的实现方式,但是在安全方面存在一定的问题,比如,高空作业、潮湿的洗车场、有锐器金属、在儿童集聚场所等使用时存在安全隐患。

发明内容

[0004] 为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题,本申请提供一种安全电源插排板。
[0005] 本申请实施例提供了一种安全电源插排板,包括:输入端、输出端、继电器、驱动输出电路、正常检测电路、异常检测电路;所述继电器包括两个常开触点和线圈;所述两个常开触点分别连接输入端和输出端;所述驱动输出电路的输出端连接所述线圈;所述驱动输出电路包括两个输入端,分别用于输入正常信号和停止信号;所述正常检测电路与所述驱动输出电路的用于输入正常信号的输入端连接,用于产生正常信号,并将正常信号发送给所述驱动输出电路;所述异常检测电路与所述驱动输出电路的用于输入停止信号的输入端连接,用于产生停止信号,并将停止信号发送给所述驱动输出电路;所述驱动输出电路用于在接收到正常信号后输出电信号给所述线圈,并在未接收到正常信号或者接收到停止信号后保持输出断路;所述线圈用于在接收到所述驱动输出电路输出的电信号后触发所述两个常开触点闭合,并在未接收到所述驱动输出电路输出的电信号后保持所述两个常开触点断开。
[0006] 可选的,所述输入端包括第一输入端和第二输入端,所述输出端包括第一输出端和第二输出端,所述正常信号为启动信号,所述正常检测电路包括负载检测启动电路,所述负载检测启动电路包括:NPN型三极管、PNP型三极管、第一光电耦合器(U2);NPN型三极管的发射级连接第一输入端,NPN型三极管的基级的一路通过第一电阻(R1)连接第一输入端,NPN型三极管的基级的另一路通过第二电阻(R2)和第三电阻(R3)连接第一输出端;PNP型三极管的发射级连接第二输入端,PNP型三极管的基级的一路通过第七电阻(R7)连接第二输入端,PNP型三极管的基级的另一路通过第四电阻(R4)和第五电阻(R5)连接第二输出端;PNP型三极管的集电级通过第一二极管(D1)和第六电阻(R6)连接第一光电耦合器(U2)的发光管的一端,NPN型三极管的集电级连接第一光电耦合器(U2)的发光管的另一端;第一光电耦合器(U2)的输出端用于输出启动信号,并传输给所述驱动输出电路的用于输入正常信号的输入端。
[0007] 可选的,所述正常信号为保持信号,所述插排板还包括:第一电流互感器(L1)和第一整流桥(D5);第一电流互感器(L1)的一次绕组串联在输出端的线路中,二次绕组与第一整流桥(D5)的输入端串联;所述正常检测电路包括负载检测保持电路,所述负载检测保持电路包括:第一电压比较器(U1B)和第二二极管(D12);第一整流桥(D5)的正极输出端与第一电压比较器(U1B)的负极输入端连接,第一整流桥(D5)的负极输出端接地;第一电压比较器(U1B)的正极输入端与分压电路的分压点连接,所述分压电路一端连接内部电源,另一端接地;第一电压比较器(U1B)的输出端用于输出保持信号,并通过第二二极管(D12)传输给所述驱动输出电路的用于输入正常信号的输入端。
[0008] 可选的,所述驱动输出电路包括:第九电阻(R20)、第十电阻(R21)、第一电容(C5)、第二电容(C1)、第三二极管(D10)、第二电压比较器(U1C)、第一三极管(Q8);所述第二电压比较器(U1C)的负极输入端用于输入正常信号,所述第二电压比较器(U1C)的正极输入端用于输入停止信号;所述第二电压比较器(U1C)的负极输入端与第九电阻(R20)的一端、第一电容(C5)的一端以及第三二极管(D10)的正极连接,所述第九电阻(R20)的另一端连接内部电源,所述第一电容(C5)的另一端接地,所述第三二极管(D10)的负极用于输入正常信号;所述第二电压比较器(U1C)的正极输入端与第十电阻(R21)的一端、第二电容(C1)的一端、第四二极管(D4)的正极,以及第五二极管(D14)的负极连接,所述第十电阻(R21)的另一端连接内部电源,所述第二电容(C1)的另一端接地,所述第五二极管(D14)的正极接地,所述第四二极管(D4)的负极用于输入异常信号;所述第二电压比较器(U1C)的输出端连接第一三极管(Q8)的基级的一路,所述第一三极管(Q8)的基级的另一路通过电阻接地,所述第一三极管(Q8)的发射极接地,所述第一三极管(Q8)的集电极一路直接连接所述线圈的一端,另一路通过二极管连接所述线圈的另一端。
[0009] 可选的,还包括:延时电路,所述延时电路的输入端与所述异常检测电路连接,所述延时电路的输出端与所述驱动输出电路的用于输入停止信号的输入端连接。
[0010] 可选的,所述异常检测电路包括潮湿检测电路,所述潮湿检测电路包括:设置在输出端附近的导电件;第二光电耦合器(U3);所述输入端通过电容连接所述第二光电耦合器(U3)的发光管的一端;所述导电件通过限流电阻(R30,R31)连接所述第二光电耦合器(U3)的发光管的另一端;所述第二光电耦合器(U3)的输出端与所述延时电路连接。
[0011] 可选的,还包括:第一电流互感器(L1)和第一整流桥(D5);第一电流互感器(L1)的一次绕组串联在输出端的主回路中,二次绕组与第一整流桥(D5)的输入端串联;所述异常检测电路包括过流电路,所述过流电路包括:第十一电阻(R22)、第六二极管(D11)、第三电容(C11)、第七二极管(D3)、第十二电阻(R26)和第二三极管(Q7);第一整流桥(D5)的正极输出端与第十一电阻(R22)的一端、第六二极管(D11)的正极连接,所述第一整流桥(D5)的负极输出端接地,所述第十一电阻(R22)的另一端接地;所述第三电容(C11)的正极与所述第六二极管(D11)的负极、第七二极管(D3)的负极连接,所述第三电容(C11)的负极接地;所述第七二极管(D3)的正极通过电阻连接第二三极管(Q7)的基级的一路;所述第二三极管(Q7)的基级的另一路通过电阻接地,所述第二三极管(Q7)的发射极接地,所述第二三极管(Q7)的集电极与所述延时电路连接。
[0012] 可选的,所述异常检测电路包括漏电电路,所述漏电电路包括:第二电流互感器(L2)、第二整流桥(D16)和第三电压比较器(U1A);第二电流互感器(L1)的一次绕组串联在输出端的主回路中,二次绕组与第一整流桥(D5)的输入端串联;第二整流桥(D16)的负极输出端接地;第二整流桥(D16)的正极输出端的一路经过电阻连接第三电压比较器(U1A)的负极输入端,另一路经过电容接地;第三电压比较器(U1A)的正极输入端连接分压电路的输出端;第三电压比较器(U1A)的输出端通过二极管与所述延时电路连接。
[0013] 可选的,所述延时电路包括:第四电压比较器(U1D);所述第四电压比较器(U1D)的正极输入端与所述异常检测电路连接,还与第十四电阻(R18)的一端、第四电容(C7)的正极连接,所述第十四电阻(R18)的另一端连接内部电源,所述第四电容(C7)的负极接地;所述第四电压比较器(U1D)的负极输入端与第十五电阻(R15)的一端、第九二极管(D22)的负极连接,所述第十五电阻(R15)的另一端连接内部电源,所述第九二极管(D22)的正极接地;所述第四电压比较器(U1D)的输出端连接所述驱动输出电路的用于输入停止信号的输入端。
[0014] 可选的,还包括:开关电源,所述开关电源的输入端连接所述插排板的输入端,所述开关电源的输出端提供所述内部电源。
[0015] 本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:
[0016] 通过设置正常检测电路、异常检测电路以及驱动输出电路,驱动输出电路用于在接收到正常信号后输出电信号给线圈,并在未接收到正常信号或者接收到停止信号后保持输出断路,线圈用于在接收到驱动输出电路输出的电信号后触发两个常开触点闭合,并在未接收到驱动输出电路输出的电信号后保持两个常开触点断开,从而可以使电路在发生异常情况时,比如漏电、潮湿情况下,保持触点断开,切断输入输出路径,使得插排板停止正常工作,降低使用时触电的可能性,因此可以提高安全性。
[0017] 应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。

附图说明

[0018] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0019] 图1是本申请一个实施例提供的安全电源插排板的模块示意图;
[0020] 图2是本申请一个实施例提供的安全电源插排板的负载检测启动电路和潮湿检测电路的示意图;
[0021] 图3是本申请一个实施例提供的安全电源插排板的负载检测保持电路的示意图;
[0022] 图4是本申请一个实施例提供的安全电源插排板的驱动输出电路的示意图;
[0023] 图5是本申请一个实施例提供的安全电源插排板的过流电路的示意图;
[0024] 图6是本申请一个实施例提供的安全电源插排板的漏电电路的示意图;
[0025] 图7是本申请一个实施例提供的安全电源插排板的延时电路的示意图;
[0026] 图8是本申请一个实施例提供的安全电源插排板的开关电源电路的示意图;
[0027] 图9是本申请另一个实施例提供的安全电源插排板的整体电路示意图。

具体实施方式

[0028] 这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0029] 图1是本申请一个实施例提供的安全电源插排板的模块示意图。参照图1,该安全电源插排板包括:
[0030] 输入端11、输出端12、继电器13、驱动输出电路14、正常检测电路15、异常检测电路16;
[0031] 继电器13包括两个常开触点和线圈;
[0032] 两个常开触点分别连接输入端和输出端;
[0033] 驱动输出电路14的输出端连接线圈;
[0034] 驱动输出电路14包括两个输入端,分别用于输入正常信号和停止信号;
[0035] 正常检测电路15与驱动输出电路14的用于输入正常信号的输入端连接,用于产生正常信号,并将正常信号发送给驱动输出电路14;
[0036] 异常检测电路16与驱动输出电路14的用于输入停止信号的输入端连接,用于产生停止信号,并将停止信号发送给驱动输出电路14;
[0037] 驱动输出电路14用于在接收到正常信号后输出电信号给线圈,并在未接收到正常信号或者接收到停止信号后保持输出断路;
[0038] 线圈用于在接收到驱动输出电路输出的电信号后触发两个常开触点闭合,并在未接收到驱动输出电路输出的电信号后保持两个常开触点断开。
[0039] 上述输入端用于给电源插排板提供电源,比如输入220V的交流电;上述输出端用于插充电插头;上述继电器控制输入端与输出端连入电路;上述正常检测电路检测电路正常的情况下,产生正常信号并发送给驱动输出电路;上述异常检测电路检测电路漏电或进水情况下,产生停止信号并发送给驱动输出电路;上述驱动输出电路在接收到正常信号时输出电信号给线圈,未接收到到正常信号或接收到停止信号时保持电路断开状态。
[0040] 本实施例中,通过设置正常检测电路、异常检测电路以及驱动输出电路,驱动输出电路用于在接收到正常信号后输出电信号给线圈,并在未接收到正常信号或者接收到停止信号后保持输出断路,线圈用于在接收到驱动输出电路输出的电信号后触发两个常开触点闭合,并在未接收到驱动输出电路输出的电信号后保持两个常开触点断开,从而可以使电路在发生异常情况时,比如漏电、潮湿情况下,保持触点断开,切断输入输出路径,使得插排板停止正常工作,降低使用时触电的可能性,因此可以提高安全性。
[0041] 一些实施例中,输入端包括第一输入端(J7)和第二输入端(J8),输出端包括第一输出端(J1J2)和第二输出端(J3J4),正常信号为启动信号,正常检测电路4包括负载检测启动电路6。
[0042] 参见图2,负载检测启动电路6包括:
[0043] NPN型三极管(Q2)、PNP型三极管(Q1)、第一光电耦合器(U2);
[0044] NPN型三极管的发射级连接第一输入端,NPN型三极管的基级的一路通过第一电阻(R1)连接第一输入端,NPN型三极管的基级的另一路通过第二电阻(R2)和第三电阻(R3)连接第一输出端;
[0045] PNP型三极管的发射级连接第二输入端,PNP型三极管的基级的一路通过第七电阻(R7)连接第二输入端,PNP型三极管的基级的另一路通过第四电阻(R4)和第五电阻(R5)连接第二输出端;
[0046] PNP型三极管的集电级通过第一二极管(D1)和第六电阻(R6)连接第一光电耦合器(U2)的发光管的一端,NPN型三极管的集电级连接第一光电耦合器(U2)的发光管的另一端;
[0047] 第一光电耦合器(U2)的输出端用于输出启动信号,并传输给驱动输出电路的用于输入正常信号的输入端。
[0048] J1J2、J3J4是输出端,J7J8是220V输入端。输入端与输出端的连通或断开是由继电器触点的连通或断开控制,当触点断开时,输入端和输出端的传输路径是断开的,当触点连通时,输入端和输出端的传输路径是连通的。Q1Q2的发射极也接入220V。两个三极管一个PNP另一个NPN,两个三级管的基级由两个限流电阻(R2和R3,或者R4和R5)接到输出端。在没有负载的时候Q1Q2不导通;当输出端其中有一端有输入时,即输入为相线时,比如用手接触金属触碰输出端,只有一个三极管导通,另一个三极管成高阻状态不导通,两个三极管的集电极没有电流流过,继电器没有吸和,假设两个限流电阻(如R2和R3)均为1MΩ,则流过人体的电流极小(<110UA),可以忽略不计,不会对人体造成伤害,所以在人误触碰输出端时也可以保证安全。当J1J2、J3J4是输出端有负载时,Q1Q2同时导通,集电极经过D1R6限流电阻向光电耦合器U2输送脉冲,启动后面的电路,继电器吸合,输入、输出端闭合,对负载正常供电。电路启动后Q1Q2基集和发射极短路,Q1Q2呈现高阻状态,电路不导通。完成一次启动。
[0049] 上述NPN型三极管为一块P型半导体设置在两块N型半导体中间的三极管;PNP型三极管,为一块N型半导体设置在两块P型半导体中间的三极管。
[0050] 光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电-光-电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内,彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端,受光器的引脚为输出端,常见的发光源为发光二极管,受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。
[0051] 本实施例中通过负载检测启动电路,使电路在检测正常情况下,正常运行。
[0052] 一些实施例中,正常信号为保持信号,插排板还包括:第一电流互感器(L1)和第一整流桥(D5);
[0053] 第一电流互感器(L1)的一次绕组串联在输出端的线路中,二次绕组与第一整流桥(D5)的输入端串联;
[0054] 正常检测电路4包括负载检测保持电路7,参照图3,负载检测保持电路包括:
[0055] 第一电压比较器(U1B)和第二二极管(D12);
[0056] 第一整流桥(D5)的正极输出端与第一电压比较器(U1B)的负极输入端连接,第一整流桥(D5)的负极输出端接地;
[0057] 第一电压比较器(U1B)的正极输入端与分压电路的分压点连接,分压电路一端连接内部电源,另一端接地;
[0058] 第一电压比较器(U1B)的输出端用于输出保持信号,并通过第二二极管(D12)传输给驱动输出电路的用于输入正常信号的输入端。
[0059] 电压比较器是对输入信号进行鉴别与比较的电路,是组成非正弦波发生电路的基本单元电路。
[0060] 负载检测保持电路是由电流互感器L1、电压比较器U1B、R14、D9、整流桥D5构成。负载检测启动电路启动后,电流互感器L1有电流流过输出端,输出端输出相应的交流电压,在经过整流桥D5整流后输出直流电压送至电压比较器U1B6脚,将6脚电压与5脚电压进行比较,当6脚电压大于5脚电压时,U1B7脚输出低电平,使后面的电路工作,继电器保持吸合,使220V输入输出端闭合保持稳定输出。
[0061] 电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量电流的仪器。整流桥就是将整流管封在一个壳内,在整流桥的每个工作周期内,同一时间只有两个二极管进行工作,通过二极管的单向导通功能,把交流电转换成单向的直流脉动电压。
[0062] 本实施例中,通过负载检测保持电路,保持电信号输出,使电源插排板处于正常工作状态。
[0063] 参照图4,一些实施例中,驱动输出电路3包括:
[0064] 第九电阻(R20)、第十电阻(R21)、第一电容(C5)、第二电容(C1)、第三二极管(D10)、第二电压比较器(U1C)、第一三极管(Q8);
[0065] 第二电压比较器(U1C)的负极输入端用于输入正常信号,第二电压比较器(U1C)的正极输入端用于输入停止信号;
[0066] 第二电压比较器(U1C)的负极输入端与第九电阻(R20)的一端、第一电容(C5)的一端以及第三二极管(D10)的正极连接,第九电阻(R20)的另一端连接内部电源,第一电容(C5)的另一端接地,第三二极管(D10)的负极用于输入正常信号;
[0067] 第二电压比较器(U1C)的正极输入端与第十电阻(R21)的一端、第二电容(C1)的一端、第四二极管(D4)的正极,以及第五二极管(D14)的负极连接,第十电阻(R21)的另一端连接内部电源,第二电容(C1)的另一端接地,第五二极管(D14)的正极接地,第四二极管(D4)的负极用于输入异常信号;
[0068] 第二电压比较器(U1C)的输出端连接第一三极管(Q8)的基级的一路,第一三极管(Q8)的基级的另一路通过电阻接地,第一三极管(Q8)的发射极接地,第一三极管(Q8)的集电极一路直接连接线圈的一端,另一路通过二极管连接线圈的另一端。
[0069] 驱动输出电路中有两个控制输入端口。启动和停止,停止优先。没有开启电平加到U1C9脚时,U1C9脚R20向C5充电接近12V,同时R21向C1充电,充电电压被D14钳位,U1C10脚低于9脚电压输出,8脚输出低电平,Q8基集也为低电平,驱动电路不导通,继电器不动作。当U1C9脚有启动信号时,10脚电压高于9脚电压,8脚翻转成高电平,三极管Q8导通,继电器吸合,220V输入输出端闭合正常输出。
[0070] 本实施例中,当出现漏电、水分、过流、过热等情况时,检测电路输出为低电平,低电平接到10脚,10脚电压迅速拉低至低于9脚电压,输出脚成低电平,Q8也停止导通,继电器断开,220V输出端也停止输出。
[0071] 一些实施例中,还包括:延时电路8,延时电路8的输入端与异常检测电路5连接,延时电路8的输出端与驱动输出电路3的用于输入停止信号的输入端连接。
[0072] 延时电路的延时时长由R18C7的值决定。当出现漏电、水分、过流、过热等情况时,检测电路输出为低电平,低电平接到电压比较器U1D12脚,12脚电压瞬间拉成低电平,14脚也从高电平翻转成低电平,220V输出端瞬间断电。
[0073] 本实施例中,出现水分、过流、漏电等情况时,电路停止输出,R18向C7充电大约5秒才能把电压充到大于13脚电压,电路恢复输出。假如水分、过流、漏电任何电路动作输出端就会通电20毫秒,电路又会停止5秒。直到水分、过流、漏电没有检测到没有问题才会恢复供电。
[0074] 一些实施例中,异常检测电路5包括潮湿检测电路7,参照图2,潮湿检测电路7包括:设置在输出端附近的导电件;
[0075] 第二光电耦合器(U3);
[0076] 输入端通过电容连接第二光电耦合器(U3)的发光管的一端;
[0077] 导电件通过限流电阻(R30,R31)连接第二光电耦合器(U3)的发光管的另一端;第二光电耦合器(U3)的输出端与延时电路8连接。
[0078] 上述导电件可以是金属或不锈钢的,形状可以是片状或环状。
[0079] J1J2、J3J4是输出端,外围有一个潮湿检测环。当有水分进入输出端和检测环间,绝缘电阻电阻变小,电流经过R30或R31限流电阻,点亮U3光电耦合器的发光管,输出端三极管产生脉冲输出。驱动后面的驱动输出电路强行关闭,继电器断开,使220V输入输出端断开,切断负载的电源。
[0080] 本实施例中,通过设置潮湿检测电路,在潮湿环境下,有水分进入输出端和检测环之间时,使驱动输出电路关闭,切断负载的电源,避免插排板进水出现故障。
[0081] 一些实施例中,还包括:第一电流互感器(L1)和第一整流桥(D5);第一电流互感器(L1)的一次绕组串联在输出端的主回路中,二次绕组与第一整流桥(D5)的输入端串联;
[0082] 参照图5,异常检测电路包括过流电路,过流电路包括:第十一电阻(R22)、第六二极管(D11)、第三电容(C11)、第七二极管(D3)、第十二电阻(R26)和第二三极管(Q7);
[0083] 第一整流桥(D5)的正极输出端与第十一电阻(R22)的一端、第六二极管(D11)的正极连接,第一整流桥(D5)的负极输出端接地,第十一电阻(R22)的另一端接地;
[0084] 第三电容(C11)的正极与第六二极管(D11)的负极、第七二极管(D3)的负极连接,第三电容(C11)的负极接地;
[0085] 第七二极管(D3)的正极通过电阻连接第二三极管(Q7)的基级的一路;
[0086] 第二三极管(Q7)的基级的另一路通过电阻接地,第二三极管(Q7)的发射极接地,第二三极管(Q7)的集电极与延时电路连接。
[0087] 负载检测启动电路启动后,电流互感器L1有电流流过输出端,输出端输出相应的交流电压,在经D5整流桥整流后,输出直流电压至另一路通过D11R21分流,将此时的电流电压大小作为预设阈值。当互感器L1的电流超过预设阈值时,C11两端电压也迅速升高,高于稳压管D3的稳压值,电流就会穿过D3R26到Q7基集,使Q7导通去控制延时电路输出低电平,使220V输出端停止输出。
[0088] 本实施例中,通过设置过流电路,当电路中电流过高时,及时使安全插排板停止工作。
[0089] 一些实施例中,异常检测电路包括漏电电路,参照图6,漏电电路包括:第二电流互感器(L2)、第二整流桥(D16)和第三电压比较器(U1A);
[0090] 第二电流互感器(L1)的一次绕组串联在输出端的主回路中,二次绕组与第一整流桥(D5)的输入端串联;
[0091] 第二整流桥(D16)的负极输出端接地;第二整流桥(D16)的正极输出端的一路经过电阻连接第三电压比较器(U1A)的负极输入端,另一路经过电容接地;
[0092] 第三电压比较器(U1A)的正极输入端连接分压电路的输出端;
[0093] 第三电压比较器(U1A)的输出端通过二极管与延时电路连接。
[0094] L2漏电电流互感器没有漏电的状态时,L2中流过的电流相位相反相互抵消,L2没有电压输出。当有漏电出现L2就有电压输出,经过D16整流后,再经过R17送到U1A2脚,3脚由R9D20偏压0.6V,当2脚高于3脚电压,1脚输出低电压去控制延时电路,延时电路经过延时后再重新送电。
[0095] 本实施例中,通过设置漏电电路,在电路发生漏电情况时,利用延时电路延时发电,避免人体触电。
[0096] 参照图7,一些实施例中,延时电路8包括:第四电压比较器(U1D);
[0097] 第四电压比较器(U1D)的正极输入端与异常检测电路5连接,还与第十四电阻(R18)的一端、第四电容(C7)的正极连接,第十四电阻(R18)的另一端连接内部电源,第四电容(C7)的负极接地;
[0098] 第四电压比较器(U1D)的负极输入端与第十五电阻(R15)的一端、第九二极管(D22)的负极连接,第十五电阻(R15)的另一端连接内部电源,第九二极管(D22)的正极接地;
[0099] 第四电压比较器(U1D)的输出端连接驱动输出电路3的用于输入停止信号的输入端。
[0100] 基于上述实施例,相同或相似部分,此处不再详述。
[0101] 本实施例中,通过使第四电压比较器的输出端与驱动输出电路的用于输入停止信号的输出端连接,在发生需要延时的情况时,可以快速的发送停止信号给驱动输出电路。
[0102] 参照图8,一些实施例中,还包括:开关电源11,开关电源11的输入端连接插排板的输入端1,开关电源11的输出端提供内部电源。
[0103] 此处开关电源参照现有技术中的电源,不再详述。
[0104] 基于上述各部分的描述,参见图9,给出了安全电源插排板的一个整体图。各个部分的说明可以参见上述相关描述,在此不再详述。
[0105] 可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
[0106] 需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。
[0107] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0108] 应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0109] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0110] 尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。