具有防触电保护功能的电源插座的制作方法

本发明涉及电器行业，尤其是一种具有防触电保护功能的电源插座。

背景技术：

随着科学技术和国民经济的发展以及人民生活水平的提高，电力应用技术、各种用电产品和各种家用电器等迅猛发展，而电力线路向用电设备提供电能的接插电器——电源插座，如雨后春笋般发展迅速，其品种、规格和样式名目繁多，层出不穷。然而，由于电源插座在使用中经常因为工作环境恶劣或使用方法不当，特别是当小孩子用手指捅进电源插座的插孔里，或者是手拿导体物件捅进电源插座的插孔里，或者有其它导体物件意外碰触到电源插座的插孔里，就很容易造成人员触电和火灾事故，直接危害人们的身体健康并危及生命安全，还可能造成大量的财产损失。本专利介绍一种具有防触电保护功能的电源插座，当电源插座的插孔里没有插入电源插头时，电源插座插孔里的铜质夹片上不带电；只有当电源插头插入电源插座里以后，电源插座插孔里的铜质夹片上才有正常的电力输出。由此可见，本防触电电源插座能够有效地保护人身安全。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种当电源插座的插孔里没有插入电源插头时，电源插座插孔里的铜质夹片上不带电，只有当电源插头插入电源插座里以后，电源插座插孔里的铜质夹片上才有正常的电力输出的具有防触电保护功能的电源插座。

本发明的工作原理是：在附图2中，C1、C2、VD1、VD2组成直流稳压电源，输出直流电压VCC，供检测电源插头的红外线识别装置(简称电源插头识别装置)和控制执行电路应用。红外光发射管VD3和红外光接收管VD4安装在插座XS1内PE电极簧片的两侧(见图1)。当电源插头未插入插座XS1时，VD4可以接收到VD3发射的光束，故VD4导通，VT1截止，继电器K1释放，其常开触点K1断开，受K1控制的插座XS1断电。只有当电源插头插入插座XS1时，插头上PE电极的插片挡住了VD3射向VD4的光束，VD4截止，此时VT1导通，K1吸合，受K1控制的插座XS1得电，该插头连接的用电器获得供电。如此，只有电源插头插入插座XS1时，插座XS1才有电，从而起到了防触电保护作用。

本发明的技术方案是：一种具有防触电保护功能的安全插座，包括检测电源插头的红外线识别装置(简称电源插头识别装置)、控制执行电路和工作电源电路。

进一步，所述电源插头识别装置是采用红外光来识别电源插座XS1中有无电源插头插入，其方法是：在电源插座XS1的PE端子的铜质夹片上加工一个贯穿孔，在铜质夹片的一侧安置一个红外光发射二极管VD3，在铜质夹片的另一侧安置一个红外光接收二极管VD4，红外光发射二极管VD3、红外光接收二极管VD4与铜质夹片上的贯穿孔三者位于同一轴线上，红外光发射二极管VD3发出的红外光可通过铜质夹片上的贯穿孔到达红外光接收二极管VD4，如若电源插头插入了电源插座XS1中，电源插座XS1的PE端子铜质夹片上的贯穿孔必将被电源插头的插脚遮挡住，红外光发射二极管VD3发出的红外光必然被电源插头的插脚阻断，红外光接收二极管VD4必然接收不到红外光，因此没有红外光信号输出，实现了用红外光来识别电源插座XS1中有无电源插头插入的目的。红外光发射二极管VD3的负极连接电路公共点GND，红外光发射二极管VD3的正极连接电阻R1，电阻R1的另一端连接电源正极端VCC；红外光接收二极管VD4的正极连接电路公共点GND，红外光接收二极管VD4的负极连接晶体三极管VT1的基极，同时连接电阻R2的一端。

进一步，所述的控制执行电路采用晶体三极管VT1、电阻R2和电磁继电器K1组成电子开关电路，晶体三极管VT1的基极连接红外光接收二极管VD4的负极，同时连接电阻R2的一端，R2的另一端连接电源正极端VCC；晶体三极管VT1的发射极连接电路公共点GND，晶体三极管VT1的集电极连接电磁继电器K1吸合线圈的一端，电磁继电器K1吸合线圈的另一端连接电源正极端VCC；电磁继电器K1的动合触点串联于电源插座XS1的相线电路中，以实现对电源插座XS1供电电源的控制。

进一步，所述的工作电源电路采用由稳压二极管VD1、整流二极管VD2、电容C1和C2组成的电容降压式整流电路、滤波电路和稳压电路，其输出为该防触电电源插座的电源插头识别装置和控制执行电路提供工作电源。降压电容C1的一端连接本防触电电源插座的进线电源L端，并与电磁继电器K1的动合触点不接电源插座XS1的一端相连接；降压电容C1的另一端连接稳压二极管VD1的负极和整流二极管VD2的正极；稳压二极管VD1的正极连接电路公共点GND；整流二极管VD2的负极连接电源正极端VCC；电容C2的正极连接电源正极端VCC，电容C2的负极连接电路公共点GND。

本发明的有益效果是：由于采用了电源插头识别装置和控制执行电路，使得该防触电电源插座具备防触电、防火灾的保护功能。具体而言，当电源插座XS1的插孔里没有插入电源插头时，电源插座XS1的插孔里的铜质夹片上不带电，只有当电源插头插入电源插座XS1内以后，电源插座XS1的插孔里的铜质夹片上才有正常的电力输出，从而起到保护使用者的人身安全，保护电源负载和防止因电源插座XS1漏电造成的火灾等事故。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是本发明的电源插头识别装置的结构和原理图。图中：1为普通的电源插座；2和3分别为普通电源插座的N端子和L端子，4为普通电源插座的PE端子；5为普通电源插座的PE端子上的铜质夹片；为实现对于电源插头是否已经插入电源插座的检测与判断，本专利对普通电源插座的PE端子进行发明，发明后的PE端子6兼有接插电源插头的PE插脚和识别电源插头PE插脚是否已经插入电源插座的双重功能，其中的7为经过加工贯穿孔的铜质夹片示意图；8为铜质夹片上加工成的贯穿孔；9为红外光发射二极管VD3；10为红外光接收二极管VD4。在铜质夹片7的一侧安置一个红外光发射二极管VD3，在铜质夹片7的另一侧安置一个红外光接收二极管VD4，红外光发射二极管VD3、红外光接收二极管VD4与铜质夹片7上的贯穿孔三者位于同一轴线上，红外光发射二极管VD3发出的红外光可通过铜质夹片7上的贯穿孔到达红外光接收二极管VD4，如若电源插头插入了电源插座XS1中，电源插座XS1的PE端子铜质夹片7上的贯穿孔必将被电源插头的插脚遮挡住，红外光发射二极管VD3发出的红外光必然被电源插头的插脚阻断，红外光接收二极管VD4必然接收不到红外光，因此没有红外光信号输出，实现了用红外光来识别电源插座XS1中有无电源插头插入的目的。红外光发射二极管VD3的负极连接电路公共点GND，红外光发射二极管VD3的正极连接电阻R1，电阻R1的另一端连接电源正极端VCC；红外光接收二极管VD4的正极连接电路公共点GND，红外光接收二极管VD4的负极连接晶体三极管VT1的基极，同时连接电阻R2的一端。

图2是本发明的电路原理图。图中：供用电器接插的电源插座XS1，降压电容器C1，稳压二极管VD1，整流二极管VD2，滤波电容器C2，限流电阻R1，红外光发射二极管VD3，偏置电阻R2，红外光接收二极管VD4，晶体三极管VT1，电磁继电器K1。电路中的端子L、N分别连接市电线路的L线和N线。

具体实施方式

如图1和图2所示，具有防触电保护功能的电源插座，包括检测电源插头的红外线识别装置(简称电源插头识别装置)、控制执行电路和工作电源电路。

进一步，所述的电源插头识别装置是采用红外光来识别电源插座XS1中有无电源插头插入，如附图1所示。1为普通的电源插座；2和3分别为普通电源插座的N端子和L端子，4为普通电源插座的PE端子；5为普通电源插座的PE端子上的铜质夹片；为实现对于电源插头是否已经插入电源插座的检测与判断，本专利对普通电源插座的PE端子进行发明，发明后的PE端子6兼有接插电源插头的PE插脚和识别电源插头PE插脚是否已经插入电源插座的双重功能，其中的7为经过加工贯穿孔的铜质夹片示意图；8为铜质夹片上加工成的贯穿孔；9为红外光发射二极管VD3；10为红外光接收二极管VD4。在铜质夹片7的一侧安置一个红外光发射二极管VD3，在铜质夹片7的另一侧安置一个红外光接收二极管VD4，红外光发射二极管VD3、红外光接收二极管VD4与铜质夹片7上的贯穿孔三者位于同一轴线上，红外光发射二极管VD3发出的红外光可通过铜质夹片7上的贯穿孔到达红外光接收二极管VD4，如若电源插头插入了电源插座XS1中，电源插座XS1的PE端子铜质夹片7上的贯穿孔必将被电源插头的插脚遮挡住，红外光发射二极管VD3发出的红外光必然被电源插头的插脚阻断，红外光接收二极管VD4必然接收不到红外光，因此没有红外光信号输出，实现了用红外光来识别电源插座XS1中有无电源插头插入的目的。红外光发射二极管VD3的负极连接电路公共点GND，红外光发射二极管VD3的正极连接电阻R1，电阻R1的另一端连接电源正极端VCC；红外光接收二极管VD4的正极连接电路公共点GND，红外光接收二极管VD4的负极连接晶体三极管VT1的基极，同时连接电阻R2的一端。

进一步，所述的控制执行电路采用晶体三极管VT1、电阻R2及电磁继电器K1组成电子开关电路，晶体三极管VT1的基极连接红外光接收二极管VD4的负极，同时连接电阻R2的一端，R2的另一端连接电源正极端VCC；晶体三极管VT1的发射极连接电路公共点GND，晶体三极管VT1的集电极连接电磁继电器K1吸合线圈的一端，电磁继电器K1吸合线圈的另一端连接电源正极端VCC；电磁继电器K1的动合触点串联于电源插座XS1的相线电路中，以实现对电源插座XS1供电电源的控制。

进一步，所述的工作电源电路采用由稳压二极管VD1、整流二极管VD2、电容C1和C2组成的电容降压式整流电路、滤波电路和稳压电路，其输出为该具有防触电保护功能的电源插座的电源插头识别装置和控制执行电路提供工作电源。降压电容C1的一端连接本具有防触电保护功能的电源插座的进线电源L端，并与电磁继电器K1的动合触点不接电源插座XS1的一端相连接；降压电容C1的另一端连接稳压二极管VD1的负极和整流二极管VD2的正极；稳压二极管VD1的正极连接电路公共点GND；整流二极管VD2的负极连接电源正极端VCC；电容C2的正极正极连接电路公共点GND，电容C2的负极连接电路公共点GND。

上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以不脱离本发明构思的前提下做出各种变化，但均应落入本发明的保护范围。