电磁插座及磁性插头的制作方法

本发明属于开关技术领域，具体涉及一种电磁插座及磁性插头。

背景技术：

目前使用的插头插座多是依靠设置在插头上的金属插柱或插片插入插座的金属孔实现电源线的接通，插头与插座的连接都是用人力将插头的插脚硬插到插座上，这种连接方式没有相互之间的固定装置，只是依靠插座的弹性元件的弹性卡滞插头或插孔与插头的摩擦力卡滞插头。长时间使用后，一旦弹性元件弹性下降，或插孔与插头的摩擦力减小，会造成插脚与插座接触不良或插头脱落的现象。

为了防止在使用过程中，弹性元件夹不紧插头甚至夹不住插头的现象，在设计插头、插座时，常会增加弹性元件弹性，增加插座上插孔与插头的摩擦力等方法来保证插头与插座的结合。这往往会造成人力的接插困难，为了解决这个问题，中国专利文献CN104882722A，专利申请名称为磁性插头与插座中，在插头上设置一块强磁铁，在插座上设置有铁片，在插头插入插座时，依靠磁铁的强大吸引力将插头与插座的接触铜片紧密贴合在一起，解决了插头的插脚与插座接触不良或者插头脱落的问题。类似的专利还包括：CN106058567A、CN103996922A等。

但是，在大功率使用时，由于插头和弹性元件接触电阻、插座和电线接触电阻的存在，会产生一定的热量，造成插头与插座部分结构的热膨胀，再加上磁铁的吸力，导致插头难以从插座上拔出。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种电磁插座及磁性插头。

本发明的一个实施例提供了一种电磁插座，包括插座基体与设置于所述插座基体内的插座触片，其中，所述插座与磁性插头配合使用且还包括设置于所述插座基体内的磁性转换电路以及设置于所述插座基体表面的触控开关。

在本发明的一个实施例中，所述触控开关电连接所述磁性转换电路，包括N极、S极和无磁性三种转换状态。

在本发明的一个实施例中，所述N极与所述S极的磁性大小通过用户的触控动作进行调整。

在本发明的一个实施例中，所述磁性转换电路中的电磁铁设置于所述插座基体的插孔位置下方。

在本发明的一个实施例中，所述磁性转换电路包括第一输入电路、第二输入电路、电磁电路及比较电路；其中，

所述比较电路的第一比较输出端和第二比较输出端分别电连接至所述第一输入电路的输入端与所述第二输入电路的输入端，所述第一输入电路的输出端与所述第二输入电路的输出端分别电连接至所述电磁电路的第一输入端与第二输入端。

在本发明的一个实施例中，所述比较电路包括第一滑动变阻器(SR1)、比较器(COMP)、第七二极管(D7)、反相器(NV)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)及第一比较输出端(A)、第二比较输出端(B)；其中，所述第一滑动变阻器(SR1)电连接至高电平(V_CC)与接地端(GND)之间且其滑动端电连接至所述比较器(COMP)的第一输入端，所述第七电阻(R7)与所述第八电阻(R8)依次串接于高电平(V_CC)与接地端(GND)之间且所述比较器(COMP)的第二输入端电连接至所述第七电阻(R7)与所述第八电阻(R8)串接形成的节点处，所述第七二极管(D7)电连接至所述比较器(COMP)的输出端与第一比较输出端(A)之间，所述反相器(NV)电连接至所述第一比较输出端(A)与所述第二比较输出端(B)之间；

所述电磁电路包括第二滑动变阻器(SR2)与电磁铁；所述第二滑动变阻器(SR2)的两端均电连接至所述电磁铁的一端，其滑动端电连接至所述第二输入电路的输出端且与所述第一滑动变阻器(SR1)的滑动端联动连接；所述电磁铁的另一端电连接至所述第一输出电路的输出端。

在本发明的一个实施例中，所述第一滑动变阻器(SR1)及所述第二滑动变阻器(SR2)均包括第一滑动段、导线段及第二滑动段；所述第一滑动段、所述导线段与所述第二滑动段依次串行连接且所述第一滑动段与所述第二滑动段的阻值比等于所述第八电阻(R8)与所述第七电阻(R7)的阻值比；所述第一滑动变阻器(SR1)的导线段上设置有绝缘材料。

在本发明的一个实施例中，所述第一滑动段与所述第二滑动段的阻值比为1:1。

本发明的另一个实施例提供了一种磁性插头，包括插头基体以及设置于所述插头基体上的插头触片，其中，所述插头与电磁插座配合使用且在其靠近所述插头触片位置处设置有磁性区域，所述磁性区域用于在用户将所述磁性插头插入带有异性磁性的所述电磁插座时提供插入助力并在用户将所述磁性插头拔出带有同性磁性的所述电磁插座时提供拨出助力。

在本发明的一个实施例中，所述磁性区域设置于所述插头基体与所述插头触片接触的基体平面内。

本发明实施例，通过在插座上设置电磁转换电路，在插头上设置磁性区域，利用磁性的异性相吸、同性相斥的原理实现插头插座防松动效果，同时方便插头从插座上拨出。另外，利用设置于插座上的触控开关可以方便地改变电磁的极性以及磁性的大小，且可以控制磁性转换电路处于无磁性状态以实现节能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种电磁插座的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种磁性插头的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种磁性转换电路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种磁性转换电路的电路示意图；

图5为本发明实施例提供的一种电源转换电路的电路示意图；以及

图6为本发明实施例提供的一种滑动变阻器与触控开关匹配的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

请参见图1及图2，图1为本发明实施例提供的一种电磁插座的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种磁性插头的结构示意图。

该电磁插座10可以包括：插座基体11、设置于插座基体11内的插座触片、设置于插座基体内的磁性转换电路以及设置于所述插座基体表面的触控开关13。

其中，磁性转换电路包括电磁铁，电磁铁设置于插座基体11的插孔15位置下方，以在插座基体11的插孔15位置处形成磁性区域17。

触控开关13优选分为N极、无磁性、S极三种转换状态，同时，N极和S极的磁性大小可以通过用户的触控动作进行调整，调整方式优选是根据触控开关13与设置于磁性转换电路中滑动变阻器匹配实现的。

该磁性插头20可以包括插头基体21、设置于插头基体上的插头触片23，磁性区域设置于该插头20靠近所述插头触片23位置处，优选磁性区域设置于插头基体21与插头触片23接触的基体平面25处。该磁性区域可以由设置于基体平面内的磁性材料形成，也可以是由类似于电磁插座中的电磁铁机构形成，此处不做任何限制，优选采用磁性材料。

在实际使用过程中，将磁性(N极)插头20插入电磁插座10后，用户滑动触控开关13，通过磁性转换电路将磁性区域17的磁性转换为S极，并调整磁性大小从而实现磁性插头20自动吸入电磁插座10中。在准备拨出磁性(N极)插头20时，用户滑动触控开关13，通过磁性转换电路将磁性区域17的磁性转换为N极产生，并调整磁性大小从而实现磁性插头20自动弹出电磁插座10中。在该插孔不使用的情况下，用户滑动触控开关13至无磁性位置处，断开磁性转换电路，即不使用时电路不工作，实现节能效果。

可选地，电磁插座10、磁性插头20为二脚电源插头插座、三脚电源插头插座、电子设备数据线、网络线插头插座等。该插座可以固定在墙体或者设备上，也可以是具有延长接线板插座。

本实施例，通过在插座中设置磁性转换模块，在插头插入插座时提供吸引力，在插头拔出插座时提供排斥力从而实现插头拔插过程中的助力。另外，利用设置于插座上的触控开关可以方便地改变电磁的极性以及磁性的大小，且可以控制磁性转换电路处于无磁性状态以实现节能。

实施例二

请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种磁性转换电路的结构示意图。该电路结构用于实现电磁插座上磁性转换的功能。具体地，所述磁性转换电路包括第一输入电路、第二输入电路、电磁电路及比较电路；其中，所述比较电路的第一比较输出端和第二比较输出端分别电连接至所述第一输入电路的输入端与所述第二输入电路的输入端，所述第一输入电路的输出端与所述第二输入电路的输出端分别电连接至所述电磁电路的第一输入端与第二输入端。

具体地，请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种磁性转换电路的电路示意图。该电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、电磁铁、第一滑动变阻器SR1、第二滑动变阻器SR2、比较器COMP、反相器NV。具体地：

所述比较电路包括第一滑动变阻器(SR1)、比较器(COMP)、第七二极管(D7)、反相器(NV)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)及第一比较输出端A、第二比较输出端B；其中，所述第一滑动变阻器(SR1)电连接至高电平(V_CC)与接地端(GND)之间且其滑动端电连接至所述比较器(COMP)的第一输入端，所述第七电阻(R7)与所述第八电阻(R8)依次串接于高电平(V_CC)与接地端(GND)之间且所述比较器(COMP)的第二输入端电连接至所述第七电阻(R7)与所述第八电阻(R8)串接形成的节点处，所述第七二极管(D7)电连接至所述比较器(COMP)的输出端与第一比较输出端A之间，所述反相器(NV)电连接至所述第一比较输出端A与所述第二比较输出端B之间；

所述电磁电路包括第二滑动变阻器(SR2)与电磁铁；所述第二滑动变阻器(SR2)的两端均电连接至所述电磁铁的一端，其滑动端电连接至所述第二输入电路的输出端且与所述第一滑动变阻器(SR1)的滑动端联动连接；所述电磁铁的另一端电连接至所述第一输出电路的输出端。

其中，请参见图5，图5为本发明实施例提供的一种电源转换电路的电路示意图。该磁性转换电路的V_CC是通过图5所述的电源转换电路完成的。

请参见图6，图6为本发明实施例提供的一种滑动变阻器与触控开关匹配的结构示意图。滑动变阻器SR1、SR2均包括相同的第一滑动段、导线段及第二滑动段。且第一滑动段、导线段与第二滑动段依次串行连接且与触控开关的N段、无磁性段及S段均对应设置，所述第一滑动段与所述第二滑动段的阻值比等于所述第八电阻R8与所述第七电阻R7的阻值比。优选地，所述第一滑动段与所述第二滑动段的阻值比为1:1。其中，所述第一滑动变阻器SR1的导线段上设置有绝缘材料以使滑动端在该导线段滑动时产生断路效果。

在用户滑动触控开关时，滑动变阻器的滑动端会随之同步滑动，由于滑动变阻器SR1、SR2联动控制，会产生相同的运动幅度，比较器根据滑动情况产生比较结果。具体地，当用户滑动触控开关由无磁性向N极滑动时，滑动变阻器SR1、SR2都由绝缘端向第一滑动段方向滑动，此时比较器的第一输入端输入的电压值大于第二输入端的电压值，则第一比较输出端A输出高电平，第二比较输出端B输出低电平，即在电磁电路两端产生M端为高电平，N端为低电平，产生从M端流向N端的电流，此时电磁铁中会产生N极的磁力，同时，由于滑动变阻器SR1向上移动，使得滑动变阻器SR1在电磁电路中的等效电阻的阻值在不断减小，而电磁电路两端的电压不变，因此流过电磁铁的电流会不断变大，从而N极的磁力也在不断增大；当用户滑动触控开关由无磁性向S极滑动时，滑动变阻器SR1、SR2都由绝缘端向第二滑动段方向滑动，此时比较器的第一输入端输入的电压值小于第二输入端的电压值，则第一比较输出端A输出低电平，第二比较输出端B输出高电平，即在电磁电路两端产生M端为低电平，N端为高电平，产生从N端流向M端的电流，此时电磁铁中会产生S极的磁力，同时，由于滑动变阻器SR1向下移动，使得滑动变阻器SR1在电磁电路中的等效电阻的阻值在不断减小，而电磁电路两端的电压不变，因此流过电磁铁的电流会不断变大，从而S极的磁力也在不断增大；当用户滑动触控开关在无磁性段范围滑动时，滑动变阻器SR1、SR2都在导线段范围内滑动，此时滑动变阻器SR1与第二输入电路之间断路，即电磁电路断开。

本实施例，通过磁性转换电路实现流过电磁铁的电流方向的调整和大小的调节，为磁性插座提供磁性转换和磁性大小调节的功能。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。