专利名称：具有中性线漏电保护的电源插头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源插头，特别是涉及一种具有中性线漏电保护的电 源插头。
背景技术：
现有的漏电保护电源插头，由于具有漏电保护功能，能有效地防止人身触 电，因而受到广泛应用。
具有漏电保护功能的电源插头一般常用在潮湿的环境中，如游泳池、淋浴 房、厨房、卫生间等，随着科学技术的发展，漏电保护电源插头向高性能、高 灵敏度、多适应性和多功能保护方向发展，现有的漏电保护电源插头结构上一 般比较简单，灵敏度低，保护性能差。特别是插头部分，为了保证使用安全， 插头部分一般都与基座浇注为一体，这样一来，该电源插头只能适用于一种制 式的电源插座，而目前世界上有英式、美式、欧式和中国制式四种，这样，就 造成不能适用多种不同制式电源插座的问题，特别是对于一些出口产品。虽然 可以通过电源转换接头实现转接，但是，这样一方面使用比较麻烦，另一方面 也增加了不安全因素。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是解决漏电保护电源插头安全性和适应 性不高的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种具有中性线漏电保护的电源插头，包括基座、插头总成、漏电保护装置和上盖，基座 和上盖扣合为一体，漏电保护装置固定在基座和上盖形成的内腔中，插头总成 设置在基座上且与漏电保护装置的电源输入端电连接，所述插头总成包括插头 体和与电源插座相适配的插头，所述插头嵌装在插头体的下端面上，插头体的 上部设有环形凸台，该凸台的上表面上设有两个固定柱，所述固定柱呈八字形 设置且二者的自由端分别沿插头体的轴向延伸形成延伸部，该延伸部沿轴向分 别设有通孔且该通孔至插头体中心轴线的距离大于凸台的外径，插头体的上端 面上还分别设有与插头电连接的弹性金属片，插头体自上而下穿出基座且插头 体的凸台与基座的内表面相抵，两个螺钉依次穿过基座和插头体延伸部上的通 孔后固定在漏电保护装置上且插头体的上端面上的弹性金属片与漏电保护装 置的电源输入触点相抵。
上述方案中，所述插头与英式、美式、欧式或中国制式四种电源插座制式 相适配。
所述漏电保护装置包括控制电路和用于切断电源的继电器，所述控制电路 包括整流电路、相线漏电检测电路中性线故障检测电路和脱扣器控制电路，所 述整流电路用于将输入的交流电电流整流为直流电；所述相线漏电检测电路包
括环套在电源火线和零线上的相线漏电检测线圈；所述中性线故障检测电路包 括环套在电源中性线上的中性线漏电检测线圈；所述脱扣器控制电路包括脱扣 线圈、单向可控硅和漏电保护芯片，脱扣线圈的第二端接地，第一端连接单向 可控硅SCR的阳极，单向可控硅SCR的阴极接地，控制极连接至漏电保护芯 片的SCR Trigger引脚，同时脱扣线圈的第一端连接至整流电路的输出端，相 线漏电检测线圈的两输出端分别连接至漏电保护芯片的VFB和VREF引脚。进一步地，漏电保护芯片的VFB引脚和AMP Output引脚之间连接有反馈电阻。
所述控制电路还包括瞬间启动电路和测试电路，所述瞬间启动电路由启动 按键和限流电阻串联组成，启动按键的另一端接电源相线，限流电阻的另一端
接脱扣线圈的第一端；所述测试电路由测试按键和测试电阻串联组成，测试按 键的另一端接电源输出端的相线，测试电阻的另一端接电源零线。
本实用新型，因为可以方便地更换插头体总成上的插头以适应英式、美式、 欧式或中国制式四种电源插座制式，大大提高了电源插头的适应性。
图1为本实用新型的分解结构示意图； 图2为本实用新型的剖面图3为本实用新型中的插头总成立体结构示意图； 图4、图5分别为插头总成的前、后视图； 图6为本实用新型的基座立体结构示意图； 图7为本实用新型的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作出详细的说明。
如图l、图2所示，本实用新型包括基座l、插头总成2、漏电保护装置3 和上盖4。基座1和上盖4扣合为一体，漏电保护装置3固定在基座1和上盖 4形成的内腔中，插头总成2设置在基座1上且与漏电保护装置3的电源输入 端电连接。
图3为插头总成2的立体结构示意图，图4、图5分别为插头总成2的前、后视图。如图3、图4和图5所示，插头总成2包括插头体22和与电源插座相 适配的插头21，本实用新型具有适应不同制式电源插座的四种插头，分别与英 式、美式、欧式和中国制式的电源插座相适配。所述插头21嵌装在插头体22 的下端面上，插头体22的上部设有环形凸台25，该凸台25的上表面上设有两 个固定柱24，所述固定柱24呈八字形设置且二者的自由端分别沿插头体22 的轴向延伸形成延伸部，该延伸部沿轴向分别设有通孔23且该通孔23至插头 体22中心轴线的距离大于凸台25的外径。插头体22的上端面上还分别设有 与插头21电连接的弹性金属片26。
图6为基座1的立体结构示意图，如图6所示，基座l的下表面上开有与 插头体22外轮廓相适配的通孔11，该通孔11的周围设有两个螺栓安装孔12， 插头体22自上而下穿出基座11上的通孔11且插头体22的凸台25与基座1 的内表面相抵，两个螺钉依次穿过基座1下表面上的螺栓安装孔12和插头体 22延伸部上的通孔23后固定在漏电保护装置3上且插头体22的上端面上的弹 性金属片26与漏电保护装置3的电源输入触点相抵。
本实用新型，由于可以更换不同制式的插头体22以适应不同的电源插座 制式，因此，大大提高了电源插座的适应性。
本实用新型的漏电保护装置包括控制电路部分和用于切断电源的继电器， 具有相线/中性线对地漏电双重保护功能、反相错误接线保护功能和瞬间电子 复位功能，具体电路如图7所示。
下面对漏电保护装置的控制电路部分作出详细的说明。
如图7所示，该控制电路包括整流电路110、相线漏电检测电路120、中 性线故障检测电路130、脱扣器控制电路140、瞬间启动电路150和测试电路160。
整流电路110是由二极管Dl构成的半波整流电路，其作用是把输入的交 流电变成直流电输出，电源的输入端并联压敏电阻MOV，当电源中突然有高 电压时，可瞬间吸收高电压，并且MOV阻值瞬间变化无穷大，起到保护电路 板作用。
脱扣器控制电路140由脱扣线圈L1、单向可控硅SCR和漏电保护芯片IC1 组成，漏电保护芯片IC1是GFCI专用集成电路，其型号为RV4145AN，该集 成电路的八个引脚分别为l-VFB、 2-Input、 3-VREF、 4-GND、 5-SCRTrigger、 6-+VS、 7-AMPOutput、 8-NC。脱扣线圈Ll的第二端接地，第一端连接单向 可控硅SCR的阳极，单向可控硅SCR的阴极接地，控制极经二极管D3连接 至漏电保护芯片IC1的引脚5，同时单向可控硅SCR的控制极与地之间并联一 只抗干扰电容C3。脱扣线圈Ll第一端串联电阻R4、R3后连接至整流电路110 的输出端，这样，输入的交流电经二极管Dl半波整流、电容Cl滤波、电阻 R3、 R4限流后提供约103V 113V左右的电压供给脱扣线圈Ll，使其保持吸 合状态。
在相线漏电检测电路120中，漏电检测线圈Tl环套在电源火线和零线上， Tl的两输出端并联电容C7且第一端串联电容C6和电阻R7后与漏电保护芯 片IC1的引脚1连接，第二端与漏电保护芯片IC1的引脚3连接构成变压器耦 合差动输入电路，该漏电保护芯片IC1的引脚5连接至单向可控硅SCR的控 制极上。漏电保护芯片IC1的引脚1和引脚7之间连接有反馈电阻R6， R6的 阻值大小决定漏电保护芯片IC1的放大倍数，即决定GFCI触发脱扣动作的故 障电流值的大小。在使用过程中，漏电检测线圈Tl检测两根电源线通过电流的矢量和，正 常工作时，漏电电流的矢量和为零，漏电检测线圈T1中没有感应电流，当有 设备漏电或人体触电时，火线与零线所流过的电流大小不等，此时矢量和不为 零，于是在漏电检测线圈T1中产生感应电流，该感应电流并输出至漏电保护
芯片IC1，如果此感应电流超过预定值，则漏电保护芯片IC1的引脚5输出触 发电流，该触发电流输出至单向可控硅SCR的控制极，于是单向可控硅SCR 由关断状态变为导通，此时，加在脱扣线圈Ll第一端的电流经单向可控硅SCR 接地，于是脱扣线圈L1断电，脱扣装置复位切断电源，从而保护用电设备及 人体的安全。
中性线故障检测电路130中，中性线故障检测线圈T2环套在电源的中性 线上，T2并联电容C4后第一端接地，第二端与电容C5串接连接到漏电保护 芯片IC1的引脚7，中性线故障检测线圈T2和相线漏电检测线圈Tl构成耦合 相应振荡频率的正弦波振荡器，当有中性误接地现象发生时，此振荡器起振， 当振幅达到漏电保护芯片IC1的阀值时，漏电保护芯片IC1的引脚5输出触发 信号触发单向可控硅SCR，于是单向可控硅SCR由关断状态变为导通，脱扣 线圈Ll失电驱动脱扣装置切断电源。
瞬间启动电路150中，启动按键Sl —端与电源相线连接，另一端串联限 流电阻Rl， Rl另一端与二极管D2正极连接构成半波整流电路，而D2负极 与电容C1正极连接构成滤波电路，将削除交流余波后的195 220V左右直流 电压送入L1脱扣器线圈第二端。按下启动按键S1，相线电压经电阻R1限流、 二极管D2半波整流、电容Cl滤波后提供瞬间启动电压，该电压加在胶扣线 圈Ll上使其瞬间吸合处于正常工作状态，然后脱扣线圈Ll在整流电路提供的103V 113V左右电压作用下保持吸合状态，只有当人为对地漏电或正常对地漏
电超出设置一阈值时脱扣线圈Ll才失电完成脱扣动作。
测试电路160由测试按键S2和测试电阻R8串联构成，测试电阻R8的另 一端与输入电源的相线连接，测试按键S2的另一端与本电源插头的电源输出 端连接，按下测试按钮S2，相当于给漏电检测线圈T1施加一故障电流，即该 测试电路可以给GFCI提供15mA左右的故障电流，定期检查GFCI工作状态。 测试按键S2设置在上盖5上，该测试按键S2底面上的两个触点分别与漏电保 护装置上的测试触点相对，测试按键S2穿出上盖的上表面，当按下测试按键 S2时，接通测试电路。 ，
本实用新型的电路部分还设有工作状态指示灯，由半波整流二极管D4、 发光二极管LED和电阻R8依次串联组成，二极管D4的另一端接电源相线， 电阻R8的另一端接电源零线。当漏电保护插头正常工作时，输入电源经二极 管D4半波整流后将交流电变为103V 113V的直流电，经电阻R8限流后转换 为3V左右的直流电压提供LED给正极，LED指示灯发光。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的 启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落 入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、具有中性线漏电保护的电源插头，包括基座、插头总成、漏电保护装置和上盖，基座和上盖扣合为一体，漏电保护装置固定在基座和上盖形成的内腔中，插头总成设置在基座上且与漏电保护装置的电源输入端电连接，其特征在于插头总成包括插头体和与电源插座相适配的插头，所述插头嵌装在插头体的下端面上，插头体的上部设有环形凸台，该凸台的上表面上设有两个固定柱，所述固定柱呈八字形设置且二者的自由端分别沿插头体的轴向延伸形成延伸部，该延伸部沿轴向分别设有通孔且该通孔至插头体中心轴线的距离大于凸台的外径，插头体的上端面上还分别设有与插头电连接的弹性金属片，插头体自上而下穿出基座且插头体的凸台与基座的内表面相抵，两个螺钉依次穿过基座和插头体延伸部上的通孔后固定在漏电保护装置上且插头体的上端面上的弹性金属片与漏电保护装置的电源输入触点相抵。
2、 如权利要求l所述的具有中性线漏电保护的电源插头，其特征在于所述插头与英式、美式、欧式或中国制式四种电源插座制式相适配。
3、 如权利要求1或2所述的具有中性线漏电保护的电源插头，其特征在 于所述漏电保护装置包括控制电路和用于切断电源的继电器，所述控制电路包括 '整流电路，用于将输入的交流电电流整流为直流电；相线漏电检测电路，包括环套在电源火线和零线上的相线漏电检测线圈； 中性线故障检测电路，包括环套在电源中性线上的中性线漏电检测线圈； 脱扣器控制电路，包括脱扣线圈、单向可控硅和漏电保护芯片，脱扣线圈 的第二端接地，第一端连接单向可控硅SCR的阳极，单向可控硅SCR的阴极接地，控制极连接至漏电保护芯片的SCR Trigger引脚，同时脱扣线圈的第一 端连接至整流电路的输出端，相线漏电检测线圈的两输出端分别连接至漏电保 护芯片的VFB和VREF弓1脚。
4、 如权利要求3所述的具有中性线漏电保护的电源插头，其特征在于漏 电保护芯片的VFB引脚和AMP Output引脚之间连接有反馈电阻。
5、 如权利要求4所述的具有中性线漏电保护的电源插头，其特征在于所 述控制电路还包括瞬间启动电路，由启动按键和限流电阻串联组成，启动按键的另一端接电 源相线，限流电阻的另一端接脱扣线圈的第一端；测试电路，由测试按键和测试电阻串联组成，测试按键的另一端接电源输 出端的相线，测试电阻的另一端接电源零线。
专利摘要本实用新型涉及一种电源插头，是一种具有中性线漏电保护的电源插头。包括基座、插头总成、漏电保护装置和上盖，插头总成包括插头体和与电源插座相适配的插头，插头嵌装在插头体的下端面上，插头体的上表面上设有两个呈八字形设置的固定柱，二者的自由端分别沿插头体的轴向延伸形成延伸部，该延伸部沿轴向分别设有通孔，插头体的下端面上还分别设有与插头电连接的弹性金属片，插头体自上而下穿出基座，坚固螺钉依次穿过基座和插头体延伸部上的通孔后固定在漏电保护装置上。本实用新型因为可以方便地更换插头体总成上的插头以适应英式、美式、欧式或中国制式四种电源插座制式，大大提高了电源插头的适应性。
文档编号H02H3/14GK201397981SQ20092015222
公开日2010年2月3日 申请日期2009年4月29日 优先权日2009年4月29日
发明者刘德金, 伟 范 申请人:创奇科技有限公司