一种安全插排的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于安全插座技术领域，具体涉及一种安全插排。
【背景技术】
[0002]目前，随着生活水平的提高，家用电器的使用也越来越多，插排也成为生活中必不可少的器件。插排也叫排插、插线板或拖线板等，就是移动的插座，其专业术语是电源转换器。插排是有插孔或凹洞的母接头，用来让有棒状或铜板状突出的电源插头插入，以将电力经插头传导到家用电器。如果使用不当会引起人身电击和电气火灾事故，带来重大损失。目前的插排还有一些缺点:首先，由于插排是连接用家用电器与电源的中间连接器，电冰箱、空调和洗衣机等家用电器，仅是按下家用电器上的关闭按钮是不能完全关闭电源的，家用电器都处于待机的状态，不仅耗电还影响家用电器本身的使用寿命，且随着家用电器的增多，待机消耗的能源迅速增长，造成了电能的严重浪费。当然，在插排使用的过程中，如果插排中的电流过大或电压过大，常用插排没有保护装置，不能及时切断插排，这就容易引发安全事故。其次，随着科学技术的发展，利用USB接口充电的电子产品越来越多，比如手机、平板电脑、移动电源、MP5和数码相机等，而现有的插排必须与充电转换插头配合才可以完成充电，给用户带来了不便。另外，插排作为主要的电器电源转换装置，现有的插排内部一般未安装散热装置，很容易长时间使用后过热而发生故障或被烧坏，从而存在安全隐患，同时也减少了插排的使用寿命。最后，目前市场上出现智能插排，包括定时器插排和遥控插排等，定时器插排具有定时功能，虽然能够控制电器在特定的时间段工作，在一定的程序上减少了空闲时间的能源浪费，但是如果电器的使用时间不固定，需要重新设定，使用不方便；另外遥控插排虽然可以远距离控制，但是其需要配备专用的遥控器，成本较高，不能满足大众的需求。因此，现如今缺少一种结构简单、成本低、设计合理、易操作的安全插排，避免电器待机耗能，增加插排使用的安全性和便捷性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种安全插排，本实用新型设计电路简单，设计合理，使用简便，避免电器待机耗能，增加插排使用的安全性和便捷性，实用性强，便于推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种安全插排，其特征在于:包括壳体、布设在所述壳体内的电子线路板以及布设在所述壳体上的USB接口、电源指示灯和液晶触摸屏，所述电子线路板上集成有微控制器和电源模块，所述微控制器的输入端接有温度检测模块和用于检测插排输电线路上压流数据的压流检测模块，所述微控制器的输出端接有继电器保护模块和散热模块;所述电源模块包括依次连接的市电、降压电路、整流电路和电平转换电路，所述压流检测模块包括用于采集插排输电线路上电流信号的电流互感器、用于采集插排输电线路上电压信号的电压互感器和与所述电流互感器输出端相接的电流信号调理电路，以及与所述电流互感器输出端和电压互感器输出端均相接的模拟开关电路，所述模拟开关电路的输出端接有与微控制器输入端相接的A/D转换器，所述电流信号调理电路的输出端和电平转换电路的输出端均与微控制器的输入端相接，所述继电器保护模块包括延时电路和与所述延时电路输出端相接的继电器，所述散热模块包括直流电机模块和与所述直流电机模块输出端相接的风扇，所述延时电路的输入端、直流电机模块的输入端和电源指示灯的输入端均与微控制器的输出端相接，所述液晶触摸屏与微控制器相接，所述USB接口的输入端与所述电平转换电路的输出端相接。
[0005]上述的一种安全插排，其特征在于:所述电流互感器包括传感器ACS712ELC-20A。
[0006]上述的一种安全插排，其特征在于:所述电流信号调理电路包括芯片LM358，所述芯片LM358的反相输入端经电阻R17与传感器ACS712ELC-20A的信号输出端相接，芯片LM358的同相输入端分两路，一路通过电阻R18与5V电源输出端相接，另一路通过电阻R19接地;芯片LM358的输出端分两路，一路经电阻R22与芯片LM358的反相输入端相接，另一路经电阻R20与微控制器相接。
[0007]上述的一种安全插排，其特征在于:所述电压互感器包括传感器ZMPT101B。
[0008]上述的一种安全插排，其特征在于:所述A/D转换器包括芯片PCF8591，所述芯片PCF8591的第I引脚与模拟开关电路的信号输出端相接，所述芯片PCF8591的第9引脚、第10引脚和第15引脚均与微控制器相接。
[0009]上述的一种安全插排，其特征在于:所述降压电路包括变压器Tl，所述变压器Tl的初级线圈的一端与市电的一端相接，变压器Tl的初级线圈的另一端与市电的另一端相接；
[0010]所述整流电路包括整流桥Dl，所述整流桥Dl的两个交流输入端分别与变压器Tl的次级线圈的两端相接；
[0011]所述电平转换电路包括芯片LM7805，所述芯片LM7805的Vin引脚与整流桥Dl的正直流输出端相接，芯片LM7805的Vin引脚和整流桥DI的正直流输出端之间的连接点为12V直流电源端，芯片LM7805的GND引脚和整流桥Dl的负直流输出端均接地，芯片LM7805的Vout引脚为5V电源输出端。
[0012]上述的一种安全插排，其特征在于:所述延时电路包括芯片NE555，所述芯片NE555的第2引脚分两路，一路通过电阻R2与5V电源输出端相接，另一路通过电容C2与微控制器相接;所述芯片NE555的第5引脚通过电容C14与5V电源输出端相接，所述芯片NE555的第6引脚和第7引脚的连接端分三路，一路通过电阻R4与5V电源输出端相接，另一路与滑动电阻R5的一个固定端相接，第三路通过电容C3接地;所述滑动电阻R5的另一个固定端和滑动电阻R5的滑动端的连接端与5V电源输出端相接，所述芯片NE555的第3引脚分两路，一路通过电容C4接地，另一路与整流二极管Dl的阴极相接;所述整流二极管Dl的阳极接地；
[0013]所述继电器包括继电器K1，所述继电器Kl的线圈的一端与整流二极管Dl的阴极相接，所述继电器Kl的线圈的另一端与整流二极管Dl的阳极相接，所述继电器Kl的常开触点悬空。
[0014]上述的一种安全插排，其特征在于:所述温度检测模块包括传感器PT100。
[0015]上述的一种安全插排，其特征在于:所述微控制器包括MSP430单片机或ARM微控制器。
[0016]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0017]1、本实用新型通过设置压流检测模块，实时检测并采集插排输电线路上的电流信号和电压信号，起到过流和过压保护的作用。
[0018]2、通过设置继电器保护模块，可切断市电为插接在插排上电器设备供电，一方面保护电器设备供电安全，另一方面避免家用电器处于待机的状态，减少能耗。
[0019]3、本实用新型通过设置电平转换电路和USB接口，可以为USB接口的电子设备充电，不需要配备充电转换插头，方便快捷。
[0020]4、本实用新型通过设置温度检测模块，实时检测插排壳体内的温度，并通过散热模块降低插排壳体内部的温度，避免插排温度过高被烧坏。
[0021]综上所述，本实用新型设计电路简单，设计合理，使用简便，避免电器待机耗能，增加插排使用的安全性和便捷性，实用性强，便于推广使用。
[0022]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0024]图2为本实用新型电流信号调理电路的电路原理图。
[0025]图3为本实用新型A/D转换器的电路原理图。
[0026]图4为本实用新型降压电路、整流电路和电平转换电路的电路连接关系示意图。
[0027]图5为本实用新型延时电路和继电器的电路连接关系示意图。
[0028]附图标记说明:
[0029]I一微控制器；2—电流彳目号调理电路；3—电流互感器；
[0030]4 一 A/D转换器；5—模拟开关电路； 6—电压互感器；
[0031]7 一温度检测模块；8_1—市电；8_2—降压电路；
[0032]8-3—整流电路；8-4—电平转换电路；9一 USB接口；
[0033]10~1 一延时电路；10-2—继电器；11 一电源指不灯；
[0034]12-1 一直流电机模块；12-2—风扇；13—液晶触摸屏。
【具体实施方式】
[0035]如图1所示，本实用新型包括壳体、布设在所述壳体内的电子线路板以及布设在所述壳体上的USB接口 9、电源指示灯11和液晶触摸屏13，所述电子线路板上集成有微控制器I和电源模块，所述微控制器I的输入端接有温度检测模块7和用于检测插排输电线路上压流数据的压流检测模块，所述微控制器I的输出端接有继电器保护模块和散热模块;所述电源模块包括依次连接的市电8-1、降压电路8-2、整流电路8-3和电平转换电路8-4，所述压流检测模块包括用于采集插排输电线路上电流信号的电流互感器3、用于采集插排输电线路上电压信号的电压互感器6和与所述电流互感器3输出端相接的电流信号调理电路2，以及与所述电流互感器3输出端和电压互感器6输出端均相接的模拟开关电路5，所述模拟开关电路5的输出端接有与微控制器I输入端相接的A/D转换器4，所述电流信号调理电路2的输出端和电平转换电路8-4的输出端均与微控制器I的输入端相接，所述继电器保护模块包括延时电路10-1和与所述延时电路10-1输出端相接的继电器10-2，所述散热模块包括直流电机模块12-1和与所述直流电机模块12-1输出端相接的风扇12-2，所述延时电路I O-1的输入端、直流电机模块12-1的输入端和电源指示灯11的输入端均与微控制器I的输出端相接，所述液晶触摸屏13与微控制器I相接，所述USB接口 9的输入端与所述电平转换电路8-4的输出端相接。
[0036]本实施例中，所述电流互感器3包括传感器ACS712ELC-20A。
[0037]如图2所示，本实施例中，所述电流信号调理电路2包括芯片LM358，所述芯片LM358的反相输入端经电阻R17与传感器ACS712ELC-20A的信号输出端相接，芯片LM358的同相输入端分两路，一路通过电阻R18与5V电源输出端相接，另一路通过电阻R19接地;芯片LM358的输出端分两路，一路经电阻R22与芯片LM358的反相输入端相接，另一路经电阻R20与微控制器I相接。<