具有漏電保護功能的電源插頭的製作方法
2023-05-18 06:00:56 3
專利名稱：具有漏電保護功能的電源插頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有漏電保護功能的電源插頭，尤指一種安裝在空調、家用電器上的具有漏電保護功能的電源插頭。
背景技術：
隨著家用電器的日益普及，家用電器的使用安全日益受到人們的重視。目前，人們經常使用的電源插頭結構都非常簡單、功能也比較單一。
它主要由殼體和安裝在殼體上的兩個或三個插頭葉片構成，插頭葉片的一端通過導線與家用電器內控制電路板的電源輸入端相連。在使用家用電器時，只需將插頭的插頭葉片插入電源插座或普通的漏電保護插座插孔內即可，插頭就可將電源引入到家用電器控制電路板上，使家用電器帶電工作。這種結構的插頭其功能比較單一，就是將插座內的電源引入到家用電器內的控制電路板上，使家用電器帶電工作。而對於，插頭輸出火線或零線的漏電故障，以及插頭輸出火線與零線短路引起的拉弧故障對家用電器造成的危害沒有任何的保護作用，安全性差。
發明內容
為了解決現有電源插頭功能單一、安全性差的問題，本實用新型的目的是提供一種具有漏電保護功能的電源插頭。
為實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案一種具有漏電保護功能的電源插頭，它包括殼體、安裝在殼體上的電源零線插頭葉片、電源火線插頭葉片，其特徵在於它還包括安裝在殼體內的可實現電力連接的轉換組件和一個用於檢測插頭電源輸出線漏電故障的控制電路板；在所述殼體表面設有復位按鈕；所述電源火線、零線插頭葉片的一端裸露在殼體的外面；另一端穿過殼體、控制電路板容置在殼體內，並且在其上分別鉚有靜觸頭；所述可實現電力連接的轉換組件主要由脫扣器、一對動觸頭橋臂以及內置有脫扣鐵芯的線圈構成；所述脫扣器位於電源火線插頭葉片、零線插頭葉片和線圈之間，脫扣器的中間設有一縱向的可接納與復位按鈕相連的復位銷的孔；脫扣器的兩側各延伸出一提臂，所述動觸頭橋臂位於脫扣器左右兩側提臂上方；在脫扣器的中部，橫置有一可左右移動的倒「L」型的鎖扣，在鎖扣頂面中央設有一孔，鎖扣的側壁與內置於線圈內的脫扣鐵芯相連；所述動觸頭橋臂位於所述脫扣器左右兩側提臂上方；動觸頭橋臂的一端、與火線/零線插頭葉片上的靜觸頭相對應處設有動觸頭；動觸頭橋臂的另一端分別焊接在控制電路板上，與控制電路板上的火線、零線相連；所述復位銷位於復位按鈕的下面，復位銷上設有一個凹形的槽，復位銷的下端與底蓋之間設有一復位彈簧；所述脫扣鐵芯的一端與所述倒「L」型鎖扣的側壁相連，另一端置入所述線圈中，且其端部放有一脫扣彈簧；所述線圈的兩端分別焊接在線路板上，並通過漏電檢測電路與控制電路板上的火線、零線相連。
所述漏電檢測電路主要由光耦、可控矽和電阻構成；光耦的一個輸入端通過電阻與插頭電源輸出線的屏蔽層相連，光耦的另一個輸入端通過二極體分別與插頭電源輸出線中的火線和零線相連；光耦的一個輸出端與可控矽的門極相連，另一輸出端與可控矽的陽極相連；同時，所述焊接在電路板上的內置有鐵芯的線圈與可控矽串聯後並聯在插頭電源輸出線的火線和零線之間。
所述漏電檢測電路中的光耦的一個輸入端通過電阻與插頭電源輸出線的屏蔽層相連，另一個輸入端還可以通過電阻分別與插頭電源輸出線中的火線和零線相連；光耦的一個輸出端與可控矽的門極相連，另一輸出端與可控矽的陽極相連；同時，所述焊接在電路板上的內置有鐵芯的線圈與可控矽串聯後並聯在插頭電源輸出線的火線和零線之間。
另外，在所述殼體表面還設有一模擬試驗按鈕，該模擬試驗按鈕的一端穿過殼體，另一端位於焊接在控制電路板上的模擬試驗開關的上方；模擬試驗開關的一端通過電阻與插頭電源輸出線中的火線相連，另一端與插頭電源輸出線的屏蔽層相連。
本實用新型使用方便、安全、可靠，可有效地避免因插頭電源輸出線漏電對用電設備所造成的損壞，以及因漏電對人身造成的觸電傷害。
圖1為本實用新型立體外觀結構示意圖圖2為本實用新型去除上蓋後的俯視結構示意圖圖3為圖1的A-A剖視圖，也是本實用新型復位後插頭電源輸入端和輸出端電力連接時的結構示意圖圖4為圖1的A-A剖視圖，也是本實用新型檢測到插頭電源輸出線存在漏電故障後斷開輸入與輸出電力連接時的結構示意圖圖5為本實用新型漏電檢測電路的具體電路圖圖6為本實用新型漏電檢測電路的另一具體電路圖具體實施方式
如圖1、2所示，本實用新型公開的具有漏電保護功能的電源插頭主要由殼體、安裝在殼體上的電源零線插頭葉片3、電源火線插頭葉片4、電源地線插頭葉片5、以及安裝在殼體內的可實現電力連接的轉換組件和用於檢測插頭電源輸出線漏電故障的控制電路板13組合而成。
如圖1所示，所述殼體由上蓋1和底座2組合而成；上蓋1上設有復位按鈕(RESET)7、模擬試驗按鈕(TEST)6，底座2上設有三個插頭葉片即火線插頭葉片4、零線插頭葉片3和地線插頭葉片5。如圖1、圖2所示，火線、零線插頭葉片3、4的一端裸露在殼體的外面；另一端穿過底座2、控制電路板13容置在殼體內，並且在其上分別鉚有靜觸頭15和16。
如圖2、圖3所示，所述可實現電力連接的轉換組件主要由脫扣器10、一對動觸頭橋臂8、9、以及內置有脫扣鐵芯11的線圈27構成。脫扣器10位於火線插頭葉片4、零線插頭葉片3和線圈27中間，動觸頭橋臂8、9位於脫扣器10左右兩側提臂21、22上方。在動觸頭橋臂8的一端、與火線插頭葉片4上的靜觸頭15相對應處設有動觸頭17，在動觸頭橋臂9的一端與零線插頭葉片3上的靜觸頭16相對應處設有動觸頭18；動觸頭橋臂8、9的另一端分別焊接在控制電路板13上，與控制電路板13上的火線、零線相連。
所述脫扣器10位於火線插頭葉片4、零線插頭葉片3、動觸頭橋臂8、9和線圈27之間，脫扣器10的中間設有一縱向的可接納與復位按鈕7相連的復位銷19的孔20。脫扣器10的兩側分別延伸出一提臂21、22，動觸頭橋臂8、9位於脫扣器10左右兩側提臂21、22上方。在脫扣器10的中部，橫穿一可左右移動的倒「L」型的鎖扣23，在鎖扣23的頂面中央設有一孔，鎖扣23的側壁與內置於線圈27內的脫扣鐵芯11相連，受脫扣鐵芯11的作用，可左右移動。
所述脫扣鐵芯11的一端設有凹形的槽用於插入倒「L」型鎖扣23側壁上的開槽內，另一端置入線圈27中，且端部放有一脫扣彈簧28。所述線圈27的線圈兩端分別焊接在電路板13上，通過漏電檢測電路與電路板上的火線、零線相連。
復位銷19位於復位按鈕(RESET)7的下面，復位銷19上設有一個凹形的槽24，用以接納鎖扣23。在所述復位銷19的下端與底蓋2之間設有一復位彈簧25。
圖5為本實用新型漏電檢測電路具體電路圖。如圖所示，本實用新型漏電檢測電路主要由光耦IC、可控矽SCR和電阻構成。光耦IC的輸入端1通過電阻R2與插頭電源輸出線的屏蔽層L相連，光耦IC的輸入端2通過二極體D5、D6分別與插頭電源輸出線中的火線HOT和零線WHITE相連；光耦IC的輸出端6與可控矽SCR的門極相連，光耦IC的輸出端4與可控矽SCR的陽極相連；同時，焊接在電路板13上的內置有鐵芯11的線圈27與可控矽SCR串聯後並聯在插頭電源輸出線的火線HOT和零線WHITE之間。
如圖5所示，當與家用電器LOAD相連的插頭電源輸出線漏電時，即插頭電源輸出線中的火線HOT或零線WHITE漏電時，屏蔽層L帶電，則屏蔽層L、電阻R2、光耦IC的輸入端1、2、二極體D5或D6與電源火線HOT、零線WHITE交替形成電流迴路，使光耦IC導通，光耦IC的輸出端導通，產生電壓，觸發可控矽SCR導通，線圈27帶電產生磁場，使轉換組件中的鎖扣23動作，切斷動觸頭橋臂8、9上的動觸頭與插頭葉片3、4上的靜觸頭的電力連接，切斷插頭的電源輸出。
本實用新型的工作原理如圖3、圖4所示。
如圖3、圖5所示，當按下復位按鈕(RESET)7後，復位銷19上的凹形槽24滑進鎖扣23內，釋放復位按鈕(RESEI)7後，在復位彈簧25的作用下，復位銷19向上移動，帶動脫扣器10一起向上移動，使放置在脫扣器10兩側提臂21、22上的動觸頭橋臂8、9向上移動，使動觸頭橋臂8、9上的動觸頭17、18分別與火線、零線插頭葉片3、4上的靜觸頭15、16相連接，插頭電源輸入端與輸出端電力連接，家用電器LOAD帶電。
當與家用電器LOAD相連的插頭電源輸出線中的火線或零線出現漏電故障時，屏蔽層L上的漏電電流經電阻R2、光耦IC的輸入端1、2、D5、D6火線或零線交替形成迴路。由於光耦輸入端的二極體導通，其輸出端4、6導通，觸發了SCR，SCR導通，線圈27得電，產生足以移動鐵芯11的磁場，脫扣鐵芯11使橫置在脫扣器10內的鎖扣23動作，使復位銷19的凹槽24從倒「L」型鎖扣23的孔內滑出，脫扣器10下落，放置在脫扣器10左右提臂上的動觸頭橋臂8、9隨脫扣器10下落，動觸頭橋臂8、9上的動觸頭17、18與火線、零線插頭葉片3、4上的靜觸頭15、16分開，斷開電源插頭輸入與輸出電力連接，切斷用電設備LOAD的電源。
如圖1所示，本實用新型在殼體1上還設有一模擬試驗按鈕(TEST)6。如圖5所示，其一端穿過上蓋1，另一端位於焊接在控制電路板上的模擬試驗開關26的上方。模擬試驗開關26的一端通過電阻R3與插頭電源輸出線中的火線HOT相連，另一端與插頭電源輸出線的屏蔽層L相連。
當想斷開插頭電源輸入輸出間的電力連接時，只需按下模擬試驗按鈕(TEST)6，使試驗開關26閉合，如圖5所示，插頭電源輸出端的火線HOT經過R3、R2、光耦IC的1、2腳和D6、零線WHITE形成了電流迴路。由於光耦的作用，光耦輸出端4、6導通，觸發了SCR，SCR導通，線圈27中有電流流過，產生足以移動鐵芯11的磁場，脫扣鐵芯11使橫置在脫扣器10內的鎖扣23動作，使復位銷19的凹槽24從倒「L」型鎖扣23的孔內滑出，脫扣器10下落，放置在脫扣器10左右提臂上的動觸頭橋臂8、9隨脫扣器10下落，動觸頭橋臂8、9上的動觸頭17、18與火線、零線輸入插頭葉片3、4上的靜觸頭15、16分開，斷開插頭電源輸入與輸出電力連接，切斷用電設備LOAD的電源。
圖6為本實用新型漏電檢測電路的另一具體電路圖。它與圖5的工作原理相同，都是通過光耦IC檢測插頭電源輸出線是否存在漏電現象，如果存在漏電現象，光耦IC導通，其輸出端導通，產生觸發電壓，觸發與線圈27相連的可控矽SCR導通，使線圈27內有電流流過，產生磁場，使內置其中的鐵芯動作，通過鐵芯的動作，使插頭殼體內的轉換組件動作，切斷插頭電源輸入與輸出端的電力連接，切斷用電設備的電源。圖6與圖5的區別在於光耦IC的輸入端2通過電阻R5、R6與插頭輸出端的火線HOT、零線WHITE相連。
為了顯示插頭的工作狀態，如圖5、圖6所示，本實用新型還設有顯示電路，該顯示電路由電阻R4、發光二極體LED和二極體D5或電阻R5串聯構成，它並聯在插頭電源輸出端火線HOT、零線WHITE之間。如圖1，在殼體1表面開有可將發光二極體LED漏出的孔12。
權利要求1.一種具有漏電保護功能的電源插頭，它包括殼體、安裝在殼體上的電源零線插頭葉片、電源火線插頭葉片，其特徵在於它還包括安裝在殼體內的可實現電力連接的轉換組件和一個用於檢測插頭電源輸出線漏電故障的控制電路板；在所述殼體表面設有復位按鈕；所述電源火線、零線插頭葉片的一端裸露在殼體的外面；另一端穿過殼體、控制電路板容置在殼體內，並且在其上分別鉚有靜觸頭；所述可實現電力連接的轉換組件主要由脫扣器、一對動觸頭橋臂以及內置有脫扣鐵芯的線圈構成；所述脫扣器位於電源火線插頭葉片、零線插頭葉片和線圈之間，脫扣器的中間設有一縱向的可接納與復位按鈕相連的復位銷的孔；脫扣器的兩側各延伸出一提臂，所述動觸頭橋臂位於脫扣器左右兩側提臂上方；在脫扣器的中部，橫置有一可左右移動的倒「L」型的鎖扣，在鎖扣頂面中央設有一孔，鎖扣的側壁與內置於線圈內的脫扣鐵芯相連；所述動觸頭橋臂位於所述脫扣器左右兩側提臂上方；動觸頭橋臂的一端、與火線/零線插頭葉片上的靜觸頭相對應處設有動觸頭；動觸頭橋臂的另一端分別焊接在控制電路板上，與控制電路板上的火線、零線相連；所述復位銷位於復位按鈕的下面，復位銷上設有一個凹形的槽，復位銷的下端與底蓋之間設有一復位彈簧；所述脫扣鐵芯的一端與所述倒「L」型鎖扣的側壁相連，另一端置入所述線圈中，且其端部放有一脫扣彈簧；所述線圈的兩端分別焊接在線路板上，並通過漏電檢測電路與控制電路板上的火線、零線相連。
2.根據權利要求1所述的具有漏電保護功能的電源插頭，其特徵在於所述漏電檢測電路主要由光耦、可控矽和電阻構成；光耦的一個輸入端通過電阻與插頭電源輸出線的屏蔽層相連，光耦的另一個輸入端通過二極體分別與插頭電源輸出線中的火線和零線相連；光耦的一個輸出端與可控矽的門極相連，另一輸出端與可控矽的陽極相連；同時，所述焊接在電路板上的內置有鐵芯的線圈與可控矽串聯後並聯在插頭電源輸出線的火線和零線之間。
3.根據權利要求1所述的具有漏電保護功能的電源插頭，其特徵在於所述漏電檢測電路主要由光耦、可控矽和電阻構成；光耦的一個輸入端通過電阻與插頭電源輸出線的屏蔽層相連，光耦的另一個輸入端通過電阻分別與插頭電源輸出線中的火線和零線相連；光耦的一個輸出端與可控矽的門極相連，另一輸出端與可控矽的陽極相連；同時，所述焊接在電路板上的內置有鐵芯的線圈與可控矽串聯後並聯在插頭電源輸出線的火線和零線之間。
4.根據權利要求2或3所述的具有漏電保護功能的電源插頭，其特徵在於在所述殼體表面還設有一模擬試驗按鈕，該模擬試驗按鈕的一端穿過殼體，另一端位於焊接在控制電路板上的模擬試驗開關的上方；模擬試驗開關的一端通過電阻與插頭電源輸出線中的火線相連，另一端與插頭電源輸出線的屏蔽層相連。
5.根據權利要求4所述的具有漏電保護功能的電源插頭，其特徵在於在所述殼體上還安裝有電源地線插頭葉片，該電源地線插頭葉片通過導線與大地相連。
專利摘要本實用新型公開了一種具有漏電保護功能的電源插頭，其特徵在於在插頭殼體內安裝有可實現電力連接的轉換組件和一個用於檢測插頭電源輸出線漏電故障的控制電路板；在殼體上蓋上設有復位按鈕和模擬試驗按鈕。在所述復位按鈕的下方容置有一復位銷，該復位銷受控於轉換組件。當按下復位按鈕後，復位銷使轉換組件動作，使插頭電源輸入端與輸出端電力連接。當插頭電源線出現漏電故障時，用於檢測插頭電源輸出線漏電故障的控制電路板輸出信號，使轉換組件動作，切斷插頭電源輸入端與輸出端的電力連接。本實用新型可有效地避免因插頭電源輸出線漏電對用電設備所造成的損壞，以及因漏電對人身造成的觸電傷害。
文檔編號H01H83/00GK2817116SQ20052011873
公開日2006年9月13日 申請日期2005年9月12日 優先權日2005年9月12日
發明者章龍 申請人:上海益而益電器製造有限公司