交流電源插座的過溫保護裝置及具有其的用電設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種交流電源插座的過溫保護裝置，其包括：電源插頭，電源插頭內(nèi)部設有至少一個用于檢測電源插頭中導電金屬片溫度的熱敏電阻；用于對熱敏電阻的阻值進行采樣以生成采樣信號的采樣電路；控制器，控制器與采樣電路相連，控制器根據(jù)采樣信號控制接入用電設備中交流用電回路的電源的通斷。該過溫保護裝置能夠在電源插頭或者插座的溫度過高時，斷開用電設備的主要用電回路，從而避免插座的塑膠因高溫而融化變形，從而避免電源短路事故，保證用電安全。本實用新型還公開了一種具有上述交流電源插座的過溫保護裝置的用電設備。
【專利說明】交流電源插座的過溫保護裝置及具有其的用電設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電器【技術領域】，特別涉及一種交流電源插座的過溫保護裝置以及一種具有該過溫保護裝置的用電設備。
【背景技術】
[0002]對于老舊建筑物，其墻壁上的插座因為長期使用，會造成插座內(nèi)金屬彈片彈性疲乏，此外，插座因長期接觸空氣，還會使其內(nèi)的灰塵累積，尤其是廚房墻壁上的插座更會因為油煙侵入腐蝕，加速插座內(nèi)金屬彈片表面氧化，這些因素均會導致插座與插頭接合后接觸點電阻升高。
[0003]這樣，若金屬彈片表面臟污氧化，當大電流流經(jīng)高電阻接觸點時將導致接觸點溫度快速升高，例如，電磁爐在全功率使用時，流過插座金屬接點的電流高達10A，將會導致高電阻接觸點的溫度升高，當溫度超過120攝氏度后，插座塑膠開始軟化，若繼續(xù)用電，接觸點溫度持續(xù)升高，最終將導致插座塑料融化變形，金屬彈片脫離原先位置，從而導致電源短路事故發(fā)生。而相關技術中，電源插座和插頭內(nèi)均沒有限制過高溫度的保護裝置。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術缺陷。
[0005]為此，本實用新型的一個目的在于提出一種交流電源插座的過溫保護裝置，該交流電源插座的過溫保護裝置能夠在電源插頭或者插座的溫度過高時，斷開交流用電回路的電源，從而避免電源插座因高溫融化的危險，保證用電安全。
[0006]本實用新型的另一個目的在于提出一種用電設備。
[0007]為達到上述目的，本實用新型一方面提出的一種交流電源插座的過溫保護裝置，包括:電源插頭，所述電源插頭內(nèi)部設有至少一個用于檢測所述電源插頭中導電金屬片溫度的熱敏電阻；用于對所述熱敏電阻的阻值進行采樣以生成采樣信號的采樣電路；控制器，所述控制器與所述采樣電路相連，所述控制器根據(jù)所述采樣信號控制接入用電設備中交流用電回路的電源的通斷。
[0008]根據(jù)本實用新型提出的交流電源插座的過溫保護裝置，通過采樣電路對熱敏電阻的阻值進行采樣以生成采樣信號，并且控制器根據(jù)采樣信號判斷電源插頭或者插座的溫度，從而控制接入用電設備中交流用電回路的電源的通斷，因此，該交流電源插座的過溫保護裝置能夠在電源插頭或者插座的溫度過高時，斷開接入用電設備中交流用電回路的電源，使流經(jīng)電源插座及插頭的電流極大幅度地降低，從而避免插座的塑膠因高溫而融化變形，從而避免電源短路事故，保證用電安全。
[0009]優(yōu)選地，所述至少一個熱敏電阻接觸所述導電金屬片。
[0010]進一步地，所述熱敏電阻可以為兩個，分別為第一熱敏電阻和第二熱敏電阻，所述第一熱敏電阻和所述第二熱敏電阻分別設置在對應的兩個導電金屬片上。當然，所述熱敏電阻也可以為一個。[0011]優(yōu)選地，每個熱敏電阻通過導熱粘性材料設置在對應的導電金屬片上。
[0012]具體地，所述第一熱敏電阻和所述第二熱敏電阻串聯(lián)連接。
[0013]進一步地，所述用電設備中的AC-DC轉換器將通過所述電源插頭的交流電轉換為預設電壓的直流電以為所述采樣電路和所述控制器供電，所述電源插頭包括:第一電源導線和第二電源導線，所述第一電源導線的一端和所述第二電源導線的一端分別與對應的兩個導電金屬片相連，所述第一電源導線的另一端和所述第二電源導線的另一端分別與用電設備相連；與所述第一電源導線和所述第二電源導線并行隔離設置的第一阻值傳遞導線和第二阻值傳遞導線，所述第一阻值傳遞導線的一端與所述第一熱敏電阻的一端相連，所述第一阻值傳遞導線的另一端與所述預設電壓的直流電相連，所述第一熱敏電阻的另一端與所述第二熱敏電阻的一端相連，所述第二熱敏電阻的另一端與所述第二阻值傳遞導線的一端相連，所述第二阻值傳遞導線的另一端與所述采樣電路相連。
[0014]具體地，所述采樣電路包括:比較器，所述比較器的正相輸入端與所述第二阻值傳遞導線的另一端相連，所述比較器的輸出端與所述控制器相連；第一電阻，所述第一電阻的一端與所述預設電壓的直流電相連，所述第一電阻的另一端與所述比較器的反相輸入端相連；穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的陰極分別與所述第一電阻的另一端和所述比較器的反相輸入端相連，所述穩(wěn)壓二極管陽極接地；第二電阻，所述第二電阻的一端與所述比較器的正相輸入端相連，所述第二電阻的另一端接地。
[0015]進一步地，所述采樣電路還包括第三電阻，所述第三電阻的一端與所述預設電壓的直流電相連，所述第三電阻的另一端與所述比較器的輸出端相連。
[0016]優(yōu)選地，所述的過溫保護裝置還包括:提示器，所述提示器與所述控制器相連，當所述控制器控制接入所述交流用電回路的電源斷開時，所述提示器在所述控制器的控制下發(fā)出報警提示。
[0017]為達到上述目的，本實用新型另一方面提出了一種用電設備，其包括上述的交流電源插座的過溫保護裝置，所述用電設備具有交流用電回路，所述交流用電回路中設置有可控開關，所述可控開關的控制端與所述控制器相連。
[0018]根據(jù)本實用新型提出的用電設備，能夠在電源插頭或者插座的溫度過高時，控制接入用電設備中交流用電回路的電源斷開，從而避免插座的塑膠因高溫而融化變形，從而避免電源短路事故，保證用電安全。
[0019]優(yōu)選地，所述用電設備可為電磁爐，所述交流用電回路可為諧振加熱回路，所述可控開關可為IGBT。
[0020]本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]本實用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0022]圖1為根據(jù)本實用新型實施例的交流電源插座的過溫保護裝置的方框示意圖；
[0023]圖2為根據(jù)本實用新型實施例的交流電源插座的過溫保護裝置中的設有兩個熱敏電阻的電源插頭的結構示意圖；[0024]圖3為根據(jù)本實用新型實施例的交流電源插座的過溫保護裝置中的設有一個熱敏電阻的電源插頭的結構示意圖；
[0025]圖4為根據(jù)本實用新型一個具體實施例的交流電源插座的過溫保護裝置中的采樣電路的原理示意圖；
[0026]圖5為根據(jù)本實用新型實施例的交流電源插座的過溫保護裝置中的采樣電路的比較器的輸入、輸出波形示意圖；
[0027]圖6為根據(jù)本實用新型一個優(yōu)選實施例的交流電源插座的過溫保護裝置的方框示意圖；以及
[0028]圖7為根據(jù)本實用新型實施例的用電設備的方框示意圖；以及
[0029]圖8為根據(jù)本實用新型一個優(yōu)選實施例的用電設備的結構示意圖。
[0030]附圖標記:
[0031]電源插頭10、采樣電路20、控制器30、提示器50、導熱粘性材料1、熱敏電阻2、第一熱敏電阻21、第二熱敏電阻22、導電金屬片5、第一電源導線31、第二電源導線32、第一阻值傳遞導線41、第二阻值傳遞導線42、比較器LM、第一電阻R1、穩(wěn)壓二極管ZD、第二電阻R2、用電設備701、過溫保護裝置702、交流用電回路40、可控開關704、AC-DC轉換器705。
【具體實施方式】
[0032]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。
[0033]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本實用新型的不同結構。為了簡化本實用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本實用新型。此外，本實用新型可以在不同例子中重復參考數(shù)字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此外，本實用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結構可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0034]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語的具體含義。
[0035]下面參照附圖來描述根據(jù)本實用新型實施例提出的交流電源插座的過溫保護裝置以及具有該過溫保護裝置的用電設備。
[0036]圖1為根據(jù)本實用新型實施例的交流電源插座的過溫保護裝置的方框示意圖。如圖1所示，該交流用電回路過溫保護裝置701包括:電源插頭10、采樣電路20和控制器30。
[0037]其中，如圖2和圖3所示，電源插頭10內(nèi)部設有至少一個用于檢測電源插頭10中導電金屬片5的溫度的熱敏電阻2，具體地，導電金屬片5可以傳導電源插座或者電源插頭的溫度至熱敏電阻2，也就是說，熱敏電阻2檢測的導電金屬片5上的溫度即為電源插座或者電源插頭的溫度。
[0038]如圖1所示，采樣電路20用于對熱敏電阻2的阻值進行采樣以生成采樣信號，其中，采樣電路20可以設置在用電設備的主機板上。控制器30與采樣電路20相連，控制器30根據(jù)采樣信號控制接入用電設備的交流用電回路40的電源的通斷。
[0039]也就是說，熱敏電阻2的阻值相應于導電金屬片5上的溫度的變化而發(fā)生變化，即該阻值變化作為導電金屬片5上溫度變化的依據(jù)。在溫度達到一定值例如90°C時，相應地，熱敏電阻2達到一定的阻值例如8.997千歐；在溫度達到另一值例如25°C時，相應地，熱敏電阻2達到一定的阻值例如100千歐。這樣，采樣電路20對熱敏電阻2的阻值進行采樣以生成采樣信號，控制器30根據(jù)采樣信號判斷出電源插座或者電源插頭的溫度是否達到預設臨界值例如90°C，如果達到，則控制器30控制用電設備的交流用電回路40的斷開。并且，電源插座或者電源插頭的溫度低于預設臨界值例如90°C時，控制器30根據(jù)采樣信號控制接入用電設備的交流用電回路40導通。通常電源插頭塑膠的變形融化溫度為120°C左右，本實施例在檢測到溫度達到90°C時，即在交流電源插座或插頭變形前，則控制斷開用電設備的交流用電回路40的電源，能有效防止電源插座或插頭融化。
[0040]具體地，在本實用新型的一個實施例中，如圖2或圖3所示，至少一個熱敏電阻2接觸導電金屬片5，例如，可以設置在導電金屬片5上。
[0041]其中，如圖2所示，熱敏電阻2可以為兩個，分別為第一熱敏電阻21和第二熱敏電阻22，第一熱敏電阻21和第二熱敏電阻22分別設置在對應的兩個導電金屬片5上，并且第一熱敏電阻21和第二熱敏電阻22串聯(lián)連接。其中，第一熱敏電阻21和第二熱敏電阻22可以為同一型號。
[0042]當然，如圖3所示，熱敏電阻2也可以為一個，設置在其中一個導電金屬片5上。
[0043]優(yōu)選地，如圖2所示，每個熱敏電阻2通過導熱粘性材料I設置在對應的導電金屬片5上。也就是說，導熱粘性材料I用于將熱敏電阻2粘在導電金屬片5上，并將導電金屬片5上的溫度傳導至熱敏電阻2。
[0044]在本實用新型一個實施例中，如圖4所示，用電設備中的AC-DC轉換器705將通過電源插頭的交流電轉換為預設電壓的直流電，例如+5V的直流電，以為采樣電路20和控制器30供電。
[0045]進一步地，如圖2或圖3所示，電源插頭10包括:第一電源導線31、第二電源導線32、第一阻值傳遞導線41和第二阻值傳遞導線42。其中，第一電源導線31的一端和第二電源導線32的一端分別與對應的兩個導電金屬片5相連，第一電源導線31的另一端和第二電源導線32的另一端分別與用電設備相連，例如，可以與用電設備的交流用電回路40相連。第一阻值傳遞導線41和第二阻值傳遞導線42與第一電源導線31和第二電源導線32并行隔離設置。具體而言，第一電源導線31和第二電源導線32即為一般電源插頭所用的交流電源導線，用于將電源傳導至用電設備；而第一阻值傳遞導線41和第二阻值傳遞導線42將熱敏電阻2的阻值傳遞至采樣電路20。
[0046]如圖2所示，熱敏電阻2為兩個，第一阻值傳遞導線41的一端與第一熱敏電阻21的一端相連，第一阻值傳遞導線41的另一端與預設電壓的直流電例如+5V的直流電相連，第一熱敏電阻21的另一端與第二熱敏電阻22的一端相連，第二熱敏電阻22的另一端與第二阻值傳遞導線42的一端相連，第二阻值傳遞導線42的另一端與采樣電路20相連。
[0047]如圖3所示，熱敏電阻2可以為一個，第一阻值傳遞導線41的一端與熱敏電阻2的一端相連，第一阻值傳遞導線41的另一端與預設電壓的直流電例如+5V直流電相連，第二阻值傳遞導線42的一端與熱敏電阻2的另一端相連，第二阻值傳遞導線42的另一端與采樣電路20相連。需要說明的是，第一阻值傳遞導線41的另一端也可以與采樣電路20相連，同時第二阻值傳遞導線42的另一端也可以與+5V直流電相連，也就是說，可以在第一阻值傳遞導線41和第二阻值傳遞導線42中選擇其中一個與采樣點電路20相連，而另一個與+5V直流電相連，沒有極性的要求，接通即可。
[0048]在本實用新型的一個具體實施例中，如圖4所示，采樣電路20包括:比較器LM、第一電阻R1、穩(wěn)壓二極管ZD、第二電阻R2和第三電阻R3。具體地，比較器LM可以為電壓型比較器。
[0049]其中，比較器LM的正相輸入端B與第二阻值傳遞導線42的另一端相連，比較器LM的輸出端C與控制器30相連。第一電阻Rl的一端與預設電源例如+5V相連,第一電阻Rl的另一端與比較器LM的反正相輸入端A相連。穩(wěn)壓二極管ZD的陰極與第一電阻Rl的另一端和比較器LM的反正相輸入端A相連，穩(wěn)壓二極管ZD陽極接地。第二電阻R2的一端與比較器LM的正相輸入端B相連，第二電阻R2的另一端接地。另外，第三電阻R3的一端與預設電壓的直流電相連，第三電阻R3的另一端與比較器LM的輸出端C相連。當然，在本實用新型的其他實施例中，也可以采用其他電路對熱敏電阻的阻值進行采樣。
[0050]具體而言，在比較器LM的正相輸入端B的電壓VB小于比較器LM的反相輸入端A的電壓VA即穩(wěn)壓二極管ZD的穩(wěn)定電壓時，比較器LM的輸出端C的輸出電壓VC為低電平，并傳輸給控制器30，進而控制接入交流用電回路40的電源導通；在比較器LM的正相輸入端B的電壓VB大于比較器LM的反相輸入端A的電壓VA即穩(wěn)壓二極管ZD的穩(wěn)定電壓時，比較器LM本身的輸出端C的輸出為高阻抗狀態(tài),從而輸出端C的輸出電壓VC經(jīng)由第三電阻R3上拉形成實質上的高電平，并傳輸給控制器30，進而控制接入交流用電回路40的電源斷開。也就是說，比較器LM的正相輸入端B的電壓VB等于穩(wěn)壓二極管ZD的穩(wěn)定電壓時，比較器LM的輸出端C的輸出電壓VC處于發(fā)生變化的臨界點。
[0051]在本實用新型的一個示例中，第一電阻Rl的阻值可以為4.7kQ ;第二電阻R2的阻值可以為6k Ω ;穩(wěn)壓二極管ZD的穩(wěn)定電壓可以為2.0V,即比較器LM的反相輸入端A的電壓VA為2.0V;熱敏電阻2的工作特性可以為:在25°C時，阻值為IOOkQ ;在901:時，阻值為8.997kQ。這樣，根據(jù)圖4所示的采樣電路20，在90°C時，可以計算出比較器LM的正相輸入端B的電壓VB，當熱敏電阻2為一個時，其電壓VB為:
[0052]
【權利要求】
1.一種交流電源插座的過溫保護裝置，其特征在于，包括: 電源插頭，所述電源插頭內(nèi)部設有至少一個用于檢測所述電源插頭中導電金屬片溫度的熱敏電阻； 用于對所述熱敏電阻的阻值進行采樣以生成采樣信號的采樣電路； 控制器，所述控制器與所述采樣電路相連，所述控制器根據(jù)所述采樣信號控制接入用電設備中交流用電回路的電源的通斷。
2.如權利要求1所述的交流電源插座的過溫保護裝置，其特征在于，所述至少一個熱敏電阻接觸所述導電金屬片。
3.如權利要求1所述的交流電源插座的過溫保護裝置，其特征在于，所述熱敏電阻為兩個，分別為第一熱敏電阻和第二熱敏電阻，所述第一熱敏電阻和所述第二熱敏電阻分別設置在對應的兩個導電金屬片上。
4.如權利要求3所述的交流電源插座的過溫保護裝置，其特征在于，每個熱敏電阻通過導熱粘性材料設置在對應的導電金屬片上。
5.如權利要求3所述的交流電源插座的過溫保護裝置，其特征在于，所述第一熱敏電阻和所述第二熱敏電阻串聯(lián)連接。
6.如權利要求5所述的交流電源插座的過溫保護裝置，其特征在于，所述用電設備中的AC-DC轉換器將通過所述電源插頭的交流電轉換為預設電壓的直流電以為所述采樣電路和所述控制器供電，所述電源插頭包括: 第一電源導線和第二電源導線，所述第一電源導線的一端和所述第二電源導線的一端分別與對應的兩個導電金屬片相連，所述第一電源導線的另一端和所述第二電源導線的另一端分別與用電設備相連； 與所述第一電源導線和所述第二電源導線并行隔離設置的第一阻值傳遞導線和第二阻值傳遞導線，所述第一阻值傳遞導線的一端與所述第一熱敏電阻的一端相連，所述第一阻值傳遞導線的另一端與所述預設電壓的直流電相連，所述第一熱敏電阻的另一端與所述第二熱敏電 阻的一端相連，所述第二熱敏電阻的另一端與所述第二阻值傳遞導線的一端相連，所述第二阻值傳遞導線的另一端與所述采樣電路相連。
7.如權利要求6所述的交流電源插座的過溫保護裝置，其特征在于，所述采樣電路包括: 比較器，所述比較器的正相輸入端與所述第二阻值傳遞導線的另一端相連，所述比較器的輸出端與所述控制器相連； 第一電阻，所述第一電阻的一端與所述預設電壓的直流電相連，所述第一電阻的另一端與所述比較器的反相輸入端相連； 穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的陰極分別與所述第一電阻的另一端和所述比較器的反相輸入端相連，所述穩(wěn)壓二極管陽極接地； 第二電阻，所述第二電阻的一端與所述比較器的正相輸入端相連，所述第二電阻的另一端接地。
8.如權利要求7所述的交流電源插座的過溫保護裝置，其特征在于，所述采樣電路還包括第三電阻，所述第三電阻的一端與所述預設電壓的直流電相連，所述第三電阻的另一端與所述比較器的輸出端相連。
9.如權利要求1-8中任一項所述的交流電源插座的過溫保護裝置，其特征在于，還包括: 提示器，所述提示器與所述控制器相連，當所述控制器控制所述交流用電回路的電源斷開時，所述提示器在所述控制器的控制下發(fā)出報警提示。
10.一種用電設備，其特征在于，包括如權利要求1-9中任一項所述的交流電源插座的過溫保護裝置，所述用電設備具有交流用電回路，所述交流用電回路中設置有可控開關，所述可控開關的控制端與所述控制器相連。
11.如權利要求10所述的用電設備，其特征在于，所述用電設備為電磁爐，所述交流用電回路為諧振加熱回路，所 述可控開關為IGBT。
【文檔編號】H01R13/66GK203660194SQ201320828116
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權日:2013年12月10日
【發(fā)明者】張煚鋫 申請人:美的集團股份有限公司, 佛山市順德區(qū)美的電熱電器制造有限公司