CN109904663A - 基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头,无孔插座的插座腔体中设有电磁铁Ⅰ、电磁感应线圈Ⅰ和插座电路板;插座电路板由电压转换模块、单片机、固态继电器和霍尔传感器构成;市电、电压转换模块、单片机、固态继电器、电磁感应线圈Ⅰ和电磁铁Ⅰ依次相连;固态继电器还与市电相连;霍尔传感器与单片机相连;插头腔体中设有永磁铁、插头电路板、电磁感应线圈Ⅱ和电磁铁Ⅱ;永磁铁安装在插头面板上;电磁感应线圈Ⅱ、电磁铁Ⅱ和用电设备分别与插头电路板相连;电磁感应线圈Ⅱ和电磁铁Ⅱ相串联,电磁感应线圈Ⅱ通过电磁铁Ⅱ和插头电路板为用电设备供电。本发明通过霍尔传感器令单片机运行/休眠,从而降低能耗和成本。
Description
技术领域
本发明涉及插座领域,具体涉及一种基于电磁感应的无孔插座,以及与该无孔插座配合使用的转换插头。
背景技术
插座的最重要功能就是给用电设备提供持续且稳定的电压。在保证用电设备正常运行的情况下,人的生命安全就是最需要关注的,有孔的插座会使幼儿在大人没有关注的情况下,容易接触到插座,在好奇心下更可能将细小的铁制品***,导致触电。目前在市面上的插座都是采用有孔的设计:分别是二孔制的火线,零线和三孔制的火线,零线和地线。正是由于开放式的有孔设计,导致使用过程中可能发生接触后触电的风险,以及溅水引起短路起火等事故的发生。虽然,目前有部分高端的有孔插座采用防水的设计,但也只是提高了防水的概率,并且在浴室等环境中使用存在着隐患。后有人根据电磁感应原理,提出了电磁感应插座,但因为电磁场失去导体和磁体的束缚后,成为一种开放形式,向四周辐射,大大的降低了输电的效率。
为解决上述问题,现有技术中提出一种无孔插座,如下所示:
专利号为201120366731.X的发明《表面吸贴式取电器结构》针对电磁感应输电效率的低下,根据载流线圈周围一定由磁场产生,其磁场的辐射范围与激励线圈尺寸成正比。独立空心线圈在线圈平面上的磁力线分布基本均匀;距线圈越近,磁力线越密,磁场强度越高;据线圈越远,磁力线越疏,磁场强度越小等的原理。对限制电磁干扰程度,采用了纵向磁场耦合方式,对于半径为R的空心线圈所辐射的磁场,在距离线圈x处的磁感应强度B可以由公式计算所得,随着距离x增大,磁感应强度衰减很快。当距离x比较小时,可获得比较多的磁场耦合量,提高了输电功率。而以这种方式虽然实现了电能的有效传输,但是其内部的控制电路在将电能转换成脉冲磁场能时,它的磁场辐射线圈在通电的情况下一直运行,加大了待机功耗。而且在用电器设备连接上插座后不打开用电器时,内部的控制电路将一直在将电能转换成脉冲磁场能,将电能消耗在了磁场中。这个问题的发生,会使插座成为一台耗电量很大的无形设备。
申请号为201710265330.7的发明《一种无孔插座及与无孔插座配套的无齿接头》,此发明涉及一种无孔插座及与无孔插座配套的无齿接头,无孔插座包括插座壳体及第一导电金属片、铁芯、导线、弹性复位机构,第一导电金属片裸露在插座壳体的表面,铁芯设在插座壳体的内部,铁芯与导线焊接连接,弹性复位机构固定设在插座壳体内部,第一导电金属片与铁芯之间在弹性复位机构的弹力压缩作用下能够进行接触并实现电连接。无齿接头包括接头壳体及第二导电金属片、永磁体、导线,第二导电金属片裸露在接头壳体的表面,第二导电金属片与导线焊接连接,永磁体固定设在接头壳体的内部,永磁***于第二导电金属片的一侧;第一导电金属片和第二导电金属片的形状和表面面积保持一致。但是由于该发明采用了弹性复位机构,第一导电金属片与铁芯之间在弹性复位机构的弹力压缩作用下能够进行接触并实现电连接。该专利基于机械机构式的设计,在使用次数频繁的条件下,会使得发射模块与接收装置无法有效接触而使通过电磁耦合方式对用电设备供电的效果不佳,或者易达到使用次数上限,将已失去弹性而使用电插座功能失效。
申请号为201410082337.1的发明《一种无孔插座及其内部电路与实现无孔插座对用电设备供电的方法》,该发明具有电磁干扰的缺点,没有使电磁场的信号朝着接收线圈方向,降低了接收功率。
综上,需要对现有技术做进一步改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种能耗低的基于电磁感应的无孔插座,还提出一种与该无孔插座配合使用的转换插头。
为了解决上述技术问题,本发明提出一种基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头;所述无孔插座与市电相连;所述无孔插座包括插座面板和插座外壳,插座面板和插座外壳合围形成插座腔体;所述转换插头与用电设备相连;所述转换插头包括插头外壳和插头面板,插头外壳和插头面板合围形成插头腔体;
所述插座腔体中设有电磁铁Ⅰ、电磁感应线圈Ⅰ和插座电路板;
所述插座电路板由电压转换模块、单片机、固态继电器和霍尔传感器构成;
所述市电、电压转换模块、单片机、固态继电器、电磁感应线圈Ⅰ和电磁铁Ⅰ依次相连;
所述固态继电器还与市电相连;
所述霍尔传感器与单片机相连;
所述插头腔体中设有永磁铁、插头电路板、电磁感应线圈Ⅱ和电磁铁Ⅱ;
所述永磁铁安装在插头面板上;
所述电磁感应线圈Ⅱ、电磁铁Ⅱ和用电设备分别与插头电路板相连;
所述电磁感应线圈Ⅱ和电磁铁Ⅱ相串联,电磁感应线圈Ⅱ通过电磁铁Ⅱ和插头电路板为用电设备供电。
作为本发明基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头的改进:
所述永磁铁用于发送磁感应信号;
所述霍尔传感器用于检测永磁铁所发送的磁感应信号,并根据检测结果控制单片机进行工作/休眠;
所述单片机用于控制固态继电器的通断,从而控制市电通过固态继电器向电磁感应线圈Ⅰ和电磁铁Ⅰ供电。
作为本发明基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头的进一步改进:
所述插头腔体中还设有至少一个发光二极管;
所述插头面板上设有与发光二极管一一对应的透光孔Ⅱ;
所述插头电路板由双金属片和变压器降压模块构成;
所述变压器降压模块的输入端和用电设备分别并联在依次串联的电磁感应线圈Ⅱ、电磁铁Ⅱ和双金属片两端;
每个发光二极管并联在变压器降压模块输出端两端。
作为本发明基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头的进一步改进:
所述变压器降压模块由变压器一级绕组L1、变压器二级绕组L2、整流桥、电容C和电阻R构成;
所述变压器一级绕组L1并联在依次串联的电磁感应线圈Ⅱ、电磁铁Ⅱ和双金属片两端;
所述变压器二级绕组L2与整流桥输入端相连;
所述电容C、电阻R和各发光二极管分别并联在整流桥输出端两端;
所述变压器二级绕组L2与变压器一级绕组L1相对应。
作为本发明基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头的进一步改进:
所述插座面板上设有与透光孔Ⅱ一一对应的透光孔Ⅰ;
所述插座腔体内设有与透光孔Ⅰ一一对应的光敏传感器;
所述光敏传感器与单片机相连;
所述光敏传感器用于检测和采集对应发光二极管的光信号,并将所采集的光信号发送至单片机;
所述单片机接收光敏传感器35所发送的光信号,并根据该光信号控制固态继电器的通断,从而控制市电通过固态继电器向电磁感应线圈Ⅰ和电磁铁Ⅰ供电。
作为本发明基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头的进一步改进:
所述电磁铁Ⅱ为圆柱形电磁铁;
所述电磁感应线圈Ⅱ套装在电磁铁Ⅱ外表面,发光二极管均匀分布在电磁感应线圈Ⅱ靠近插头面板的一端;
所述电磁铁Ⅱ的高度与电磁感应线圈Ⅱ与发光二极管总高度相等
所述电磁铁Ⅱ的一端通过插头电路板与插头外壳的底面相抵接,另一端与插头面板相抵接。
作为本发明基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头的进一步改进:
所述插座腔体中还设有绝缘面板和固定圆柱;
所述电磁铁Ⅰ为圆环状的电磁铁,其安装在插座面板上;
所述绝缘面板为圆盘状,电磁铁Ⅰ套装在绝缘面板外表面;
所述电磁感应线圈Ⅰ套装在固定圆柱外表面,且电磁感应线圈Ⅰ与固定圆柱的两端平齐;
所述相套装的电磁感应线圈Ⅰ和固定圆柱的一端通过绝缘面板与插座面板相抵接,另一端插座电路板相抵接;
每个光敏传感器安装在靠近插座面板的一面;
所述插座电路板安装在插座外壳底面。
作为本发明基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头的进一步改进:
所述插座外壳为金属外壳。
针对现有技术,本发明的技术优势是:
1、本发明适用于卫生间和浴室等用水较多的地方,通过对无孔插座的设计,可以有效防止插座进水漏电触电情况,保证使用者的生命安全。
2、本发明所提供的转换插头通过磁力固定(电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ)在无孔插座上实现连接,这种连接方式既能提供持续而稳定的电能,还能在电器线受到拉扯时,轻松使与其相连的转换插头脱离无孔插座,有效避免用户被电器线绊倒。
3、本发明插座外壳采用金属壳,该插座外壳覆盖在无孔插座墙壁的内侧,并且使外壳接底线,有效的降低了电磁干扰,集中了电磁场发送方向,提高了电功率。
4、本发明电路通过对插头端电路的设计,在遇到用电设备短路的情况下,能够断开电路,避免烧毁线路,引起火灾。
5、本发明通过对无孔插座内单片机的设计,使无孔插座能够在休眠模式和运行模式之间相互切换,当转换插头未固定在无孔插座上进行取电时,无孔插座开始休眠,从而减少了资源消耗,降低了成本。
6、本发明通过单片机控制固态继电器的通断,控制电磁铁Ⅰ和电磁感应线圈Ⅰ得电/市电,即,利用弱点控制强电,与现有技术中利用弹性复位机构控制电路的通断相比,寿命更长,且能够避免了电弧的发生,提高安全性。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1为本发明基于电磁感应的智能控制无孔插座及与其配合的转换插头的剖切示意图;
图2为图1中无孔插座的***图;
图3为图2中插座电路板16的模块示意图;
图4为图3中单片机32的引脚图;
图5为图1中转换插头的***图;
图6为图5插头电路板23的电路示意图;
图7为本发明基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头的工作流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1、基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头,如图1~7所示,无孔插座与市电相连,转换插头与用电设备相连,在取电过程中,转换插头通过磁力固定在无孔插座表面,通过电磁转换为用电设备供电。
无孔插座包括插座壳体。如图2所示,插座壳体由插座面板11和插座外壳17构成,插座面板11和插座外壳17合围形成插座腔体。
本实施例中插座外壳17采用金属壳,从而有效的降低了电磁干扰,集中了电磁场发送方向,提高了电功率。
插座面板11上设有至少一个透光孔Ⅰ18,本实施例中为两个;
插座腔体中设有电磁铁Ⅰ12、绝缘面板13、固定圆柱14、电磁感应线圈Ⅰ15和插座电路板16;
电磁铁Ⅰ12为圆环状的电磁铁,其位于插座腔体的顶部,安装在插座面板11上;
绝缘面板13为圆盘状,其直径与电磁铁Ⅰ12的内径相同;
电磁铁Ⅰ12套装在绝缘面板13外表面,且其完全覆盖绝缘面板13外壁,即,电磁铁Ⅰ12的厚度大于等于绝缘面板13的厚度,本实施例中,电磁铁Ⅰ12的厚度大于绝缘面板13的厚度。
绝缘面板13的一端与插座面板11相抵接,另一端与固定圆柱14和电磁感应线圈Ⅰ15相抵接;绝缘面板13靠近插座面板11的一面上设有与透光孔Ⅰ18一一对应的光敏传感器35,光敏传感器35能够监测并采集通过透光孔Ⅰ18照射在其上的光信号。
电磁感应线圈Ⅰ15套装在固定圆柱14外表面,电磁感应线圈Ⅰ15的高度与固定圆柱14相等,即,电磁感应线圈Ⅰ15与固定圆柱14的两端平齐。
相套装的电磁感应线圈Ⅰ15和固定圆柱14的一端与绝缘面板13相抵接,另一端与插座电路板16相抵接;
插座电路板16位于插座腔体的顶端的底部,安装在插座外壳17底面;
插座电路板16分别与电源(即,市电)、电磁感应线圈Ⅰ15、电磁铁Ⅰ12和各光敏传感器35电连接;
插座电路板16由电压转换模块31、单片机32、固态继电器33和霍尔传感器34构成;
如图3所示,电压转换模块31、单片机32、固态继电器33、电磁感应线圈Ⅰ15、电磁铁Ⅰ12依次相连;
市电与电压转换模块31相连,电压转换模块31将市电输入的电压(如220V)转换成单片机32、固态继电器33、霍尔传感器34以及各光敏传感器35可用的电压(如3.3V及5V),从而实现为单片机32、固态继电器33、霍尔传感器34以及各光敏传感器35供电;
各光敏传感器35和霍尔传感器34均与单片机32相连;
固态继电器33还与市电相连;
市电通过固态继电器33为电磁感应线圈Ⅰ15和电磁铁Ⅰ12供电;
霍尔传感器34用于检测磁感应信号,并根据所检测的磁感应信号向单片机32发送开关信号/断开信号,从而唤醒单片机32进行工作/进行休眠;
当霍尔传感器34检测到磁感应信号时,向单片机32发送开关信号,单片机32开始/保持运行模式;
当霍尔传感器34未检测到磁感应信号时,向单片机32发送断开信号,单片机32开始/保持休眠模式;
光敏传感器35用于采集光信号,并将所采集的光信号发送至单片机32;
单片机32用于根据所接收的光信号控制固态继电器33的通断;
当固态继电器33接通时,市电通过固态继电器33为电磁感应线圈Ⅰ15和电磁铁Ⅰ12供电;
当固态继电器33断开时,电磁感应线圈Ⅰ15和电磁铁Ⅰ12失电;
固态继电器33为现有技术,它依靠半导体器件和电子元件的电磁和光特性来完成其隔离和继电切换功能,是一种没有机械,不含运动零部件的继电器,但具有连接电路和电磁继电器本质上相同的功能,本发明通过采用固态继电器33控制电路的通断,从而延长无孔插座的寿命。而且机械式的开关在通断的瞬间有可能产生电弧,增加事故概率,而固态继电器33的使用能够有效避免电弧的发生,提高安全性。
本实施例中单片机32采用型号为STM32F103的单片机,其引脚图如图4所示;
单片机32的PB1与霍尔传感器34相连,PB0与固态继电器33相连,PA7与各光敏传感器35相连。
注:单片机32其他引脚的连接关系属于现有技术,其连接仅为使单片机32正常工作,不影响本发明的发明点,且图4中以给出了单片机32各引脚的连接关系,相关领域的技术人员根据图4轻易再现本发明,故本发明仅对PB1、PB0和PA7进行详细介绍。
PB1用于接收霍尔传感器34所发送的开关信号/断开信号,当单片机32接收到开关信号时,单片机32开始/保持运行,当单片机32接收到断开信号时,单片机32开始/保持休眠。
PA7用于接收各光敏传感器35所发送的光信号;单片机32运行时,将根据所接收的光信号通过PB0控制固态继电器33的通断。
与上述无孔插座相配合的通用插头包括插头壳体;
如图5所示,插头壳体由插头外壳21和插头面板22构成,插头外壳21和插头面板22合围形成插头腔体。
插头腔体中设有永磁铁28、插头电路板23、电磁感应线圈Ⅱ24、发光二极管25和电磁铁Ⅱ26;
永磁铁28固定在插头面板22上,永磁铁28用于在转换插头取电时,向无孔插座中的霍尔传感器34发送磁感应信号,从而令霍尔传感器34从而唤醒单片机32进行工作,故其安装在插头面板22上,能够在转换插头取电时,令霍尔传感器34唤醒单片机32即可,无需对其所在位置进行限定。
本实施例中电磁铁Ⅱ26为两端大,中间小的圆柱形电磁铁,其高度与电磁感应线圈Ⅱ24与发光二极管25总高度相等。
插头电路板23位于插头腔体的底部,与插头外壳21的底面相抵接;
电磁铁Ⅱ26的一端与插头电路板23相抵接,另一端与插头面板22相抵接;
电磁感应线圈Ⅱ24套装在电磁铁Ⅱ26外表面,发光二极管25均匀分布在电磁感应线圈Ⅱ24靠近插头面板22的一端;
本实施例中采用两个发光二极管25,两个发光二极管25分别位于电磁铁Ⅱ26两侧;
电磁感应线圈Ⅱ24的一端与插头电路板23相抵接,另一端通过发光二极管25与插头面板22相抵接;
插头面板22上还设有两个与发光二极管25一一对应的透光孔Ⅱ27,透光孔Ⅱ27由玻璃、塑料等透光材料嵌入插头面板22中形成;
透光孔Ⅱ27与发光二极管25一一对应,透光孔Ⅰ18与透光孔Ⅱ27一一对应;当转换插头固定在无孔插座上进行取电的过程中,当发光二极管25发光时,光线将依次穿过透光孔Ⅱ27与透光孔Ⅰ18照射在设置在绝缘面板13上的光敏传感器35上,从而使光敏传感器35检测并采集该光信号。
用电设备的电源线穿过插头外壳21与插头电路板23电连接;
插头电路板23分别与电磁感应线圈Ⅱ24、发光二极管25和电磁铁Ⅱ26电连接;
发光二极管25的数量为至少一个,本实施例中采用两个发光二极管25。
如图6所示插头电路板23由相连的双金属片231和变压器降压模块构成;
双金属片231用于进行短路保护,当通过该双金属片231的电流过大时,双金属片231将发生形变从而断开电路。
变压器降压模块用于将电磁感应线圈Ⅱ24产生的电磁感应脉冲进行降压后为发光二极管25供电;
每个发光二极管25并联在变压器降压模块输出端两端;
即,电磁感应线圈Ⅱ24产生的电磁感应脉冲通过变压器降压模块输入端进入变压器降压模块进行降压后,由变压器降压模块输出端输送至各发光二极管25,为发光二极管25供电。
变压器降压模块由变压器一级绕组L1、变压器二级绕组L2、整流桥、电容C和电阻R构成;
变压器一级绕组L1和用电设备分别并联在依次串联的电磁感应线圈Ⅱ24、电磁铁Ⅱ26和双金属片231两端。
即,变压器一级绕组L1两端分别与用电设备相连,同时,变压器一级绕组L1的一端依次通过电磁感应线圈Ⅱ24、电磁铁Ⅱ26和双金属片231与变压器一级绕组L1的另一端相连;
变压器二级绕组L2与变压器一级绕组L1相对应;
变压器二级绕组L2与整流桥输入端相连;
电容C、电阻R、各发光二极管25(如图6中LED所示,多个发光二极管25时,各发光二极管25并联)分别并联在整流桥输出端两端;
如图7所示,上述基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头具体工作内容如下:
1、初始状态:
无孔插座端:
电压转换模块31将市电220v的交流电压转换成5V和3.3V的直流电压,引出VCC和接地GND供应给单片机32、固态继电器33、霍尔传感器34以及各光敏传感器35;
霍尔传感器34未检测到来自外部的磁感应信号,此时霍尔传感器34将断开信号发送至单片机32的PB1,单片机32保持休眠模式。
固态继电器33处于初始状态,断开状态,故电磁感应线圈Ⅰ15和电磁铁Ⅰ12处于失电状态;
转换插头端:失电状态。
2、取电:当用电设备需要接通电源时,将其插头面板22与插座面板17相贴合(透光孔Ⅱ27与透光孔Ⅰ18相对应);
无孔插座端:
霍尔传感器34检测到来自外部的磁感应信号,即,霍尔传感器34检测到转换插头端中的永磁铁28,此时霍尔传感器34将开关信号发送至单片机32的PB1,单片机32从休眠模式转换成运行模式。
单片机32的PB0向固态继电器33输出信号,使固态继电器33接通电路,此时市电通过固态继电器33为电磁感应线圈Ⅰ15和电磁铁Ⅰ12供电;
电磁感应线圈Ⅰ15得电发出电磁感应脉冲;
电磁铁Ⅰ12得电产生吸力。
转换插头端:
电磁感应线圈Ⅱ24接收电磁感应线圈Ⅰ15所发出电磁感应脉冲,产生相应的感应电流;
该感应电流分别为用电设备、电磁铁Ⅱ26和变压器一级绕组L1供电;
电磁铁Ⅱ26得电产生吸力;
变压器一级绕组L1得电发出电磁感应脉冲;
变压器二级绕组L2接收变压器一级绕组L1所发出电磁感应脉冲,产生相应的感应电流,该感应电流通过整流桥整流后为电容C充电,还为各发光二极管25供电,此时各发光二极管25发光。
3、用电设备正常运行:
转换插头端:
各发光二极管25持续发光,光线依次穿过透光孔Ⅱ27与透光孔Ⅰ18照射在设置在绝缘面板13上的光敏传感器35上。
无孔插座端:
霍尔传感器34将开关信号发送至单片机32的PB1,单片机32保持运行模式;
各光敏传感器35将检测到的光信号(有光)发送至单片机32的PA7,单片机32根据所接收的光信号,通过PB0控制固态继电器33保持接通电路,电磁感应线圈Ⅰ15和电磁铁Ⅰ12为得电状态。
4、用电设备短路:
转换插头端:
用电设备是短路状态时,通过双金属片231的电流过大,导致双金属片231形变从而断开电路,此时用电设备、电磁铁Ⅱ26和变压器一级绕组L1均失电。
由于变压器一级绕组L1失电,故变压器二级绕组L2无法产生感应电流,电容C开始放电,从而为发光二极管25供电(仅维持几秒);
发光二极管25失电,熄灭。
无孔插座端:
霍尔传感器34将开关信号发送至单片机32的PB1,单片机32保持运行模式;
各光敏传感器35将检测到的光信号(无光)发送至单片机32的PA7,单片机32根据所接收的光信号,通过PB0控制固态继电器33断开电路,电磁感应线圈Ⅰ15和电磁铁Ⅰ12为失电状态。
由于电磁铁Ⅱ26和电磁铁Ⅱ26均失电,此时转换插头无法固定在无孔插座上,受到重力的作用脱落。
5、断电,由于人为、短路等原因转换插头脱离无孔插座;
转换插头端:失电状态;
无孔插座端:霍尔传感器34未检测到来自外部的磁感应信号,此时霍尔传感器34将断开信号发送至单片机32的PB1,单片机32由运行模式转变为休眠模式。
固态继电器33处于初始状态,断开状态,电磁感应线圈Ⅰ15和电磁铁Ⅰ12处于失电状态。
最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
Claims (8)
1.基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头;所述无孔插座与市电相连;所述无孔插座包括插座面板(11)和插座外壳(17),插座面板(11)和插座外壳(17)合围形成插座腔体;所述转换插头与用电设备相连;所述转换插头包括插头外壳(21)和插头面板(22),插头外壳(21)和插头面板(22)合围形成插头腔体;
其特征在于:
所述插座腔体中设有电磁铁Ⅰ(12)、电磁感应线圈Ⅰ(15)和插座电路板(16);
所述插座电路板(16)由电压转换模块(31)、单片机(32)、固态继电器(33)和霍尔传感器(34)构成;
所述市电、电压转换模块(31)、单片机(32)、固态继电器(33)、电磁感应线圈Ⅰ(15)和电磁铁Ⅰ(12)依次相连;
所述固态继电器(33)还与市电相连;
所述霍尔传感器(34)与单片机(32)相连;
所述插头腔体中设有永磁铁(28)、插头电路板(23)、电磁感应线圈Ⅱ(24)和电磁铁Ⅱ(26);
所述永磁铁(28)安装在插头面板(22)上;
所述电磁感应线圈Ⅱ(24)、电磁铁Ⅱ(26)和用电设备分别与插头电路板(23)相连;
所述电磁感应线圈Ⅱ(24)和电磁铁Ⅱ(26)相串联,电磁感应线圈Ⅱ(24)通过电磁铁Ⅱ(26)和插头电路板(23)为用电设备供电。
2.根据权利要求1所述的基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头,其特征在于:
所述永磁铁(28)用于发送磁感应信号;
所述霍尔传感器(34)用于检测永磁铁(28)所发送的磁感应信号,并根据检测结果控制单片机(32)进行工作/休眠;
所述单片机(32)用于控制固态继电器(33)的通断,从而控制市电通过固态继电器(33)向电磁感应线圈Ⅰ(15)和电磁铁Ⅰ(12)供电。
3.根据权利要求1或2所述的基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头,其特征在于:
所述插头腔体中还设有至少一个发光二极管(25);
所述插头面板(22)上设有与发光二极管(25)一一对应的透光孔Ⅱ(27);
所述插头电路板(23)由双金属片(231)和变压器降压模块构成;
所述变压器降压模块的输入端和用电设备分别并联在依次串联的电磁感应线圈Ⅱ(24)、电磁铁Ⅱ(26)和双金属片(231)两端;
每个发光二极管(25)并联在变压器降压模块输出端两端。
4.根据权利要求3所述的基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头,其特征在于:
所述变压器降压模块由变压器一级绕组L1、变压器二级绕组L2、整流桥、电容C和电阻R构成;
所述变压器一级绕组L1并联在依次串联的电磁感应线圈Ⅱ(24)、电磁铁Ⅱ(26)和双金属片(231)两端;
所述变压器二级绕组L2与整流桥输入端相连;
所述电容C、电阻R和各发光二极管(25)分别并联在整流桥输出端两端;
所述变压器二级绕组L2与变压器一级绕组L1相对应。
5.根据权利要求4所述的基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头,其特征在于:
所述插座面板(11)上设有与透光孔Ⅱ(27)一一对应的透光孔Ⅰ(18);
所述插座腔体内设有与透光孔Ⅰ(18)一一对应的光敏传感器(35);
所述光敏传感器(35)与单片机(32)相连;
所述光敏传感器(35)用于检测和采集对应发光二极管(25)的光信号,并将所采集的光信号发送至单片机(32);
所述单片机接收光敏传感器(35)所发送的光信号,并根据该光信号控制固态继电器(33)的通断,从而控制市电通过固态继电器(33)向电磁感应线圈Ⅰ(15)和电磁铁Ⅰ(12)供电。
6.根据权利要求5所述的基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头,其特征在于:
所述电磁铁Ⅱ(26)为圆柱形电磁铁;
所述电磁感应线圈Ⅱ(24)套装在电磁铁Ⅱ(26)外表面,发光二极管(25)均匀分布在电磁感应线圈Ⅱ(24)靠近插头面板(22)的一端;
所述电磁铁Ⅱ(26)的高度与电磁感应线圈Ⅱ(24)与发光二极管(25)总高度相等
所述电磁铁Ⅱ(26)的一端通过插头电路板(23)与插头外壳(21)的底面相抵接,另一端与插头面板(22)相抵接。
7.根据权利要求6所述的基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头,其特征在于:
所述插座腔体中还设有绝缘面板(13)和固定圆柱(14);
所述电磁铁Ⅰ(12)为圆环状的电磁铁,其安装在插座面板(11)上;
所述绝缘面板(13)为圆盘状,电磁铁Ⅰ(12)套装在绝缘面板(13)外表面;
所述电磁感应线圈Ⅰ(15)套装在固定圆柱(14)外表面,且电磁感应线圈Ⅰ(15)与固定圆柱(14)的两端平齐;
所述相套装的电磁感应线圈Ⅰ(15)和固定圆柱(14)的一端通过绝缘面板(13)与插座面板(11)相抵接,另一端插座电路板(16)相抵接;
每个光敏传感器(35)安装在靠近插座面板(11)的一面;
所述插座电路板(16)安装在插座外壳(17)底面。
8.根据权利要求7所述的基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头,其特征在于:
所述插座外壳(17)为金属外壳。
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