CN207602907U - 一种带漏电保护功能的智能触控插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带漏电保护功能的智能触控插座，它涉及触控插座技术领域；电源模块与电源板、USB板接口连接，电容触控电路、模拟漏电流电路、互感器电路、烧录电路均与控制芯片连接，控制芯片与电源板、USB板接口连接；总线、内部时钟电路、低电压复位低电压检测电路、看门狗、在线烧录/在线仿真电路、中断控制器连接，所述总线分别与串口模块、触摸按键、模拟数字转换器、震动传感器检测电路、数据存储器、程序存储器、随机存取存储器、时钟模块、时基电路、输入/输出口连接；本实用新型带漏电保护功能，安全性高，不易磨损，使用寿命高，减少后期维护成本。

Description

一种带漏电保护功能的智能触控插座

技术领域：

本实用新型涉及一种带漏电保护功能的智能触控插座，属于触控插座技术领域。

背景技术：

目前使用的插座大部分是通过一个简单的机械按键控制电源的的输出，没有任何保护功能。当存在以下情况时：A)、线路绝缘层破损，绝缘层老化；B)、线路受潮，接头绝缘处理不好；C)、连接的电器有漏电现象。以及其他的一些原因，都会产生漏电。而漏电的危害：A)、触电； B)、烧损电器设备，引起火灾。

实用新型内容：

针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种带漏电保护功能的智能触控插座。

本实用新型的一种带漏电保护功能的智能触控插座，它包含电源模块、电容触控电路、模拟漏电流电路、互感器电路、烧录电路、电源板、 USB板接口、控制芯片；电源模块与电源板、USB板接口连接，电容触控电路、模拟漏电流电路、互感器电路、烧录电路均与控制芯片连接，控制芯片与电源板、USB板接口连接，所述控制芯片包含串口模块、触摸按键、模拟数字转换器、震动传感器检测电路、8位内核单片机、内部时钟电路、低电压复位低电压检测电路、看门狗、在线烧录/在线仿真电路、中断控制器、数据存储器、程序存储器、随机存取存储器、时钟模块、时基电路、输入/输出口、总线；所述总线、内部时钟电路、低电压复位低电压检测电路、看门狗、在线烧录/在线仿真电路、中断控制器连接，所述总线分别与串口模块、触摸按键、模拟数字转换器、震动传感器检测电路、数据存储器、程序存储器、随机存取存储器、时钟模块、时基电路、输入/输出口连接。

作为优选，所述电容触控电路包含处理芯片、触摸按键、电阻十、电容十一、放大器、电容十八；处理芯片的型号为BS45F20，处理芯片的 1脚与电阻十的一端连接，电阻十的另一端分别与电容十一的一端、触摸按键连接，电容十一的另一端接地，处理芯片的13脚与电容十八的一端、电源接口连接，处理芯片的14脚与电容十八的另一端连接且接地，处理芯片的16脚、19脚、20脚分别与放大器连接。

作为优选，所述模拟漏电流电路包含互感器、电阻一、开关、电阻二；互感器的一端与电阻一的一端连接，电阻一的另一端与开关K1的一端连接，开关的另一端与电阻二连接。

作为优选，所述电源板、USB板接口包含电源板与USB板，电源板与 USB板通过一个3pin的接口连在一起；USB板上设置有接口，接口的3 脚与三极管四的集电极连接，三极管四的基极分别与电阻一、电阻二十六的一端连接，电阻二十六的另一端与三极管四的发射极连接且接地。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：带漏电保护功能，安全性高，不易磨损，使用寿命高，减少后期维护成本。

附图说明：

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2、图3为本实用新型中电源模块的原理图；

图4为本实用新型中电容触控电路的原理图；

图5为本实用新型中模拟漏电流电路的原理图；

图6为本实用新型中互感器电路的原理图；

图7为本实用新型中烧录电路的原理图；

图8为本实用新型中电源板、USB板接口的原理图。

具体实施方式：

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1至图8所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含电源模块、电容触控电路、模拟漏电流电路、互感器电路、烧录电路、电源板、USB板接口、控制芯片；电源模块与电源板、USB板接口连接，电容触控电路、模拟漏电流电路、互感器电路、烧录电路均与控制芯片连接，控制芯片与电源板、USB板接口连接，所述控制芯片包含串口模块、触摸按键、模拟数字转换器、震动传感器检测电路、8位内核单片机、内部时钟电路、低电压复位低电压检测电路、看门狗、在线烧录/在线仿真电路、中断控制器、数据存储器、程序存储器、随机存取存储器、时钟模块、时基电路、输入/输出口、总线；所述总线、内部时钟电路、低电压复位低电压检测电路、看门狗、在线烧录/在线仿真电路、中断控制器连接，所述总线分别与串口模块、触摸按键、模拟数字转换器、震动传感器检测电路、数据存储器、程序存储器、随机存取存储器、时钟模块、时基电路、输入/输出口连接。

进一步的，所述电源模块输入家用220V，经过全桥整流滤波，变压器耦合输出，再经过整流二极管电容滤波后输出5V给USB供电。5V电源经过LDO稳压输出3.6V给单片机供电。USB板与电源板通过一个3PIN的接口通电。电路输入端经过一个保险丝，如果变压器或者后面的电路发生短路，保险丝就会因大电流而断开。此电路输出电压稳定，带负载能力强。可以让两个USB同时给手机或其他数码设备充电。

进一步的，所述电容触控电路包含处理芯片U2、触摸按键K1、电阻十R10、电容十一C11、放大器、电容十八C18；处理芯片的型号为BS45F20，处理芯片U2的1脚与电阻十R10的一端连接，电阻十R10的另一端分别与电容十一C11的一端、触摸按键连接，电容十一C11的另一端接地，处理芯片U2的13脚与电容十八C18的一端、电源接口连接，处理芯片 U2的14脚与电容十八C18的另一端连接且接地，处理芯片U2的16脚、 19脚、20脚分别与放大器连接。触控焊盘与单片机直接连接。当有手指或者其它物体接近触控焊盘时，焊盘的电容值会发生变化。此变化量为单片机测量并确认后，转变成控制信号，经由单片机PD7口控制电路板上的继电器。

进一步的，所述模拟漏电流电路包含互感器、电阻一R1、开关K1、电阻二R2；互感器的一端与电阻一R1的一端连接，电阻一R1的另一端与开关K1的一端连接，开关K1的另一端与电阻二R2连接。通过按下按键来模拟一个大于5mA漏电流，来让用户知道此插座能否真的起到漏电保护作用。按键只是在客户测试的时候用到，其他的时候不需要用到。

进一步的，所述互感器电路是当有漏电时，这时穿过互感器的电流的矢量和不为零。这样互感器二次线圈中就有一个感应电压，此电压经过电子放大电路，与设定的电流值(5mA)相比较，如大于设定电流，通过单片机IO输出低电平关闭继电器输出从而关闭电源输出，保证了安全。

进一步的，所述烧录电路为USB板上有一颗FLASH制程的单片机。板上保留了烧录接口，用于烧录芯片以及后续为产品升级。

进一步的，所述电源板、USB板接口包含电源板与USB板，电源板与 USB板通过一个3pin的接口连在一起；USB板上设置有接口，接口的3 脚与三极管四Q4的集电极连接，三极管四Q4的基极分别与电阻一R1、电阻二十六R26的一端连接，电阻二十六R26的另一端与三极管四Q4的发射极连接且接地。电源板通过接口给USB板供电。单片机PD7口通过接口控制继电器的打开与关闭。

本具体实施方式的工作原理为：将一个电容触控式FLASH制程的单片机配合上零序互感器电路及继电器控制电路。零序互感器的工作原理是流入电路中任一结点的复电流代数和等于零。在线路与电气设备正常的情况下，各相的电流的矢量和等于零。当有漏电时，这时穿过互感器的电流的矢量和不为零。这样互感器二次线圈中就有一个感应电压，此电压经过电子放大电路，与保护区装置设定的电流值(5mA)相比较，如大于设定电流，通过单片机IO输出低电平关闭继电器输出从而关闭电源输出，保证了安全。

A、带漏电保护功能。当漏电流大于5mA时，立即切断电源，保证了安全。

B、带模拟漏电流开关电路。此电路模拟了一个大于5mA的电流。用户按下此键，就会有一个大于5mA的电流通过互感器，此时插座会切断电源输出。

C、采用电容式触摸按键设计，此设计没有任何机械部件，不会磨损，无限寿命，减少后期维护成本。电容式触摸按键面板图案、按键大小、形状任意设计，字符、商标、透视窗LED透光等任意搭配，外型美观、时尚，不褪色、不变形、经久耐用。从根本上解决了各种金属面板以及各种机械面板无法达到的效果。其可靠性和美观设计随意性。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种带漏电保护功能的智能触控插座，其特征在于：它包含电源模块、电容触控电路、模拟漏电流电路、互感器电路、烧录电路、电源板、USB板接口、控制芯片；电源模块与电源板、USB板接口连接，电容触控电路、模拟漏电流电路、互感器电路、烧录电路均与控制芯片连接，控制芯片与电源板、USB板接口连接，所述控制芯片包含串口模块、触摸按键、模拟数字转换器、震动传感器检测电路、8位内核单片机、内部时钟电路、低电压复位低电压检测电路、看门狗、在线烧录/在线仿真电路、中断控制器、数据存储器、程序存储器、随机存取存储器、时钟模块、时基电路、输入/输出口、总线；所述总线、内部时钟电路、低电压复位低电压检测电路、看门狗、在线烧录/在线仿真电路、中断控制器连接，所述总线分别与串口模块、触摸按键、模拟数字转换器、震动传感器检测电路、数据存储器、程序存储器、随机存取存储器、时钟模块、时基电路、输入/输出口连接。

2.根据权利要求1所述的一种带漏电保护功能的智能触控插座，其特征在于：所述电容触控电路包含处理芯片、触摸按键、电阻十、电容十一、放大器、电容十八；处理芯片的型号为BS45F20，处理芯片的1脚与电阻十的一端连接，电阻十的另一端分别与电容十一的一端、触摸按键连接，电容十一的另一端接地，处理芯片的13脚与电容十八的一端、电源接口连接，处理芯片的14脚与电容十八的另一端连接且接地，处理芯片的16脚、19脚、20脚分别与放大器连接。

3.根据权利要求1所述的一种带漏电保护功能的智能触控插座，其特征在于：所述模拟漏电流电路包含互感器、电阻一、开关、电阻二；互感器的一端与电阻一的一端连接，电阻一的另一端与开关K1的一端连接，开关的另一端与电阻二连接。

4.根据权利要求1所述的一种带漏电保护功能的智能触控插座，其特征在于：所述电源板、USB板接口包含电源板与USB板，电源板与USB板通过一个3pin的接口连在一起；USB板上设置有接口，接口的3脚与三极管四的集电极连接，三极管四的基极分别与电阻一、电阻二十六的一端连接，电阻二十六的另一端与三极管四的发射极连接且接地。