CN210443750U - 一种多用途电源插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种多用途电源插座，它包括与市电火线连接的第一火线端子、第二火线端子、连接所述第一火线端子和第二火线端子的晶闸管、至少一个插孔，以及切换全部或部分插孔的火线端连接至第一火线端子或第二火线端子的至少一个选择开关；还包括晶闸管驱动控制模块，晶闸管驱动控制模块的控制信号输出端与晶闸管的通断控制端连接；插孔的零线端与市电零线连接。选择开关将插孔火线端切换到第一火线端子时，该插孔不具备调节输出功率的功能，选择开关将插孔火线端切换到第二火线端子时，该插孔具备调节输出功率的功能，可根据用户需求选择不同功能以适应不同电器，具有多用途，且当晶闸管故障后，电源插座还可以继续使用，减少了用户支出。

Description

一种多用途电源插座

技术领域

本实用新型涉及一种电源插座，具体涉及一种多用途电源插座。

背景技术

随着人们生活水平的提高，各种家用电器已相当广泛地深入到居民家中，其中，取暖器、电热炉、电风扇等为档位可调电器，为便于人们对档位进行更细微的调节和更简易操作，现有技术中出现了很多输出功率可调的电源插座，如公开号为CN201690063U的中国专利披露了一种输出功率及时间可控电源插座。但是，现有的输出功率可控的插座的插孔与市电之间串接有晶闸管，若将该插座用于无需调节档位的大电流电器(如洗衣机、电饭煲等)时，晶闸管自身的本体电阻因有电流流过会产生压降以及发热，过热时还容易损坏晶闸管，不安全，这样就使得现有的功率可调插座不便用于无需档位调节的电器；此外，现有的功率可调的电源插座由于直接将晶闸管串接在插孔与市电的连接通路上，因此存在着当晶闸管损坏时该插座将无法继续使用的问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种多用途电源插座。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种多用途电源插座，它包括与市电火线连接的第一火线端子、第二火线端子、连接所述第一火线端子和第二火线端子的晶闸管、至少一个插孔，以及切换全部或部分插孔的火线端连接至第一火线端子或第二火线端子的至少一个选择开关；

还包括晶闸管驱动控制模块，所述晶闸管驱动控制模块的控制信号输出端与晶闸管的通断控制端连接；

插孔的零线端与市电零线连接。

上述技术方案的有益效果为：选择开关将插孔火线端切换到第一火线端子时，该插孔不具备调节输出功率或电压或电流的功能，可外接洗衣机、电饭煲等电器；选择开关将插孔火线端切换到第二火线端子时，该插孔具备调节输出功率或电压或电流的功能，可外接取暖器、电热炉、白炽灯等阻性电器，使得该电源插座可应用于多种电器，用户可根据需要选择切换，具有多用途；此外，当晶闸管故障后，该电源插座还可以继续使用减少了用户支出。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述选择开关为一个，选择开关的静触点分别与所有插孔的火线端连接，选择开关的第一动触点与第一火线端子连接，选择开关的第二动触点与第二火线端子连接，静触点上的连接部可选择的与第一动触点或第二动触点连接。

上述技术方案的有益效果为：通过一个选择开关对所有插孔的火线端的连接通路进行切换，电路结构简单，成本低。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述选择开关与插孔一一对应；

插孔的火线端与对应的选择开关的静触点连接；

所有选择开关的第一动触点均与第一火线端子连接，第二动触点均与第二火线端子连接，静触点上的连接部可选择的与第一动触点或第二动触点连接。

上述技术方案的有益效果为：用户可根据需要选择每个插孔的工作模式，使得该插座可以同时接入可调的档位的取暖器、电热炉、白炽灯等阻性电器，以及无需调节档位的洗衣机和电饭煲等电器。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述晶闸管驱动控制模块包括处理器、过零检测电路、晶闸管驱动电路和档位输入单元；

所述过零检测电路的输入端连接市电，过零检测电路的输出端连接处理器的过零信号输入端，处理器的控制信号输出端与晶闸管驱动电路的输入端连接，晶闸管驱动电路的输出端连接晶闸管的通断控制端；所述档位输入单元的输出端与处理器的档位信号输入端连接。

上述技术方案的有益效果为：通过过零检测电路对市电过零进行检测，并将其输出的过零检测信号作为晶闸管驱动电路触发晶闸管导通或截止的触发基准，当晶闸管需要导通时，只有检测到市电电源的电压过零时，晶闸管才导通，这样能够避免传统方式中通过控制晶闸管的导通角来控制输出功率产生的谐波对电网的污染；用户可通过档位输入单元输入需求的功率档位。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述档位输入单元为无线信号接收单元，无线信号接收单元接收遥控器的无线通信信号，无线信号接收单元的输出端连接处理器的档位信号输入端。

上述技术方案的有益效果为：通过遥控器可以遥控插孔的功率档位，无需手动调节，操作简便。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括在接收到遥控器的无线通信信号后进行声音提示的的蜂鸣器电路，所述蜂鸣器电路的启动端与处理器的蜂鸣器控制端连接。

上述技术方案的有益效果为：通过蜂鸣器提示遥控操作，便于人机交互，提高用户体验。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括档位指示单元，所述档位指示单元的启动端与处理器的指示信号输出端连接。

上述技术方案的有益效果为：通过档位指示单元能够直观地获得当前插孔的输出功率档位，提高了用户体验。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一种优选实施方式中的***框图；

图2是本实用新型另一种优选实施方式中的***框图；

图3是本实用新型再一种优选实施方式中的部分***框图；

图4是本实用新型一种优选实施方式中处理器的连接电路图；

图5是本实用新型一种优选实施方式中过零检测电路的连接电路图；

图6是本实用新型一种优选实施方式中晶闸管驱动电路与晶闸管的连接电路图；

图7是本实用新型一种优选实施方式中蜂鸣器电路的连接电路图；

图8是本实用新型一种优选实施方式中档位指示单元的连接电路图；

图9是本实用新型一种优选实施方式中无线接收单元的连接电路图；

图10是本实用新型一种优选实施方式中结构示意图。

附图标记：

1第一火线端子；2第二火线端子；3选择开关；31连接部；4插孔；5插线头；6控制壳体；7插座本体；9遥控器；10档位指示单元。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型公开了一种多用途电源插座，如图1和图2所示，在一种优选实施方式中，该电源插座包括与市电火线连接的第一火线端子1、第二火线端子2、连接所述第一火线端子1和第二火线端子2的晶闸管、至少一个插孔4，以及切换全部或部分插孔4的火线端连接至第一火线端子1或第二火线端子2的至少一个选择开关3；

还包括晶闸管驱动控制模块，晶闸管驱动控制模块的控制信号输出端与晶闸管的通断控制端连接；

插孔4的零线端与市电零线连接。

在本实施方式中，第一火线端子1和第二火线端子2优选但不限于为大电流连接座子或者导体柱或者大焊盘等形式。

在本实施方式中，选择开关3优选但不限于为现有的可手动的一刀两掷的拨动开关或按键开关等。

在本实施方式中，晶闸管为大电流的可控硅，晶闸管的导通控制端为可控硅的门极，晶闸管优选但不限于为单向或双向的，优选但不限于选择型号为BTA16_600B的双向可控硅。

在本实施方式中，选择开关3可为一个或多个，可一个选择开关3控制切换所有插孔4的火线端的连接通路，也可多个选择开关3各自控制切换一个插孔4火线端的连接通路。

在本实施方式中，选择开关3可切换一部分插孔4火线端的连接通路，另一部分插孔4的火线端直接与第一火线连接端子1或第二火线端子2连接且不可切换。

在一种优选实施方式中，如图1所示，选择开关3为一个，选择开关3的静触点分别与所有插孔4的火线端连接，选择开关3的第一动触点与第一火线端子1连接，选择开关3的第二动触点与第二火线端子2连接，静触点上的连接部31可选择的与第一动触点或第二动触点连接。

在本实施方式中，选择开关3具有手持部，通过拨动、按压等方式操作手持部，可以使静触点上的连接部31与第一动触点或第二动触点接通，因此，当操作手持部使静触点上的连接部31与第一动触点接通时，所有插孔4的火线端与第一火线端子1连接，即所有插孔4的输出功率不可调节，当操作手持部使静触点上的连接部31与第二动触点接通时，所有插孔4的火线端与第二火线端子2连接，即所有插孔4的输出功率可通过晶闸管驱动控制模块调节。

在一种优选实施方式中，如图2所示，选择开关3与插孔4一一对应；

插孔4的火线端与对应的选择开关3的静触点连接；

所有选择开关3的第一动触点均与第一火线端子1连接，第二动触点均与第二火线端子2连接，静触点上的连接部31可选择的与第一动触点或第二动触点连接。

在本实施方式中，每个选择开关3只控制一个插孔4的火线端的连接通路切换；所有插孔4的火线端的连接通路可根据用户需求任意切换，可全部相同或全部不同或者不完全相同，选择开关3的具体切换原理可见上述优选实施方式的描述，在此不再赘述。

在一种优选实施方式中，如图3所示，晶闸管驱动控制模块包括处理器、过零检测电路、晶闸管驱动电路和档位输入单元；

过零检测电路的输入端连接市电，过零检测电路的输出端连接处理器的过零信号输入端，处理器的控制信号输出端与晶闸管驱动电路的输入端连接，晶闸管驱动电路的输出端连接晶闸管的通断控制端；档位输入单元的输出端与处理器的档位信号输入端连接。

在本实施方式中，处理器优选但不限于选择单片机或MCU等，如可选择型号为STC89C52RC的单片机，其最小***电路图如图4所示。

在本实施方式中，如图5所示，过零检测电路包括第十一电阻R11、第十二电阻R12、过零检测芯片U2、光电耦合器P1和第十电阻R10；

第十一电阻R11的一端与市电火线连接，另一端与过零检测芯片U2的第一交流输入端连接；

第十二电阻R12的一端与市电零线连接，另一端与过零检测芯片U2的第二交流输入端连接；

过零检测芯片U2与光电耦合器P1共地连接，过零检测芯片U2的输出端与光电耦合器P1的输入端连接，光电耦合器P1的输出端与处理器的INT0中断管脚连接，INT0中断管脚作为处理器的过零信号输入端。第十电阻R10作为光电耦合器P1的输出端的上拉电阻，其一端与电源端VCC连接，另一端与光电耦合器P1的输出端连接。

光电耦合器P1优选但不限于选择P521。

在本实施方式中，晶闸管驱动电路与晶闸管的连接电路图如图6所示，晶闸管驱动电路包括第五电阻R5、光耦继电器M2和第二电阻R2；

以处理器的P3.5管脚作为处理器的控制信号输出端连接第五电阻R5的第一端，第五电阻R5的第二端与光耦继电器M2的第二管脚连接，光耦继电器M2的第一管脚连接电源端VCC，光耦继电器M2的第4管脚作为晶闸管驱动电路的输出端连接晶闸管的门极，晶闸管的第一端分别连接第二电阻的第一端和第一火线连接端子1，晶闸管的第二端连接市电火线。

光耦继电器M2优选但不限于选择型号为MOC3020的光耦继电器。

优选的，在第一火线连接端子1与市电火线之间串接有保险丝，保险丝可选择3x10/6A。

在本实施方式中，档位输入单元优选但不限于为按键、键盘、旋钮或者电位器等。

在本实施方式中，处理器接收档位输入单元输入信号进行输出功率档位调节的具体方法和原理为现有技术，如可参考公开号为CN201690063U的现有技术，在此不再赘述。

在一种优选实施方式中，如图3和图9所示，档位输入单元为无线信号接收单元，无线信号接收单元接收遥控器9的无线通信信号，无线信号接收单元的输出端连接处理器的档位信号输入端。

在本实施方式中，无线信号接收单元优选但不限于为射频遥控通信单元或者蓝牙通信单元或者WIFI通信单元等。处理器通过管脚P3.3作为处理器的档位信号输入端与无线信号接收单元的输出端连接。

在本实施方式中，无线信号接收单元还可以为光接收单元，遥控器上设有有关光发射单元，使用时，将光发射单元正对光接收单元发出光波，光接收单元接收光波后就能输出一个电信号至处理器的档位信号输入端。

在一种优选实施方式中，如图7所示，还包括在接收到遥控器的无线通信信号后进行声音提示的蜂鸣器电路，蜂鸣器电路的启动端与处理器的蜂鸣器控制端连接。

在本实施方式中，蜂鸣器电路包括第九电阻R9、三极管Q1和蜂鸣器B1，以处理器的P2.6管脚作为处理器的蜂鸣器控制端与第九电阻R9的第一端连接，第九电阻R9的第二端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与电源端VCC连接，三极管Q1的继电器与蜂鸣器B1的供电端连接。

在本实施方式中，每当接收到遥控器9输出的无线信号后，处理器控制蜂鸣器鸣叫一次，其中涉及的方法或流程为现有技术，如可参考公开号为CN204901859U的专利文件中公开的技术方案，在此不再赘述。

在一种优选实施方式中，如图8所示，还包括档位指示单元10，档位指示单元10的启动端与处理器的指示信号输出端连接。

在本实施方式中，档位指示单元10优选的包括与档位一一对应的LED灯，所有LED灯的阳极与电源端VCC连接，所有LED灯的阴极分别与处理器的不同的I/O管脚连接，且在LED灯的阴极与I/O管脚的连接通路上串接一个限流电阻，如图8所示。优选的，当选择到某个档位时，处理器点亮与该档位对应的LED灯，关闭其他LED灯，其中涉及的算法或流程为现有技术，如可参考公开号为CN103207576B的专利文件中公开的技术方案，在此不再赘述。

在一种优选实施方式中，还包括插座本体7，以及连接插座本体7与市电插孔的连接结构；

插孔4、档位提示单元和选择开关3位于插座本体7上，第一火线端子1、第二火线端子2、晶闸管、蜂鸣器电路和晶闸管驱动控制模块位于插座本体7内部。

在本实施方式中，优选的，插座本体7上开设有用于露出档位指示单元10的通孔，以便用户观察当前档位。

在一种优选实施方式中，连接结构为带有线缆的插线头；

或者连接结构为设置于插座本体7上的与市电插孔配合连接的插针组。

在本实施方式中，通过插针组连接，使得该电源插座可位于墙壁等地方，便于调节和操作档位，也便于观察当前档位。插针组可为3针或2针，优选的，插针组设置有固定和定位插针的固定端，该固定端与插座本体7可旋转连接。插针组优选的设置于插座本体7的背面。

在一种优选实施方式中，如图10所示，还包括插座本体7、连接插座本体7与市电插孔的带有线缆的插线头5、以及设置于插线头5的线缆上的控制壳体6；

插孔4位于插座本体7的上表面，晶闸管驱动控制模块设于所述控制壳体6内；

第一火线端子1、第二火线端子2、晶闸管和蜂鸣器电路四者中的全部或部分位于插座本体7内或控制壳体6内；

选择开关3位于插座本体7上或控制壳体6上，档位指示单元10位于插座本体7上或控制壳体6上。

在本实施方式中，通过在插线头5的线缆上设置控制壳体6，便于在控制壳体6上调节档位以及观察档位，无需弯腰动作，提高了用户体验。

在本实用新型的一种应用于电阻丝式取暖器的场景中，电源插座主要由市电插头(插线头)、控制壳体6、遥控器等组成，选择开关3、晶闸管驱动控制模块布置在控制壳体6内部，插座本体7上设有与电器插头连接的插孔4。可以控制取暖器的实际输出功率，并采用分档位控制的方式，档位越大取暖器输出功率越高，档位可通过射频遥控器遥控。

在该应用场景中，晶闸管驱动控制模块输出信号使晶闸管导通时，插孔4通电，输出信号使晶闸管截止时，插孔4断电。可根据需要设计2-10个档位，插座上设有档位指示。每次收到遥控器信号时，插座上的蜂鸣器发出蜂鸣声。过零检测电路用来为晶闸管的触发提供触发基准，当晶闸管需要导通时，只有检测到市电电源的电压过零时，晶闸管才导通。

在该应用场景中，无线接收单元接收到遥控器的档位信号后，作为处理器的单片机通过晶闸管驱动电路触发晶闸管按要求导通或截止，具体为：使晶闸管在每个固定周期T(周期T为220V交流市电半周期t的整数倍)内的导通的市电半周期个数与档位对应，档位越大导通个数越多，插孔4上取暖器的实际输出功率也越大。例如，当电源插座设计10个档位时，周期T可设计为市电半周期t的10倍，对于50赫兹的市电，市电半周期t＝0.01秒，则周期T＝0.1秒，即周期T是10个市电半周期t，当目前档位为3挡时，每个周期T中导通的市电半周期数是3，此时取暖器的输出功率为全功率的0.3倍。在该应用场景中，取暖器可输出多种功率，用户可根据需要选择适合的功率；采用射频遥控器遥控，无方向性，遥控方便；只有市电电源的电压过零时，晶闸管才可能导通，这样不会在电网中产生谐波。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种多用途电源插座，其特征在于，包括与市电火线连接的第一火线端子、第二火线端子、连接所述第一火线端子和第二火线端子的晶闸管、至少一个插孔，以及切换全部或部分插孔的火线端连接至第一火线端子或第二火线端子的至少一个选择开关；

还包括晶闸管驱动控制模块，所述晶闸管驱动控制模块的控制信号输出端与晶闸管的通断控制端连接；

插孔的零线端与市电零线连接。

2.如权利要求1所述的多用途电源插座，其特征在于，所述选择开关为一个，选择开关的静触点分别与所有插孔的火线端连接，选择开关的第一动触点与第一火线端子连接，选择开关的第二动触点与第二火线端子连接，静触点上的连接部可选择的与第一动触点或第二动触点连接。

3.如权利要求1所述的多用途电源插座，其特征在于，所述选择开关与插孔一一对应；

插孔的火线端与对应的选择开关的静触点连接；

所有选择开关的第一动触点均与第一火线端子连接，第二动触点均与第二火线端子连接，静触点上的连接部可选择的与第一动触点或第二动触点连接。

4.如权利要求1所述的多用途电源插座，其特征在于，所述晶闸管驱动控制模块包括处理器、过零检测电路、晶闸管驱动电路和档位输入单元；

所述过零检测电路的输入端连接市电，过零检测电路的输出端连接处理器的过零信号输入端，处理器的控制信号输出端与晶闸管驱动电路的输入端连接，晶闸管驱动电路的输出端连接晶闸管的通断控制端；所述档位输入单元的输出端与处理器的档位信号输入端连接。

5.如权利要求4所述的多用途电源插座，其特征在于，所述档位输入单元为无线信号接收单元，无线信号接收单元接收遥控器的无线通信信号，无线信号接收单元的输出端连接处理器的档位信号输入端。

6.如权利要求5所述的多用途电源插座，其特征在于，还包括在接收到遥控器的无线通信信号后进行声音提示的蜂鸣器电路，所述蜂鸣器电路的启动端与处理器的蜂鸣器控制端连接。

7.如权利要求4所述的多用途电源插座，其特征在于，还包括档位指示单元，所述档位指示单元的启动端与处理器的指示信号输出端连接。

8.如权利要求1-7之一所述的多用途电源插座，其特征在于，还包括插座本体，以及连接所述插座本体与市电插孔的连接结构；

插孔、档位提示单元和选择开关位于所述插座本体上，第一火线端子、第二火线端子、晶闸管、蜂鸣器电路和晶闸管驱动控制模块位于所述插座本体内部。

9.如权利要求8所述的多用途电源插座，其特征在于，所述连接结构为带有线缆的插线头；

或者所述连接结构为设置于所述插座本体上的与市电插孔配合连接的插针组。

10.如权利要求1-7之一所述的多用途电源插座，其特征在于，还包括插座本体、连接所述插座本体与市电插孔的带有线缆的插线头、以及设置于插线头的线缆上的控制壳体；

所述插孔位于所述插座本体的上表面，所述晶闸管驱动控制模块设于所述控制壳体内；

第一火线端子、第二火线端子、晶闸管和蜂鸣器电路四者中的全部或部分位于插座本体内或控制壳体内；

选择开关位于插座本体上或控制壳体上，档位指示单元位于插座本体上或控制壳体上。

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