[發明專利]插拔插頭時不產生電火花和電浪涌的方法

無效

• 申請號: 200910114308.8
• 申請日: 2009-08-14
• 公開（公告）號: CN101630152A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 李明波
• 申請（專利權）人: 李明波
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司
• 代理人: 翁建華

技術領域

本發明涉及一種插拔插頭時不產生電火花和電浪涌的方法。

背景技術

在工業及民用的低壓電器中，電連接時大量采用了電源插座和插頭的形式，這種連接方式設備簡單，生產成本低，操作方便，但其不足之處是往往會產生電火花和電浪涌，從而可能會燒蝕電極、對電網和用電器產生電浪涌沖擊，不僅易使電器、電網、插座發生故障，而且在特殊條件下還有可能引發火災、爆炸等惡性事故，存在安全隱患大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種在插拔插頭時不產生電火花和電浪涌的方法，消除插頭插拔時的不安全因素。

本發明以如下技術方案解決上述技術問題：

在電源插座中安裝有單片機，由單片機控制電源插座與插頭在零電壓或零電流時切斷或者接通電路。

本發明的插拔插頭時不產生電火花和電浪涌的方法，只在零電壓或零電流時切斷或者接通電路，因此時的電路上為零功率，電路的導通或切斷根本不會產生任何電火花或電浪涌，徹底解決了因插拔插頭產生電火花和電浪涌造成安全事故發生的問題。

附圖說明

圖1是電壓過零檢測的原理圖。

圖2是圖1的波形圖。

圖3是電流過零檢測的原理圖。

圖4是圖3的波形圖。

圖5是本發明在插拔插頭時不產生電火花和電浪涌的方法中，電源插座中的單片機的邏輯判斷圖。

具體實施方式

在常規的插頭插座技術中，產生電火花或電浪涌的能量來源于切斷或者接通瞬間電功率不為零。當線路上出現零電壓或零電流時，該瞬時功率為零，故無論線路切斷還是接通，此時的能量都是零，就不可能發生電火花和電浪涌。

由圖1和圖2可見：當電源交流正半波或負半波時，在兩只反向并聯二極管上取得±0.7伏穩壓直流電壓，由于電容C隔斷直流，使負載電阻R₀無輸出訊號，U₀等于零，僅在交流電源過零瞬間、電容C充電放電瞬間，輸出微分脈沖訊號U_0V，檢測出“交流電源電壓過零”訊號。

由圖3和圖4可見：當輸入電源流過用電設備P_W時的負載電流I₀流過矩形磁化曲線的磁環B的初級繞組N₁，感應到次極繞組N₂，然后，在N₂回路再應用圖1的原理，取得“負載電流過零”的訊號U_0i。

圖5是本方法所用電源插座的單片機MCU的邏輯判斷圖。電源插座有電源指示U_in表示“有電”或“無電”；插拔檢測由人體感應電容實現，過零檢測由圖1、2、3、4的結構完成，插拔檢測及過零檢測訊號輸入單片機MCU，單片機MCU在得到訊號的瞬時即先指令過零通斷可控硅的電力電子開關過零動作，隨之再用繼電器切斷電力電子開關的殘流，電子開關和機械開關同時協助實現了電路無殘流，電壓、電流通斷干脆、徹底，沒有拖泥帶水，電路切斷和接通均處于過零，界限分明，完滿地完成了插拔插頭時不產生電火花和電浪涌的任務。

可以采用以下自鎖機構或光電檢測方式，檢測插頭是否已經插入插座？或插頭是否需要拔出插座？

當采用自鎖機構方式檢測時，如已有插頭插入插座并推動自鎖機構到達自鎖位置時，自鎖狀態檢測觸點結合，MCU檢測到該觸點結合判斷自鎖機構已經自鎖、插頭已經插入插座，MCU驅動繼電器或可控硅在電源電壓的過零點時間導通，接通供電。當插頭拔出插座須先解除自鎖機構的自鎖狀態，自鎖狀態檢測觸點分離，MCU檢測到該觸點分離判斷自鎖機構已經解除自鎖、插頭需要拔出插座，MCU驅動繼電器或可控硅在電源電流過零點時間截止，停止供電。

采用光電檢測方式檢測時，當有插頭插入插座，MCU檢測到插頭阻斷光敏器件檢測到發光二極管發出的光線，判斷插頭已經插入插座，MCU驅動繼電器或可控硅在電源電壓過零點時間導通，接通供電。當插頭需要拔出插座時，由于光電檢測的光敏器件和發光二極管位于插座底部，插頭剛離開插座底部，光敏器件首先檢測到發光二極管發出的光線，但此時插頭尚未完全拔出插座，插頭與插座還有良好的接觸，MCU判斷插頭需要拔出插座，就驅動繼電器或可控硅在電源電流的過零點時間截止，停止供電。

插座檢測電源電壓的過零點時間和電源電流的過零點時間根據不同需要可以使用電阻取樣或互感器取樣方式。