基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头制造技术

本发明专利技术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。本发明专利技术通过霍尔传感器令单片机运行/休眠，从而降低能耗和成本。

【技术实现步骤摘要】
基于电磁感应的无孔插座及与其配合的转换插头
本专利技术涉及插座领域，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。
技术介绍
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插入，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的专利技术《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的专利技术《一种无孔插座及与无孔插座配套的无齿接头》，此专利技术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，永磁体位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。但是由于该专利技术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的专利技术《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》，该专利技术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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。...

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，郭靖，董智勇，杨徽，魏义坤，
申请(专利权)人：浙江理工大学上虞工业技术研究院有限公司，浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33