
簡單實(shí)用的“傻瓜式”安全電源插座電路設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2014-10-31 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】因?yàn)榘尾咫娫床孱^不慎觸及到插頭的金屬部分,造成人身傷害或受到電擊的事故發(fā)生不在少數(shù)。鑒于此,小編分享一個(gè)感應(yīng)保護(hù)型安全電源插座電路設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)在人手接近插座(約5cm~6cm處)時(shí),自動(dòng)斷開插座的內(nèi)部電源,而在人手離開插座后,又自動(dòng)恢復(fù)插座內(nèi)部的電源連接,無需人做任何操作,簡單方便而實(shí)用。
實(shí)際生活中,由于拔插電源插頭不慎觸及到插頭的金屬部分,造成人身傷害或受到電擊的事故時(shí)有發(fā)生,為了保證用電安全,我們?cè)谠鹊碾娫床孱^與插座之間制作了一個(gè)控制電路,能夠在人手接近插座(約5cm~6cm處)時(shí),自動(dòng)斷開插座的內(nèi)部電源,而在人手離開插座后,又自動(dòng)恢復(fù)插座內(nèi)部的電源連接,無需人做任何操作,簡單方便而實(shí)用,可以說它是一種具有“傻瓜型”安全保護(hù)功能的新型電源插座。該插座的原理框圖如圖1所示。

工作原理
平時(shí),結(jié)型場效應(yīng)管VT1處于零偏狀態(tài),其漏、源之間的電阻較小,與漏極D相連的集成運(yùn)算放大器IC(電壓比較器工作方式)的同相輸入端V+電位也較低。將反相輸入端V-電位用電位器RP1調(diào)至稍高于V+,這樣,V+V-,運(yùn)放輸出端Vo由0變?yōu)?,VT2導(dǎo)通,繼電器K立即吸合,兩組動(dòng)片均與常開點(diǎn)相連,而使常閉點(diǎn)連接的電源插座處于斷電狀態(tài),電源指示燈LED熄滅。
這樣,即使人手觸及到插頭的金屬部分也不會(huì)觸電。C3作用為緩沖雜波干擾和積累一定的勢(shì)壘電壓,以提高繼電器K吸合時(shí)的靈敏度。當(dāng)插頭插好,人手離開插座以后,場效應(yīng)管感應(yīng)不到人體的電信號(hào)(或感受度不夠),電路就又恢復(fù)到正常工作狀態(tài),繼電器重新釋放,動(dòng)片連接的外電源及零線再次提供給常閉接點(diǎn)連接的電源插座。
元器件的選擇及制作
場效應(yīng)管VT1選用3DJ6或3DJ7,柵極G可焊接一個(gè)面積約1cm 的薄金屬片,以增加感應(yīng)效果。
直流繼電器K 應(yīng)選用兩組觸點(diǎn)的,且觸點(diǎn)額定負(fù)載應(yīng)≥220V/3A為好,以滿足一般電器需要。
其他元器件參數(shù)可參見圖中標(biāo)示。
本例中,場效應(yīng)管漏極D電位即V+平時(shí)約0.8V,V-約1.8V,而感應(yīng)距離(繼電器K吸合)在5cm~6cm。
由于場效應(yīng)管是靠導(dǎo)電溝道的寬窄來控制電流大小的,易受環(huán)境(噪聲、溫度等)影響,在漏、源之間并聯(lián)上一只電容C2后,可以使漏極電壓的脈動(dòng)成分減小,以提高它的穩(wěn)定性。
實(shí)測中,應(yīng)根據(jù)感應(yīng)距離(手為被感應(yīng)源,繼電器K吸合為標(biāo)志)仔細(xì)調(diào)節(jié)V-電位(改變電位器RP1的滑動(dòng)端位置),做到既能使繼電器K穩(wěn)定吸合,又不要過于靈敏而產(chǎn)生顫動(dòng)為宜(大約在6cm~7cm)。
場效應(yīng)管的位置,應(yīng)盡量遠(yuǎn)離其他元器件,避免或減少電磁干擾,應(yīng)將其置于邊側(cè)或上方為好,并確保插頭在距離插座5cm~6cm時(shí),繼電器K的可靠吸合。
正常工作時(shí), 整機(jī)電流約10mA~15mA左右。
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