專利名稱：用于直流電器的插頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)的實(shí)施例涉及一種用于DC電器的插頭，所述DC電器用于將DC電力安全地供應(yīng)到電子裝置。
背景技術(shù)：
通常，已經(jīng)通過(guò)用于提供市電的AC電力分配系統(tǒng)將電力供應(yīng)到家用電器或者一般家庭的電子裝置。AC電力分配系統(tǒng)利用插頭、插座、開(kāi)關(guān)等將電力提供到電子裝置。已經(jīng)接收AC電力的電子裝置利用嵌入在其中的整流器將AC電力轉(zhuǎn)換成DC電力。典型地，AC電力分配系統(tǒng)不包括用于防止在分離插頭時(shí)產(chǎn)生電弧的裝置。然而，在未來(lái)，預(yù)期期望使用太陽(yáng)能電池、燃料電池等來(lái)利用DC電力的一般家庭 的要求將快速增長(zhǎng)。DC電力可以減少在傳統(tǒng)的AC電力分配系統(tǒng)將AC電力轉(zhuǎn)換成DC電力時(shí)產(chǎn)生的能量損失。在使用AC電力的情況下，假設(shè)裝置的獨(dú)有的功率因數(shù)比較差或者低，盡管裝置具有相同的功耗，則發(fā)電端也不得不產(chǎn)生無(wú)功功率那樣多的功率，導(dǎo)致能量效率低。此外，可以容易地存儲(chǔ)DC電力，從而可以有效地處理緊急情況。由于這些缺點(diǎn)，包括逆變器的家用電器的數(shù)量快速增長(zhǎng)，大多數(shù)數(shù)字裝置使用DC電力。因此，需要一種適合DC電力分配的插頭。傳統(tǒng)的DC電力插頭的結(jié)構(gòu)與AC電力插頭的結(jié)構(gòu)相同，從而在電力分配中產(chǎn)生涌流(in-rush current)或者在拔出插頭的操作中產(chǎn)生電弧，導(dǎo)致安全問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此,本公開(kāi)的一方面在于提供一種用于DC電器的插頭,所述DC電器包括用于防止在拔出操作中產(chǎn)生電弧的整流器單元和電容器單元。本公開(kāi)的另一方面在于提供一種用于DC電器的插頭，所述插頭包括用于防止在電力分配中產(chǎn)生涌流的電感器單元。本公開(kāi)的其他方面將部分地在隨后的描述中闡述，部分地將通過(guò)所述描述顯而易見(jiàn)，或者可通過(guò)實(shí)施本公開(kāi)來(lái)了解。根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，一種用于DC電器的插頭，包括輸入單元，包括插入到插座中的陽(yáng)極端子和陰極端子，以接收DC電流；輸出單元，包括陽(yáng)極端子和陰極端子，以允許通過(guò)輸入單元輸入的DC電流輸出到電子裝置；連接單元，包括陽(yáng)極線和陰極線，以使輸入單元和輸出單元互連；整流器單元，結(jié)合在輸入單元的陽(yáng)極端子和陰極端子之間，以對(duì)輸入的DC電流進(jìn)行整流；電感器單元，電感器單元以插頭的內(nèi)部電流響應(yīng)于輸入的DC電流的增加而逐漸增加的這樣的方式連接到整流器單元的一端；電容器單元，串聯(lián)連接到電感器單元，響應(yīng)于流過(guò)電感器單元的電流被充入電壓，并在中斷來(lái)自輸入單元的DC電流的輸入時(shí)將所充入的電壓釋放到輸出單元。當(dāng)DC電流的輸入由于輸入單元與插座斷開(kāi)而停止時(shí)，整流器單元可使插頭中存在的電流流回輸出單元，從而防止在電流泄漏到插頭的外部時(shí)產(chǎn)生的電弧現(xiàn)象。整流器單元可結(jié)合到輸入單元的陰極端子和陽(yáng)極端子，并可結(jié)合到輸入單元的陽(yáng)極端子和陰極端子，從而在插頭中存在的電流從輸入單元流向輸出單元。電感器單元的一個(gè)端子可結(jié)合到整流器的陰極，電感器單元的另一個(gè)端子可結(jié)合到電容器單元。電感器單元在輸入單元被插入到插座中且DC電流的輸入增加時(shí)可防止插頭的內(nèi)部電流快速增加，從而防止涌流的流動(dòng)?？梢砸圆孱^的內(nèi)部電流以合適的速度增加的這樣的方式來(lái)調(diào)節(jié)電感器單元的電感。
當(dāng)DC電流的輸入由于輸入單元與插座斷開(kāi)而停止時(shí)，電容器單元可減小輸入單元和輸出單元之間的電壓差，從而防止電弧現(xiàn)象。電容器單元可以以充入的電壓在輸入單元與插座斷開(kāi)時(shí)被釋放到輸出單元這樣的方式結(jié)合在輸出單元的陽(yáng)極端子與陰極端子之間?？梢砸暂斎雴卧c輸出單元之間的電壓差從輸入單元與插座斷開(kāi)的特定時(shí)間開(kāi)始被保持在預(yù)定的范圍內(nèi)達(dá)預(yù)定的時(shí)間的這樣的方式來(lái)調(diào)節(jié)電容器單元的電容。根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，一種用于DC電器的插頭，包括輸入單元，包括插入到插座中的陽(yáng)極端子和陰極端子，以接收DC電流；輸出單元，包括陽(yáng)極端子和陰極端子，以允許通過(guò)輸入單元輸入的DC電流輸出到電子裝置；連接單元，包括陽(yáng)極線和陰極線，以使輸入單元和輸出單元互連；整流器單元，結(jié)合在輸入單元的陽(yáng)極端子和陰極端子之間，以對(duì)輸入的DC電流進(jìn)行整流；電容器單元，與整流器單元并聯(lián)連接，響應(yīng)于經(jīng)整流的電流被充入電壓，并在中斷來(lái)自輸入單元的DC電流的輸入時(shí)將所充入的電壓釋放到輸出單元；電感器單元，串聯(lián)連接到彼此并聯(lián)結(jié)合的整流器單元和電容器單元，從而在來(lái)自輸入單元的DC電流增加時(shí)逐漸增加插頭的內(nèi)部電流。當(dāng)DC電流的輸入由于輸入單元與插座斷開(kāi)而停止時(shí)，整流器單元可使插頭中存在的電流流回輸出單元，從而防止在電流泄漏到插頭的外部時(shí)產(chǎn)生的電弧現(xiàn)象。整流器單元自身的陰極端子可連接到陽(yáng)極線，其自身的陽(yáng)極端子可連接到陰極線，從而在插頭中存在的電流從輸入單元流向輸出單元。當(dāng)DC電流的輸入由于輸入單元與插座斷開(kāi)而停止時(shí)，電容器單元可減小輸入單元和輸出單元之間的電壓差，從而防止電弧現(xiàn)象?？梢砸暂斎雴卧c輸出單元之間的電壓差從輸入單元與插座斷開(kāi)的特定時(shí)間開(kāi)始被保持在預(yù)定的范圍內(nèi)達(dá)預(yù)定的時(shí)間的這樣的方式來(lái)調(diào)節(jié)電容器單元的電容。電感器單元在輸入單元被插入到插座中且DC電流的輸入增加時(shí)可防止插頭的內(nèi)部電流快速增加，從而防止涌流的流動(dòng)?？梢砸圆孱^的內(nèi)部電流以合適的速度增加的這樣的方式來(lái)調(diào)節(jié)電感器單元的電感。電感器單元的一個(gè)端子可結(jié)合到輸入單元的陽(yáng)極端子，電感器單元的另一個(gè)端子可結(jié)合到彼此并聯(lián)連接的整流器單元和電容器單元。電感器單元的另一個(gè)端子可結(jié)合到整流器單元的陰極端子，還可結(jié)合到陽(yáng)極線。電容器單元可以以充入的電壓在輸入單元與插座斷開(kāi)且DC電流的輸入因而停止時(shí)被釋放到輸出單元的這樣的方式結(jié)合在輸出單元的陽(yáng)極端子與陰極端子之間。電感器單元的一個(gè)端子可結(jié)合到輸出單元的陽(yáng)極端子，電感器單元的另一個(gè)端子可結(jié)合到彼此并聯(lián)連接的整流器單元和電容器單元。整流器單元的陰極端子可結(jié)合到輸入單元的陽(yáng)極端子，整流器單元的陽(yáng)極端子可結(jié)合到輸入單元的陰極端子。


通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的描述，本公開(kāi)的這些和/或其他方面將會(huì)變得清楚和更加易于理解，附圖中圖I是示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的用于DC電器的插頭和插座的透視圖；圖2是示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的用于DC電器的插頭的電路圖；圖3示出在用于包括過(guò)流防止電路的DC電器的插頭中隨時(shí)間變化的電流；圖4A示出在插入操作的情況下的漏電防止電路中的電流的流動(dòng)；圖4B示出在拔出操作的情況下的漏電防止電路中的電流的流動(dòng)；圖5的(a)部分與(b)部分示出在包括漏電防止電路的一個(gè)插頭或者不包括漏電防止電路的另一個(gè)插頭的拔出操作的情況下的隨時(shí)間變化的電流；圖6A示出在圖2中示出的DC電器的插頭的插入操作的情況下的電流的流動(dòng)；圖6B示出在圖2中示出的DC電器的插頭的拔出操作的情況下的電流的流動(dòng)；圖7是示出根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例的用于DC電器的插頭的電路圖；圖8是示出仍根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例的用于DC電器的插頭的電路圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)說(shuō)明本公開(kāi)的實(shí)施例，本公開(kāi)的示例在附圖中示出，其中，相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的元件。圖I是示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的用于DC電器的插頭和插座的透視圖。參照?qǐng)D1，用于DC電器的插頭10 (以下稱為DC電器插頭)包括插頭殼體11、形成在插頭殼體11的一側(cè)上的一對(duì)通孔以及安裝在通孔上并向外突出的一對(duì)連接器13a和13b。根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的DC電器插頭10可拆卸地連接到插座20，DC電器插頭10插入插座20，從而DC電器插頭10接收DC電流。一對(duì)插入孔22a、22b布置在插座20的插座殼體21的一個(gè)表面上。正極(陽(yáng)極)觸點(diǎn)和負(fù)極(陰極)觸點(diǎn)分別布置在插入孔22a和22b中。陽(yáng)極線和陰極線分別結(jié)合到陽(yáng)極觸點(diǎn)和陰極觸點(diǎn)。在插頭10的連接器13a和13b插入插座的插入孔22a和22b的情況下,插座20兩個(gè)觸點(diǎn)結(jié)合到插頭10的連接器13a、13b，從外部接收的DC電流被施加到插頭10的連接器 13a、13b。 為了防止插頭10錯(cuò)誤地結(jié)合至插座20的陽(yáng)極和陰極，根據(jù)實(shí)施例的插頭10以陽(yáng)極和陰極可以彼此區(qū)分的方式來(lái)包括不同尺寸的陽(yáng)極和陰極。如果必要，則陽(yáng)極和陰極可以以不同的方式彼此區(qū)分。
例如，假設(shè)用戶可以通過(guò)觀察以L形的形式布置的陰極端子和陽(yáng)極端子或者通過(guò)觀察陽(yáng)極和陰極的不同的形狀來(lái)區(qū)分插頭的陽(yáng)極和陰極，則上面的插頭可以用作DC電器插頭10。另外，包括陽(yáng)極端子、陰極端子以及接地或者引導(dǎo)端子的3端子插頭10可以根據(jù)
需要使用。在DC電器插頭10插入插座20從而DC電力被施加到插頭10的情況下，高于正常電流的涌流可能由于電子裝置中存在的電容器等而發(fā)生。這樣的涌流可將沖擊施加到電子裝置，導(dǎo)致電子裝置的故障或者縮短的壽命。雖然傳統(tǒng)的AC電力分配系統(tǒng)利用繼電器限制了涌流，但是DC電力分配系統(tǒng)不包括小尺寸的DC繼電器，從而需要一種用于防止過(guò)流的分離結(jié)構(gòu)。另外，當(dāng)插入插座20的DC電器插頭10被分離時(shí)(即，當(dāng)拔出DC電器插頭10時(shí))， 電弧可能由于電線的寄生電容和負(fù)載裝置的電感而產(chǎn)生。更詳細(xì)地說(shuō)，因?yàn)樵诎纬霾孱^10時(shí)保留在插頭10中而沒(méi)有流到電子裝置的電流被釋放到外部，所以產(chǎn)生電弧現(xiàn)象。在傳統(tǒng)的AC電力分配系統(tǒng)中，電壓周期性地接近零‘0’，因而可防止電弧現(xiàn)象產(chǎn)生，但是DC電壓被設(shè)置為零‘0’的點(diǎn)在傳統(tǒng)的DC電力分配系統(tǒng)中不存在，從而連續(xù)的產(chǎn)生電弧。如果電弧現(xiàn)象連續(xù)地產(chǎn)生，則電子裝置可能立即損壞，導(dǎo)線的持久性可能受到不利的影響，從而導(dǎo)致各種電擊事故和火災(zāi)。下面將參照附圖來(lái)描述在防止拔出操作產(chǎn)生電弧現(xiàn)象時(shí)同時(shí)防止在插入操作中產(chǎn)生涌流的DC電器插頭的電路圖。圖2是示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的用于DC電器的插頭的電路圖。參照?qǐng)D2，用于DC電器的插頭100包括輸入單元110，用于接收DC電流；輸出單元120，用于輸出所接收的DC電流；連接單元130，用于將輸入單元110結(jié)合到輸出單元120 ;整流器單元140 ;電感器單元150 ;電容器單元160。輸入單元110包括陽(yáng)極端子Tl和位于陽(yáng)極端子Tl之下的陰極端子T2，從而輸入單元110可拆卸地結(jié)合到插座。即，輸入單元110插入插座，以從外部接收DC電流。輸入的DC電流通過(guò)包括陽(yáng)極端子T3和位于陽(yáng)極端子T3之下的陰極端子T4的輸出單元120輸出，從而所述DC電流用于操作電子裝置。連接單元130包括陽(yáng)極線(線I)和位于陽(yáng)極線(線I)下方的陰極線(線2)，以使輸入單元110和輸出單元120互連。連接單元130結(jié)合到整流器單元140、電感器單元150和電容器單元160，并允許輸入的DC電流被輸出到輸出單元120。用作二極管的整流器單元140可使輸入單元110的陽(yáng)極端子Tl與陰極端子T2互連。更詳細(xì)地說(shuō)，整流器單元140的陽(yáng)極端子結(jié)合到輸入單元110的陰極端子T2，陰極端子結(jié)合到輸入單元110的陽(yáng)極端子Tl。整流器單元140可以以插頭100的內(nèi)部電流能夠流到特定的方向的方式來(lái)執(zhí)行插頭100的內(nèi)部電流的整流。整流器單元140允許插頭100的內(nèi)部電流從輸入單元110流動(dòng)到輸出單元120。結(jié)果，防止在拔出操作的情況下殘留在插頭100中的電流通過(guò)輸入單元110泄露到外部。下面將給出對(duì)由整流器單元140導(dǎo)致的電流泄漏防止效應(yīng)的詳細(xì)操作。電感器單元150可包括連接到整流器單元140的一端的電感器。電感器單元150結(jié)合到整流器單元140的陰極端子，且結(jié)合到陽(yáng)極線(線I)。
用作電路元件的電感器可包括線圈，線圈感應(yīng)出與電流的變化成比例的電壓，從而可執(zhí)行電流充電。電感器防止插頭的內(nèi)部電流突然改變。同時(shí)，雖然為了描述的方便僅僅以一個(gè)電感器示出了的本實(shí)施例的電感器單元150，但是電感器單元150的范圍或精神不限于此。如果必要，為了適當(dāng)?shù)卣{(diào)整電感(LI)，在不脫離本公開(kāi)的精神或范圍的條件下，電感器單元150還可包括多個(gè)彼此串聯(lián)或者并聯(lián)連接的電感器。電容器單元160包括串聯(lián)連接到電感器單元150的電容器。另外，電容器單元160可以結(jié)合在輸出單元120的第三端子T3和第四端子T4之間。從插入操作的開(kāi)始，響應(yīng)于流過(guò)電感器單元150的電流，電壓被充入電容器單元160。然后，充入電容器單元160中的電壓從拔出操作的開(kāi)始被釋放到輸出單元120達(dá)預(yù)定的時(shí)段。
雖然出于方便描述的目的，本實(shí)施例的電容器單兀160包括僅僅一個(gè)電容器,但是電容器單元160的范圍或精神不限于此。如果必要的話，為了適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)電容器單元160的電容(Cl)，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的條件下，電容器單元160還可包括多個(gè)串聯(lián)或者并聯(lián)連接的電容器。以下將參照附圖描述用于通過(guò)防止在輸入的DC電流的突變點(diǎn)可能遇到的問(wèn)題來(lái)安全地輸出直流的DC電器插頭。輸入的DC電流的突變時(shí)間點(diǎn)是插入時(shí)間點(diǎn)和拔出時(shí)間點(diǎn)中的任一個(gè)。以下將描述根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的用于防止由于插入操作引起的涌流的DC電器插頭100。根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的DC電器插頭100包括電感器單元150，以防止涌流產(chǎn)生。更詳細(xì)地說(shuō)，在插入操作的情況下，在電感器單元150中流動(dòng)的電流的量突然增力口。增加的涌流意味著感應(yīng)到電感器單元150的內(nèi)部的磁通量增加，電感器單元150限制磁通量的增加，直到磁通量飽和為止。即，電感器單元150限制磁通量飽和，從而防止在電感器單元150中流動(dòng)的電流快速增加。圖3示出在用于DC電器的插頭中在插入操作的情況下的隨時(shí)間變化的電流。參照?qǐng)D3，在插入操作的情況下，在插頭中流動(dòng)的電流增加。不具有電感器單元的插頭的電流(用點(diǎn)劃線表示)在插入操作(tl)中可以迅速增加，從而比正常電流Il高的涌流12流動(dòng)且隨著時(shí)間的流逝而趨向于正常電流。相比之下，具有電感器單元的插頭的電流(用實(shí)線表示)從插入時(shí)間的起點(diǎn)(tl)起近似線性地增加達(dá)預(yù)定時(shí)間(t2_tl)。更詳細(xì)地說(shuō)，具有電感器單元的DC電器插頭的電流逐漸增加到或者單調(diào)地增加到正常電流(Il)達(dá)預(yù)定時(shí)間(t2_tl)，且從電流達(dá)到正常的電流(Il)的時(shí)間(t2)起穩(wěn)定地保持。換句話說(shuō)，電感器單元近似線性地增加電路單元的電流，直到電流達(dá)到指示可充入的閾值的飽和電流為止。如果電流達(dá)到飽和電流,則電感器單元用作導(dǎo)線。結(jié)果，根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的DC電器插頭可防止在插入操作中產(chǎn)生涌流。下面將詳細(xì)描述根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的防止在拔出操作中產(chǎn)生電弧的DC電器插頭。DC電器插頭100包括整流器單元140和電容器單元160，以防止上述電弧產(chǎn)生。
在拔出操作的情況下，整流器單元140沿預(yù)定方向?qū)Σ孱^100的殘留電流進(jìn)行整流，從而可防止電流泄漏的產(chǎn)生。另外，在拔出操作的情況下，電容器單元160減小在輸入單元110與輸出單元120之間的電壓差，從而可用作用于電弧防止效果的補(bǔ)充裝置。以下將參照?qǐng)D4A和圖4B描述包括整流器單元140和電容器單元160的插頭100的內(nèi)部電流的流動(dòng)以及防止電弧現(xiàn)象的效果。參照?qǐng)D4A，如果插頭100插入插座20中，電流被施加到插頭100的陽(yáng)極線(線I)和陰極線(線2)，從而DC電壓從輸入單元110被施加到輸出單元120。DC電壓通過(guò)插頭100的輸出單元120被供應(yīng)到電子裝置，從而DC電壓被電氣地充入電容器單元160。參照?qǐng)D4B，如果將插頭拔出插座20，插頭100的輸入單元110斷開(kāi)，從而中斷了 DC 電壓的施加。如果中斷了 DC電壓的施加，則整流器單元140沒(méi)有被應(yīng)用到電子裝置30，插頭100中的殘留電流沿預(yù)定方向流動(dòng)。即，整流器單元140使得由于拔出操作引起的殘留電流流回插頭100內(nèi)部，從而殘留電流在插頭100和電子裝置30中消耗。結(jié)果，防止了在插頭100的殘留電流通過(guò)輸入單元110泄露到外部時(shí)產(chǎn)生的電弧現(xiàn)象的產(chǎn)生。另外，充入電壓的電容器單元160在拔出操作的情況下放電。更詳細(xì)地說(shuō)，在拔出插頭100的情況下，通過(guò)在電容器單元160中充入的充電電壓，插頭100的輸入單元110的電壓與輸出單元120的電壓相同。通過(guò)電容器單元160，釋放的電流隨著時(shí)間的流逝而泄露到電子裝置30，從而電容器單元160的充電電勢(shì)減小。結(jié)果，由于輸入單元和輸出單元之間在拔出插頭時(shí)的電勢(shì)差而引起的電弧現(xiàn)象的問(wèn)題可被解決。圖5的(a)部分示出在不包括整流器單元和電容器單元的插頭被拔出時(shí)的電流隨時(shí)間流逝的變化；圖5的(b)部分示出在包括整流器單元和電容器單元的插頭被拔出時(shí)電流隨時(shí)間流逝的變化。參照?qǐng)D5的(a)部分，隨著插頭的電壓(用點(diǎn)劃線表示)從不包括整流器單元和電容器單元的插頭的拔出時(shí)間的起點(diǎn)(t2)起減小，電流(用實(shí)線表示)突然改變，導(dǎo)致電弧的出現(xiàn)。相比之下，參照?qǐng)D5的(b)部分，包括整流器單元和電容器單元的插頭的電流(用實(shí)線表示)隨同從拔出時(shí)間的起點(diǎn)(t2)起開(kāi)始減小的插頭電壓(用點(diǎn)劃線表示)一起穩(wěn)定地減小，從而電弧的問(wèn)題可被解決。下面將參照?qǐng)D6A和圖6B來(lái)描述根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的DC電力分配電路的電流的流動(dòng)。參照?qǐng)D6A，插座20的端子和插頭100的輸入單元110的端子彼此結(jié)合。如果DC電壓被施加到插頭100，則電流從輸入單元110流動(dòng)到輸出單元120，從而其向結(jié)合到輸出單元120的電子裝置30移動(dòng)。在這種情況下，電感器單元150充入電流，從而插頭100的內(nèi)部電流近似線性地增力口，通過(guò)流過(guò)電感器單元150的電流而將電壓充入電容器單元160，從而殘留的電流被輸出到輸出單元120。
如果在電感器單元150開(kāi)始充電之后已經(jīng)經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間，則電感器單元150的充電電流飽和,從而電感器用作導(dǎo)線且恒定的電流在插頭100的全部導(dǎo)線中流動(dòng)。因此，通過(guò)電感器單元150防止了插頭100的內(nèi)部電流突然增加。電感器單元150的電感LI越高，防止涌流效果越大。電感LI是通過(guò)電磁感應(yīng)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)(back-EMF)相對(duì)于在電路中流動(dòng)的電流的變化的比率，或者是在電線中流動(dòng)的電流的時(shí)間變化與在電線中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)的比率。如果電感LI增加，則電感器單元150的電流充入速度減小。換句話說(shuō)，這意味著直到流過(guò)電感器單元150的電流達(dá)到飽和電流為止所消耗的時(shí)間增加。 在插頭100的內(nèi)部電流達(dá)到恒定或者穩(wěn)定狀態(tài)的條件下，由于已經(jīng)距插入操作的完成經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間，所以如果將插頭拔出插座(即，如圖6B中所示的拔出狀態(tài))，則整流器單元121使得插頭的內(nèi)部電流流回到輸出單元120。插頭100的內(nèi)部電流不僅包括在拔出操作的情況下還沒(méi)有從插頭100施加到電子裝置30的電流，而且包括由于由拔出操作而產(chǎn)生的電壓變化(電壓降)導(dǎo)致的在電感器單元150中充入的電流。更詳細(xì)地說(shuō)，整流器單元140將從整流器單元140的陽(yáng)極端子流動(dòng)到整流器單元140的陰極端子的電流的流動(dòng)進(jìn)行整流，以防止插頭100的內(nèi)部電流通過(guò)插頭100的輸入單元110泄漏到外部。S卩，插頭100的內(nèi)部電流首先在插頭100中流動(dòng)，然后被輸出到電子裝置30。另外，在拔出操作完成時(shí)，電容器單元160釋放充入的電壓，以使電流在輸出單元120中流動(dòng)。結(jié)果,沖入的電壓在電容器單元160中發(fā)生下降。在拔出操作的情況下，為了防止電弧，可以以在插頭的輸入單元110與輸出單元120之間的電壓均勻地保持達(dá)預(yù)定時(shí)間的這樣的方式調(diào)節(jié)電容器單元160的電容Cl，從而不產(chǎn)生電弧。然而，假設(shè)電容Cl被過(guò)度地調(diào)節(jié)，則電容器單元160中的電壓積累的趨勢(shì)變得更強(qiáng)，從而可以導(dǎo)致涌流在插入操作中產(chǎn)生。因此，優(yōu)選電容Cl被適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)。在根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的DC電器插頭100中，整流器單元140和電容器單元160布置在DC電器插頭100中，從而在將插頭100拔出插座時(shí)不會(huì)產(chǎn)生電弧現(xiàn)象。另外，附加的電感器單元150包括在插頭100中，從而可防止在將插頭100插入插座時(shí)(即，在插入操作的情況下)可能產(chǎn)生的涌流的出現(xiàn)。因此，可以僅僅通過(guò)簡(jiǎn)單的電路構(gòu)造來(lái)改善電子裝置、插頭和導(dǎo)線的耐久性，且用戶可安全使用DC電流。圖7是示出根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例的用于DC電器的插頭的電路圖。參照?qǐng)D7，根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的DC電器插頭200包括輸入單元210，包括陽(yáng)極端子Tl和位于陽(yáng)極端子Tl下方的陰極端子T2 ;輸出單元220，用于將輸入的DC電流通過(guò)陽(yáng)極端子T3和位于陽(yáng)極端子T3下方的陰極端子T4輸出；連接單元230，包括陽(yáng)極線(線I)和陰極線(線2)，以使輸入單元210和輸出單元220互連；整流器單元240，用于沿預(yù)定方向?qū)υ贒C電力分配電路中流動(dòng)的電流進(jìn)行整流；電感器單元250，用于通過(guò)近似線性地增加在DC電力分配電路中流動(dòng)的電流來(lái)防止電流突然改變；電容器單元260，響應(yīng)于流過(guò)電感器單元250的電流被充入電壓，并通過(guò)輸出單元220釋放出所充入的電壓。
具體地說(shuō)，根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的DC電器插頭200包括彼此并聯(lián)連接的整流器單元240和電容器單元260。更詳細(xì)地說(shuō)，整流器單元240的陰極端子位于陽(yáng)極線(線I)上，陰極端子位于陰極線(線2)上。整流器單元240被并聯(lián)地結(jié)合至電容器單元260，電容器單元260結(jié)合在輸出單元220的第三端子T3和第四端子T4之間。S卩，整流器單元240的陰極端子結(jié)合至輸出單元220的陽(yáng)極端子T3，整流器單元240的陽(yáng)極端子結(jié)合至輸出單元220的陰極端子T4。另外，根據(jù)本實(shí)施例，電感器單元250串聯(lián)連接到彼此并聯(lián)結(jié)合的整流器單元240和電容器單元260。電感器單元250的一個(gè)端子結(jié)合到輸入單元210的陽(yáng)極端子Tl，電感器單元250 的另一個(gè)端子結(jié)合到彼此并聯(lián)結(jié)合的整流器單元240和電容器單元260。S卩，電感器單元250結(jié)合到輸入側(cè)，整流器單元240和電容器單元260結(jié)合到輸出側(cè)。更詳細(xì)地說(shuō)，電感器單元250的一個(gè)端子結(jié)合到輸入單元210的陽(yáng)極端子Tl，電感器單元250的另一個(gè)端子結(jié)合到整流器單元240的陰極端子。此外，防止電弧問(wèn)題時(shí)同時(shí)防止DC電器插頭200的涌流的效果與上面提到的描述的效果相同，這樣，出于方便的目的，這里將省略這樣的詳細(xì)的描述。圖8是示出仍根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例的用于DC電器的插頭的電路圖。參照?qǐng)D8，根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的DC電器插頭300包括輸入單元310，包括陽(yáng)極端子Tl和位于陽(yáng)極端子Tl下方的陰極端子T2 ;輸出單元320，用于通過(guò)陽(yáng)極端子T3和位于陽(yáng)極端子T3下方的陰極端子T4來(lái)輸出輸入的DC電流；連接單元330，包括用于使輸入單元310和輸出單元320互連的陽(yáng)極線(LI)和陰極線(L2);整流器單元340，用于沿預(yù)定方向?qū)Σ孱^300的內(nèi)部電流進(jìn)行整流；電感器單元350，用于通過(guò)近似線性地增加在插頭300中的內(nèi)部電流來(lái)防止內(nèi)部電流突然改變；電容器單元360，響應(yīng)于流過(guò)電感器單元350的電流被充入電壓，并通過(guò)輸出單元320釋放出所充入的電壓。特別地，根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的DC電器插頭300包括彼此并聯(lián)連接的整流器單元340和電容器單元360。更詳細(xì)地說(shuō)，整流器單元340的陰極端子位于陽(yáng)極線(線I)上，陰極端子位于陰極線(線2)上。整流器單元340被并聯(lián)地結(jié)合至電容器單元360，并結(jié)合至輸入單元310。S卩，整流器單元340的陰極端子結(jié)合至輸入單元310的陽(yáng)極端子Tl，整流器單元340的陽(yáng)極端子結(jié)合至輸入單元310的陰極端子T2。另外，根據(jù)本實(shí)施例，電感器單元350串聯(lián)連接到彼此并聯(lián)結(jié)合的整流器單元340和電容器單元360。電感器單元350的一個(gè)端子結(jié)合到輸出單元320的陽(yáng)極端子T3，電感器單元350的另一個(gè)端子結(jié)合到彼此并聯(lián)結(jié)合的整流器單元340和電容器單元360。S卩，電感器單元350位于陽(yáng)極線(線I)上，從而電感器單元350結(jié)合到彼此并聯(lián)結(jié)合的整流器單元340和電容器單元360的上部端子。此外，防止電弧問(wèn)題時(shí)同時(shí)防止涌流的效果與上面提到的描述的效果相同，這樣，出于方便描述的目的，這里將省略這樣的詳細(xì)的描述。
通過(guò)上面的描述顯而易見(jiàn)的是，根據(jù)上面提到的本公開(kāi)的實(shí)施例的用于DC電器的插頭，整流器和電容器布置在用于DC電器的插頭中，從而實(shí)施例可防止在將插頭拔出電源插座時(shí)可能產(chǎn)生的電弧的產(chǎn)生。另外，電感器被另外地布置在DC電器的插頭中，從而防止了在將插頭插入電源插座時(shí)可能產(chǎn)生的涌流的產(chǎn)生。結(jié)果，可以僅僅通過(guò)簡(jiǎn)單的電路構(gòu)造來(lái)改善電子裝置、插頭和導(dǎo)線的耐久性，且用戶可安全地使用DC電流。 雖然已經(jīng)示出并描述了本公開(kāi)的一些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和原理的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例做出改變，權(quán)利要求及其等同物限定了本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于DC電器的插頭,包括 輸入單元，包括插入到插座中的陽(yáng)極端子和陰極端子，以接收DC電流； 輸出單元，包括陽(yáng)極端子和陰極端子，以允許通過(guò)輸入單元輸入的DC電流輸出到電子裝置； 連接單元，包括陽(yáng)極線和陰極線，以使輸入單元和輸出單元互連； 整流器單元，結(jié)合在輸入單元的陽(yáng)極端子和陰極端子之間，以對(duì)輸入的DC電流進(jìn)行整流； 電感器單元，電感器單元以插頭的內(nèi)部電流響應(yīng)于輸入的DC電流的增加而逐漸增加的這樣的方式連接到整流器單元的一端； 電容器單元，串聯(lián)連接到電感器單元，響應(yīng)于流過(guò)電感器單元的電流被充入電壓，并在中斷來(lái)自輸入單元的DC電流的輸入時(shí)將所充入的電壓釋放到輸出單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的插頭，其中，當(dāng)DC電流的輸入由于輸入單元與插座斷開(kāi)而停止時(shí)，整流器單元使插頭中存在的電流流回輸出單元，從而防止在電流泄漏到插頭的外部時(shí)產(chǎn)生的電弧現(xiàn)象。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的插頭，其中，整流器單元的陰極端子結(jié)合到輸入單元的陽(yáng)極端子，整流器單元的陽(yáng)極端子結(jié)合到輸入單元的陰極端子，從而在插頭中存在的電流從輸入單元流向輸出單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的插頭，其中，電感器單元的一個(gè)端子結(jié)合到整流器單元的陰極，電感器單元的另一個(gè)端子結(jié)合到電容器單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的插頭，其中，電感器單元防止插頭的內(nèi)部電流在輸入單元被插入到插座中且DC電流的輸入增加時(shí)快速增加，從而防止涌流的流動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的插頭，其中，以插頭的內(nèi)部電流以合適的速度增加的這樣的 方式來(lái)調(diào)節(jié)電感器單元的電感。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的插頭，其中，當(dāng)DC電流的輸入由于輸入單元與插座斷開(kāi)而停止時(shí)，電容器單元減小輸入單元和輸出單元之間的電壓差，從而防止電弧現(xiàn)象。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的插頭，其中，電容器單元以這樣的方式結(jié)合在輸出單元的陽(yáng)極端子與陰極端子之間，所述方式是充入的電壓在輸入單元與插座斷開(kāi)時(shí)被釋放到輸出單
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的插頭，其中，以這樣的方式來(lái)調(diào)節(jié)電容器單元的電容，所述方式是輸入單元與輸出單元之間的電壓差從輸入單元與插座斷開(kāi)的特定時(shí)間開(kāi)始被保持在預(yù)定的范圍內(nèi)達(dá)預(yù)定的時(shí)間。
全文摘要
一種用于直流電器的插頭，包括輸入單元，包括陽(yáng)極端子和陰極端子；輸出單元，包括陽(yáng)極端子和陰極端子，以允許通過(guò)輸入單元輸入的DC電流輸出到電子裝置；連接單元，用于使輸入單元和輸出單元互連；整流器單元，結(jié)合在輸入單元的陽(yáng)極端子和陰極端子之間，以對(duì)輸入的DC電流進(jìn)行整流；電感器單元，連接到整流器單元的一端，從而插頭的內(nèi)部電流響應(yīng)于輸入的DC電流的增加而逐漸增加；電容器單元，串聯(lián)連接到電感器單元，響應(yīng)于流過(guò)電感器單元的電流被充入電壓，并在中斷來(lái)自輸入單元的DC電流的輸入時(shí)將所充入的電壓釋放到輸出單元。
文檔編號(hào)H01R13/66GK102637984SQ20121002499
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月9日
發(fā)明者全埈瑩, 徐含爍, 樸賢洙, 李秉國(guó), 陳賢哲 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社, 成均館大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)