具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1，图1为本申请实施例提供的插座保护电路的结构示意图。如图1所示，该插座保护电路应用于插座，插座包括：插座插孔和用于连接火线的插套火线端；插座保护电路包括:设置于插座插孔处的红外检测模块100、与火线和插套火线端电连接的继电器200、电源模块300和继电器驱动模块400；

其中，电源模块300分别与红外检测模块100和继电器驱动模块400电连接，电源模块300用于为红外检测模块100和继电器驱动模块400供电；

红外检测模块100和继电器200均与继电器驱动模块400电连接，红外检测模块100用于检测插座插孔处是否有电器插头插入，继电器驱动模块400用于根据红外检测模块100的检测结果，驱动继电器200处于导通或断开状态，以控制火线与插套火线端之间进行导通或断开。

具体地，该插座除了插套火线端外，还可以包括插套零线端和插套地线端，其中，插套零线端直接与零线电连接，插套地线端直接与地线电连接，插套火线端通过继电器200与火线电连接，因此，可以通过控制继电器200的导通或断开状态，实现插座上插套火线端与火线的导通或断开。

在本实施例中，该继电器200的导通或断开状态通过继电器驱动模块400控制，而该继电器驱动模块400的开启或关闭状态由红外检测模块100对插座插孔处是否有电器插头插入的检测结果决定。因而，该插座保护电路可以在红外检测模块100检测到有电器插头插入时，控制继电器驱动模块400开启，进而控制继电器200切换至导通状态；可以在红外检测模块100未检测到有电器插头插入时，控制继电器驱动模块400关闭，进而控制继电器200切换至断开状态。这样，该插座保护电路可以自动检测是否有电器插头插入，并根据检测结果自动控制继电器200的导通或断开状态，以实现插座的自动导通电源或断开电源的功能，避免在使用插座时，出现火花的情况，从而提高插座的安全性。

进一步地，参见图2，图2为本申请实施例提供的红外检测模块的结构示意图。红外检测模块100包括：红外发射单元110和红外接收单元120；

其中，红外发射单元110与红外接收单元120相对设置在插座插孔的两侧；或者，红外发射单元110与红外接收单元120设置在插座插孔的同侧。

具体地，该红外检测模块100的数量可以为一个，也可以为多个，本申请不做具体限定。当红外检测模块100的数量为多个时，可以对多个不同插座插孔处是否有电器插头插入进行检测。红外检测模块100可以包括红外发射单元110和红外接收单元120。作为一种实施方式，红外发射单元110与红外接收单元120可以相对设置在插座插孔的两侧。当插座插孔无电器插头插入时，红外发射单元110发射的红外线可以发射到红外接收单元120，红外接收单元120接收到的红外线较强；当插座插孔有电器插头插入时，红外发射单元110发射的红外线无法发射到红外接收单元120，红外接收单元120接收到的红外线会大幅度降低。作为另一种实施方式，红外发射单元110与红外接收单元120可以设置在插座插孔的同侧。当插座插孔无电器插头插入时，红外发射单元110发射的红外线无法发射到红外接收单元120，红外接收单元120接收到的红外线较弱；当插座插孔有电器插头插入时，红外接收单元120发射的红外线经电器插头反射，红外接收单元120接收到的红外线会大幅度提升。

在本实施例中，可以在插座插孔处设置红外发射单元110和红外接收单元120，通过红外接收单元120接收到的红外线的强弱，确定该插座插孔处是否有电器插头插入，以此实现对插座的使用状态的自动检测。

进一步地，继续参见图2，红外发射单元110包括红外线发射管D1和第一电阻R1；其中，第一电阻R1的第一端与电源模块300电连接，第一电阻R1的第二端与红外线发射管D1的正极电连接，红外线发射管D1的负极与接地端电连接；

红外接收单元120包括红外线接收管D2、第一三极管Q1、第二电阻R2和第三电阻R3；其中，第二电阻R2的第一端与电源模块300电连接，第二电阻R2的第二端分别与红外线接收管D2的负极和第一三极管Q1的基极电连接，红外线接收管D2的正极与接地端电连接；第三电阻R3的第一端与电源模块300电连接，第三电阻R3的第二端分别与第一三极管Q1的集电极和继电器驱动模块400电连接，第一三极管Q1的发射极与接地端电连接。

具体地，上述红外线发射管D1是由红外发光二极管组成发光体，用红外辐射效率高的材料(使用砷化镓(GaAs)、砷铝化镓(GaAlAs)等材料)制成PN结，由电源模块300提供的正向偏压向PN结注入电流激发出红外光。红外发光二极管的发射功率和正向电流的大小成正比，但正向电流超过最大额定值时，红外发光二极管D3的发射功率反而下降。因而，可以在电源模块300与红外线发射管D1之间串联设置第一电阻R1，通过第一电阻R1进行限流，以保证红外线发射管D1的发射功率。

上述红外线接收管D2可以采用光电二极管或光电三极管来实现。在本实施例中，采用光电二极管作为红外线接收管D2。由于光电二极管的管芯是一个具有光敏特性的PN结，具有单向导电性，正向电阻小，反向电阻大，因此工作时需加上反向电压。光电二极管在无光照时，光电二极管的管芯有很小的饱和反向漏电流，即暗电流，此时光电二极管截止；光电二极管在受到光照时，饱和反向漏电流会大大增加，形成光电流，光电流的大小会随入射光强度的变化而变化。

上述第二电阻R2串联设置在电源模块300与红外线接收管D2之间，用于对该支路进行限流，以满足红外线接收管D2的工作要求。上述第三电阻R3串联设置在电源模块300与第一三极管Q1的集电极之间，用于形成上拉电阻，将第一三极管Q1的集电极钳位在高电平。

上述第一三极管Q1可以为NPN型三极管。当红外线接收管D2的负极的电压值随着入射光强度的增大达到第一三极管Q1的导通电压时，该第一三极管Q1处于导通状态，第一三极管Q1的集电极的电压从高电平变化到低电平，输出低电平信号给继电器驱动模块400。当红外线接收管D2的负极的电压值未达到第一三极管Q1的导通电压时，该第一三极管Q1处于截止状态，第一三极管Q1的集电极的电压保持为高电平，输出高电平信号给继电器驱动模块400。因此，可以根据红外线接收管D2接收到的光照强度，控制第一三极管Q1的导通状态，进而输出相应的电平信号给继电器驱动模块400，通过电平信号控制继电器驱动模块400的开启或关闭，最后通过继电器驱动模块400的开启或关闭，控制继电器200的导通或断开。

进一步地，参见图3，图3为本申请实施例提供的插座保护电路的结构示意图之二。如图3所示，插座保护电路还包括延时充放电模块500，延时充放电模块500串联设置在红外检测模块100和继电器驱动模块400之间；

延时充放电模块500用于根据红外检测模块100的检测结果，控制继电器驱动模块400进行延时开启或者延时关闭。

这样，当电器插头插入插座插孔或者拔出插座插孔的瞬间，继电器驱动模块400不会在红外检测模块100输出的电平信号发生跳变(即检测结果发生变化)时，立即开启或者关闭继电器驱动模块400，对电器进行供电或者断电，而是在延时一段时间后再对电器进行供电或者断电，这样，可以避免冲击电流的产生，从而进一步提高了插座的安全性。

进一步地，参见图4，延时充放电模块500包括：第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一电容C1和第四电阻R4；

其中，第二三极管Q2的基极和第三三极管Q3的基极均与红外检测模块100电连接，第二三极管Q2的发射极与第四电阻R4的第一端电连接，第四电阻R4的第二端与电源模块300电连接；第二三极管Q2的集电极分别与第一电容C1的正极、第三三极管Q3的集电极和继电器驱动模块400电连接，第一电容C1的负极和第三三极管Q3的发射极均与接地端电连接。

在一实施例中，红外接收单元120中的红外发射单元110和红外接收单元120设置于插座插孔的同侧，即当插座插孔有电器插头插入时，红外接收单元120能够接收电器插头反射回来的红外线，此时，红外接收单元120的负极的电压升高，第一三极管Q1处于导通状态。当插座插孔没有电器插头插入时，红外接收单元120不能接收电器插头反射回来的红外线，此时，红外接收单元120的负极的电压降低，第一三极管Q1处于截止状态。

上述第二三极管Q2为PNP型三极管，上述第三三极管Q3为NPN型三极管，且第二三极管Q2的基极和第三三极管Q3的基极均与第一三极管Q1的集电极电连接，因而，当第一三极管Q1的集电极输出为低电平(即红外接收单元120接收到较强的红外光线，第一三极管Q1处于导通状态)时，第二三极管Q2处于导通状态，第三三极管Q3处于截止状态，此时，可以通过电源模块300给第一电容C1充电，第一电容C1的正极的电压逐渐升高，直至第一电容C1充电完成后维持在高电平。在这过程中，当第一电容C1充电完成(即延时时间到)时，其产生的高电平可以控制继电器驱动模块400进行开启，从而可以实现继电器驱动模块400延时开启的功能。当第一三极管Q1的集电极输出为高电平(即红外接收单元120不能接收到较强的红外光线，第一三极管Q1处于截止状态)时，第二三极管Q2处于截止状态，第三三极管Q3处于导通状态，此时，第一电容C1开始放电，第一电容C1的正极的电压逐渐降低，直至第一电容C1放电完成后维持在低电平。在这过程中，当第一电容C1放电完成(即延时时间到)时，第三三极管Q3的集电极的低电平控制继电器驱动模块400进行关闭，从而可以实现继电器驱动模块400延时关闭的功能。

需要说明的是，由于在该延时充放电模块500中，延时时间由第四电阻R4的阻值与第一电容C1的容值决定，因而可以根据实际需要，对第四电阻R4的阻值与第一电容C1的容值进行设置，以满足不同时延需求。在另一实施例中，还可以在第二三极管Q2的基极与第一三极管Q1的集电极之间串联限流电阻R7，在第三三极管Q3的基极与第一三极管Q1的集电极之间串联限流电阻R8，如图4所示。

进一步地，参见图5，图5为本申请实施例提供的继电器驱动模块的结构示意图。继电器驱动模块400包括：第四三极管Q4、第五三极管Q5、N沟道MOS管Q6、第五电阻R5和第六电阻R6；

其中，第四三极管Q4的基极与延时充放电模块500电连接，第四三极管Q4的集电极分别与第五电阻R5的第一端和第五三极管Q5的基极电连接；

第五三极管Q5的集电极分别与第六电阻R6的第一端和N沟道MOS管Q6的栅极电连接，第五电阻R5的第二端和第六电阻R6的第二端均与电源模块300电连接，第四三极管Q4的发射极、第五三极管Q5的发射极和N沟道MOS管Q6的源极均与接地端电连接；

继电器200包括继电器200线圈、动触点和静触点，继电器200线圈串联电连接在N沟道MOS管Q6的漏极与电源模块300之间，静触点与火线电连接，动触点与插套火线端电连接。

具体地，上述第四三极管Q4和第五三极管Q5为NPN型三极管。在延时充放电模块500中的第一电容C1处于充电状态时，第四三极管Q4的基极的电压会随着第一电容C1的电压升高而升高，当第四三极管Q4的基极与发射极之间的电压差达到第四三极管Q4的导通电压时，第四三极管Q4处于导通状态，第四三极管Q4的集电极的电压会被拉低，使得第五三极管Q5会处于截止状态，第五三极管Q5的集电极的电压为高电平状态，N沟道MOS管Q6导通。在N沟道MOS管Q6导通后，继电器200线圈上存在电流，形成磁场，在磁场的作用下驱动继电器200导通。相反，当第四三极管Q4的基极为低电平时，第四三极管Q4处于截止状态，第四三极管Q4的集电极的电压为高电平，使得第五三极管Q5会处于导通状态，第五三极管Q5的集电极的电压被拉低，N沟道MOS管Q6截止。在N沟道MOS管Q6截止后，继电器200线圈上不存在电流，继电器200处于断开状态。

进一步地，继电器驱动模块400还包括二极管D3；

其中，二极管D3与继电器200线圈并联设置；二极管D3的正极与N沟道MOS管Q6的漏极电连接，二极管D3的负极与电源模块300电连接。

在一实施例中，由于二极管D3具有单向导通性，因而当N沟道MOS管Q6的漏极的电压较高时，可以通过二极管D3与继电器200线圈形成电流回路，以此避免N沟道MOS管Q6被击穿。

进一步地，参见图6，图6为本申请实施例提供的电源模块的结构示意图。电源模块300包括交流-直流转换单元310和直流-直流转换单元320；

其中，交流-直流转换单元310的输入端与市电电连接，交流-直流转换单元310的输出端与直流-直流转换单元320的输入端电连接，直流-直流转换单元320的输出端分别与红外检测模块100和继电器驱动模块400电连接。

具体地，上述交流-直流转换单元310可以是具有交流-直流转换功能的任一芯片实现，包括但不限于WD5208芯片、PN8173芯片等，可以将交流电转换为直流电。上述直流-直流转换单元320可以是具有直流-直流转换功能的任一芯片实现，包括但不限于MC34063A芯片、TPS54331DR芯片等，可以对直流电的电压值进行转换。该电源模块300用于将220V的市电进行转换，以得到满足红外检测模块100和继电器驱动模块400工作所需的直流电压。

继续参见图6，电源模块300还包括至少一个滤波单元330，至少一个滤波单元330的输入端与交流-直流转换单元310的输出端和/或直流-直流转换单元320的输出端电连接。电源模块300并联在市电的火线和零线上获取电源，经过滤波单元330对输入的市电电流进行整流和滤波后变压，和/或经过滤波单元330对直流-直流转换单元320变压后电流进行整流和滤波，最后得到稳定的直流电压，为红外检测模块100、继电器驱动模块400、延时充放电模块500、继电器200供电。

除此之外，本申请实施例还提供了一种插座，该插座包括插座插孔、用于连接火线的插套火线端，以及前述任意一个实施例提供的插座保护电路。由于该插座能实现上述插座保护电路的各实施例，且达到相同的技术效果，在此不再赘述。

在实际应用中，参见图7，图7为本申请实施例提供的插座保护电路的防火花控制方法的流程示意图。该插座保护电路的防火花控制方法可以包括如下步骤：

步骤701、在插座与市电连通的情况下，通过红外检测模块100对电器插头的插入状态进行检测；

步骤702、判断电器插头是否插入插座插孔；

在电器插头插入插座插孔的情况下，执行步骤703；在电器插头未插入插座插孔的情况下，执行步骤706；

步骤703、延时充放电模块500对第一电容C1充电；

步骤704、在第一电容C1充电完成(即延时时间到)的情况下，控制继电器驱动模块400开启，通过继电器驱动模块400控制继电器200导通；

步骤705、插座插套火线端与火线导通，电器电源导通。

步骤706、延时充放电模块500对第一电容C1放电；

步骤707、在第一电容C1充电至继电器驱动模块400关闭的电压阈值的情况下，控制继电器驱动模块400关闭，通过继电器驱动模块400控制继电器200断开；

步骤708、插座插套火线端与火线断开，电器电源断开。

这样，不仅可以通过红外检测模块100自动检测电源插头的插入状态，对继电器的导通和断开进行控制，实现插座的自动导通电源或断开电源的功能，并且在插座的自动导通电源或断开电源时，可以通过充放电延时电路延长电源导通和断开的时间，从而防止冲击电流的出现，进一步提高插座的安全性。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。