一种接地故障保护电路及接地故障断路器制造技术

本发明专利技术涉及一种接地故障保护电路及接地故障断路器，电路包括电源电路、漏电接地检测电路、信号放大整形电路、单片机控制电路、电源检测及工作指示电路、脱扣机构控制电路和反向接线检测并执行电路，电源电路的滤波稳压电路一与漏电接地检测电路连接、滤波稳压电路二与信号放大整形电路和单片机控制电路连接，漏电接地检测电路、信号放大整形电路和单片机控制电路依次连接，单片机控制电路分别与电源检测及工作指示电路和脱扣机构控制电路连接；断路器包括断路器本体和该本体内的接地故障保护电路。本发明专利技术通过增加反向接线检测并执行电路和模拟漏电电路，避免了接线错误和漏电故障带来的安全隐患，提高电路保护安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种接地故障保护电路及接地故障断路器
本专利技术涉及一种接地故障保护电路，还涉及使用电路的接地故障断路器。
技术介绍
接地故障断路器GFCI(GroundFaultCircuitInterrupter)是在美国、加拿大等北美、南美国家和地区广泛应用的漏电保护产品，对上述地区人民的生命财产安全起到了很好的保护作用。现有的GFCI通常包括底座、设有插孔的上盖、电磁脱扣机构、触头组件、接地组件、电源输入连接组件、输出连接组件等，其电路包括电源电路、漏电接地检测电路、信号放大电路、电源指示电路和脱扣机构控制电路，电磁脱扣机构受漏电接地检测电路控制而动作。GFCI可通过上盖的插孔为负载提供电源，也可以通过输出连接组件对连接在其上的负载供电。公开号为US2013021120A1、US2013038968A1的美国专利申请公开了上述现有的GFCI。但是，现有的GFCI因电路设计限制，存在以下安全隐患：首先，现有GFCI的电路缺乏完善的反向接线检测功能，当安装人员因误操作将电源线接反时，GFCI将可能无法发挥漏电保护功能，失去其接地故障保护的作用。因此，现有的GFCI存在安装风险，在发生电源线接反时，用户通常难以发现。其次，现有GFCI产品的工作状态是通过手动检测电路来实现检测的，在GFCI产品安装后的使用过程中，用户要知道GFCI产品是否处于正常工作状态，需要按下手动检测电路的按钮才能知晓，这种设计要求用户定期对GFCI产品进行手动检查，一方面增加了用户的使用负担；另一方面，当GFCI产品在工作中发生损坏时，用户不能及时发现并予以更换；在GFCI产品发生故障后、用户通过手动检测知晓GFCI产品发生故障并对其予以更换前，用户电路存在安全隐患。其三，现有GFCI产品的电源检测及工作指示电路结构简单，在工作状态下，只能显示GFCI产品是否处于带电状态，不能检测和显示GFCI产品是否处于正常工作状态，不能满足GFCI产品故障显示要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一在于，提供一种接地故障保护电路，克服现有接地故障断路器电路或电弧故障断路器电路存在的安装风险，提高故障断路器的安全性。本专利技术要解决的技术问题之二在于，提供一种接地故障断路器，克服现有接地故障断路器存在的安装风险，提高接地故障断路器的安全性。本专利技术解决其技术问题之一所采用的技术方案是：构造一种接地故障保护电路，包括电源电路、漏电接地检测电路、信号放大整形电路、单片机控制电路、电源检测及工作指示电路和脱扣机构控制电路；该电源电路包括滤波电路A、整流电路A、滤波稳压电路一和滤波稳压电路二，该滤波电路A连接市电输入端火线，该整流电路A的输入端分别连接市电输入端零线和该滤波电路A的输出端，该整流电路A的4脚输出端接地、3脚输出端分别接该滤波稳压电路一和滤波稳压电路二；该漏电接地检测电路包括漏电检测电路和接地检测电路，分别对电路漏电故障和接地故障进行检测；该信号放大整形电路包括相连接的漏电检测信号放大电路和信号整形电路，对漏电检测信号进行放大并进行信号整形；该单片机控制电路实现该接地故障保护电路的上电自检和复位，包括单片机四C、滤波电容十四C和复位滤波电路，该复位滤波电路包括复位IC和滤波电容十二C，该复位IC的3脚接该接地故障保护电路的VCC端、2脚接该单片机四C的复位端、1脚接地，该滤波电容十二C分别连接该复位IC的1脚、2脚，该滤波电容十四C一端接该单片机四C的电源端、另一端接地，该单片机四C的电源端接该接地故障保护电路的VCC端、接地端接地；该电源检测及工作指示电路包括相连接的电源检测电路和工作指示电路，实现对电源状态的检测和显示；脱扣机构控制电路包括设置在该接地故障保护电路的火线和零线上的复位开关及其控制电路，该复位开关在该接地故障保护电路的火线和零线上的设置位置位于所述接地检测电路之后，该控制电路实现对该复位开关的控制；该电源电路的滤波稳压电路一与该漏电接地检测电路连接，该电源电路的滤波稳压电路二与该信号放大整形电路和单片机控制电路连接，该漏电接地检测电路、信号放大整形电路和单片机控制电路依次连接，该单片机控制电路分别与该电源检测及工作指示电路和脱扣机构控制电路连接；其特征在于，该接地故障保护电路还包括反向接线检测并执行电路；该反向接线检测并执行电路包括相连接的反向接线检测控制电路和检测并执行电路，实现在所述接地故障保护电路在复位状态和脱扣状态下的反向接线检测。在本专利技术的一种接地故障保护电路中，所述电源电路的滤波电路A包括电感三A；所述滤波稳压电路一包括限流电阻五A、滤波电容四A和漏电信号处理IC五A6脚的内部稳压电路，该限流电阻五A两端分别连接所述整流电路A的3脚输出端和该漏电信号处理IC五A6脚，该滤波电容四A连接在该漏电信号处理IC五A6脚与地之间；所述滤波稳压电路二包括限流电阻二A、稳压管A、滤波电容七A、滤波电容六C、滤波电容十三C、滤波电容七C、电源IC二C、滤波电容八C、滤波电容九C、滤波电容十七C和滤波电容十C；该限流电阻二A一端连接所述整流电路A的3脚、另一端连接所述电源IC二C的2脚，该稳压管A的正极接地、负极接该电源IC二C的2脚，该滤波电容七A、滤波电容六C、滤波电容十三C、滤波电容七C一端接地、另一端接该电源IC二C的2脚，该滤波电容八C、滤波电容九C、滤波电容十七C和滤波电容十C一端接地、另一端接该电源IC二C的3脚，该电源IC二C的3脚接该接地故障保护电路VCC端、1脚接地；所述漏电接地检测电路的漏电检测电路包括电流耦合感应线圈一A和电容六A，该电容六A连接在该电流耦合感应线圈一A两端构成滤波电路，该滤波电路连接所述信号放大整形电路的漏电信号处理IC五A的2脚和3脚；该接地故障保护电路的市电电源线穿过该电流耦合感应线圈一A；所述漏电接地检测电路的接地检测电路包括电流耦合感应线圈二A和电容三A，该电容三A连接在该电流耦合感应线圈二A两端构成滤波电路，该滤波电路一端接地、另一端接信号放大整形电路的漏电信号处理IC五A的7脚；该接地故障保护电路的市电电源线穿过该电流耦合感应线圈二A。在本专利技术的一种接地故障保护电路中，所述信号放大整形电路的漏电检测信号放大电路包括漏电信号处理IC五A、耦合电容一A、负反馈电阻四A和耦合电容二A，该耦合电容一A、负反馈电阻四A和耦合电容二A依次串联在所述电流耦合感应线圈一A和电流耦合感应线圈二A之间，该负反馈电阻四A两端分别连接该漏电信号处理IC五A的1脚和7脚；所述信号放大整形电路的信号整形电路包括运算放大器B、滤波电容二B、滤波电容三B、限流电阻三B、分压电阻一B、分压电阻四B、滤波电容十六B、滤波电容一B、滤波电容十八B和分压电阻二B；该滤波电容二B、滤波电容三B两端并联后一端接地、另一端接所述漏电信号处理IC五A的5脚；该限流电阻三B一端接所述漏电信号处理IC五A的5脚、另一端接该运算放大器B的3脚；该分压电阻一B、分压电阻四B依次串联在电源电压与地之间，该分压电阻一B与分压电阻四B的连接端与该运算放大器B的2脚连接；所述滤波电容十六B与该分压电阻四B两端并联；运算放大器B电源端和接地端分别连接该接地故障保护电路的电源电压和地；该滤波电容一B两端分别接运算放大器B的电源端和地；该分压电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接地故障保护电路，包括电源电路、漏电接地检测电路、信号放大整形电路、单片机控制电路、电源检测及工作指示电路和脱扣机构控制电路；该电源电路包括滤波电路A、整流电路A、滤波稳压电路一和滤波稳压电路二，该滤波电路A连接市电输入端火线，该整流电路A的输入端分别连接市电输入端零线和该滤波电路A的输出端，该整流电路A的4脚输出端接地、3脚输出端分别接该滤波稳压电路一和滤波稳压电路二；该漏电接地检测电路包括漏电检测电路和接地检测电路，分别对电路漏电故障和接地故障进行检测；该信号放大整形电路包括相连接的漏电检测信号放大电路和信号整形电路，对漏电检测信号进行放大并进行信号整形；该单片机控制电路实现该接地故障保护电路的上电自检和复位，包括单片机四C、滤波电容十四C和复位滤波电路，该复位滤波电路包括复位IC和滤波电容十二C，该复位IC的3脚接该接地故障保护电路的VCC端、2脚接该单片机四C的复位端、1脚接地，该滤波电容十二C分别连接该复位IC的1脚、2脚，该滤波电容十四C一端接该单片机四C的电源端、另一端接地，该单片机四C的电源端接该接地故障保护电路的VCC端、接地端接地；该电源检测及工作指示电路包括相连接的电源检测电路和工作指示电路，实现对电源状态的检测和显示；脱扣机构控制电路包括设置在该接地故障保护电路的火线和零线上的复位开关及其控制电路，该复位开关在该接地故障保护电路的火线和零线上的设置位置位于所述接地检测电路之后，该控制电路实现对该复位开关的控制；该电源电路的滤波稳压电路一与该漏电接地检测电路连接，该电源电路的滤波稳压电路二与该信号放大整形电路和单片机控制电路连接，该漏电接地检测电路、信号放大整形电路和单片机控制电路依次连接，该单片机控制电路分别与该电源检测及工作指示电路和脱扣机构控制电路连接；其特征在于，该接地故障保护电路还包括反向接线检测并执行电路；该反向接线检测并执行电路包括相连接的反向接线检测控制电路和检测并执行电路，实现在所述接地故障保护电路在复位状态和脱扣状态下的反向接线检测。...

【技术特征摘要】
1.一种接地故障保护电路，包括电源电路、漏电接地检测电路、信号放大整形电路、单片机控制电路、电源检测及工作指示电路和脱扣机构控制电路；该电源电路包括滤波电路A、整流电路A、滤波稳压电路一和滤波稳压电路二，该滤波电路A连接市电输入端火线，该整流电路A的输入端分别连接市电输入端零线和该滤波电路A的输出端，该整流电路A的4脚输出端接地、3脚输出端分别接该滤波稳压电路一和滤波稳压电路二；该漏电接地检测电路包括漏电检测电路和接地检测电路，分别对电路漏电故障和接地故障进行检测；该信号放大整形电路包括相连接的漏电检测信号放大电路和信号整形电路，对漏电检测信号进行放大并进行信号整形；该单片机控制电路实现该接地故障保护电路的上电自检和复位，包括单片机四C、滤波电容十四C和复位滤波电路，该复位滤波电路包括复位IC和滤波电容十二C，该复位IC的3脚接该接地故障保护电路的VCC端、2脚接该单片机四C的复位端、1脚接地，该滤波电容十二C分别连接该复位IC的1脚、2脚，该滤波电容十四C一端接该单片机四C的电源端、另一端接地，该单片机四C的电源端接该接地故障保护电路的VCC端、接地端接地；该电源检测及工作指示电路包括相连接的电源检测电路和工作指示电路，实现对电源状态的检测和显示；脱扣机构控制电路包括设置在该接地故障保护电路的火线和零线上的复位开关及其控制电路，该复位开关在该接地故障保护电路的火线和零线上的设置位置位于所述接地检测电路之后，该控制电路实现对该复位开关的控制；该电源电路的滤波稳压电路一与该漏电接地检测电路连接，该电源电路的滤波稳压电路二与该信号放大整形电路和单片机控制电路连接，该漏电接地检测电路、信号放大整形电路和单片机控制电路依次连接，该单片机控制电路分别与该电源检测及工作指示电路和脱扣机构控制电路连接；其特征在于，该接地故障保护电路还包括反向接线检测并执行电路；该反向接线检测并执行电路包括相连接的反向接线检测控制电路和检测并执行电路，实现在所述接地故障保护电路在复位状态和脱扣状态下的反向接线检测。2.如权利要求1所述的接地故障保护电路，其特征在于，所述电源电路的滤波电路A包括电感三A；所述滤波稳压电路一包括限流电阻五A、滤波电容四A和漏电信号处理IC五A6脚的内部稳压电路，该限流电阻五A两端分别连接所述整流电路A的3脚输出端和该漏电信号处理IC五A6脚，该滤波电容四A连接在该漏电信号处理IC五A6脚与地之间；所述滤波稳压电路二包括限流电阻二A、稳压管A、滤波电容七A、滤波电容六C、滤波电容十三C、滤波电容七C、电源IC二C、滤波电容八C、滤波电容九C、滤波电容十七C和滤波电容十C；该限流电阻二A一端连接所述整流电路A的3脚、另一端连接所述电源IC二C的2脚，该稳压管A的正极接地、负极接该电源IC二C的2脚，该滤波电容七A、滤波电容六C、滤波电容十三C、滤波电容七C一端接地、另一端接该电源IC二C的2脚，该滤波电容八C、滤波电容九C、滤波电容十七C和滤波电容十C一端接地、另一端接该电源IC二C的3脚，该电源IC二C的3脚接该接地故障保护电路的VCC端、1脚接地；所述漏电接地检测电路的漏电检测电路包括电流耦合感应线圈一A和电容六A，该电容六A连接在该电流耦合感应线圈一A两端构成滤波电路，该滤波电路连接所述信号放大整形电路的漏电信号处理IC五A的2脚和3脚；该接地故障保护电路的市电电源线穿过该电流耦合感应线圈一A；所述漏电接地检测电路的接地检测电路包括电流耦合感应线圈二A和电容三A，该电容三A连接在该电流耦合感应线圈二A两端构成滤波电路，该滤波电路一端接地、另一端接信号放大整形电路的漏电信号处理IC五A的7脚；该接地故障保护电路的市电电源线穿过该电流耦合感应线圈二A。3.如权利要求2所述的接地故障保护电路，其特征在于，所述信号放大整形电路的漏电检测信号放大电路包括漏电信号处理IC五A、耦合电容一A、负反馈电阻四A和耦合电容二A，该耦合电容一A、负反馈电阻四A和耦合电容二A依次串联在所述电流耦合感应线圈一A和电流耦合感应线圈二A之间，该负反馈电阻四A两端分别连接该漏电信号处理IC五A的1脚和7脚；所述信号放大整形电路的信号整形电路包括运算放大器B、滤波电容二B、滤波电容三B、限流电阻三B、分压电阻一B、分压电阻四B、滤波电容十六B、滤波电容一B、滤波电容十八B和分压电阻二B；该滤波电容二B、滤波电容三B两端并联后一端接地、另一端接所述漏电信号处理IC五A的5脚；该限流电阻三B一端接所述漏电信号处理IC五A的5脚、另一端接该运算放大器B的3脚；该分压电阻一B、分压电阻四B依次串联在电源电压与地之间，该分压电阻一B与分压电阻四B的连接端与该运算放大器B的2脚连接；所述滤波电容十六B与该分压电阻四B两端并联；运算放大器B电源端和接地端分别连接该接地故障保护电路的电源电压和地；该滤波电容一B两端分别接运算放大器B的电源端和地；该分压电阻二B与滤波电容十八B依次串接在该接地故障保护电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘新城，陈泽，
申请(专利权)人：陈泽，
类型：发明
国别省市：浙江;33