具有在线自检测功能的接地故障断路器电路制造技术

本实用新型专利技术提供的一种具有在线自检测功能的接地故障断路器电路，包括漏电检测电路、中性检测电路、信号处理集成电路、MCU控制电路、RESET检测电路、电压监测电路、过零检测电路、模拟漏电电路、多功能指示电路、脱扣电路、手动测试电路和电源电路组成。通过以上电路完全实现定期在线自动漏电检测、电源过电压检测、电源异常指示等功能，以确保本产品在客户在使用中始终处于正常、安全的工作环境及状态，从而达到全面保护用户人生和财产安全的目的。

【技术实现步骤摘要】
具有在线自检测功能的接地故障断路器电路
本技术涉及电气设备领域，特别是具有在线自检测功能的接地故障断路器电路。
技术介绍
GFCI在美国、加拿大等北美地区现已得到广泛推广应用，对上述地区的人民的生命财产安全起到了很好的保护作用。普通的GFCI电路通常包括漏电检测电路、中性检测电路、专业信号处理集成电路(例如：RV4141/RV4145/LM1851等专利漏电信号处理集成电路)、手动测试电路、脱扣电路和简单的电源电路以及指示电路，具有简单的漏电、中性异常断电并指示功能和手动测试功能。随着人们生活水平的提高，自我生命财产保护意识的进一步增强，人们对GFCI的功能提出了更多更高的要求。应市场需求，新增MCU控制电路、电压监测电路、过零检测电路、模拟漏电电路、RESET检测电路、多功能指示电路和电源电路，新增以下功能：1、定期循环自检功能；2、过电压保护功能；3、电源异常指示功能；4、多种状况指示功能；5反向接线保护功能。确保设备工作环境和状况正常，出现漏电时能及时断开负载，保护人们生命财产的安全。
技术实现思路
本技术通过简易的电路，较好的解决了以往GFCI电路自身以及供电电源存在的安全隐患，可广泛应用于智能电路控制领域，特别适用于接地故障断路器(GFCI)、便携式剩余电流断路器(PRCD)以及泄漏电流检测断路器(LCDI)等产品是通过如下技术方案实现的。具有在线自检测功能的接地故障断路器电路，包括漏电检测电路、中性检测电路、信号处理集成电路、RESET检测电路、过零检测电路、电压检测电路、MCU控制电路、电源电路、脱扣电路、模拟漏电电路、多功能指示电路、手动测试电路；其中：脱扣电路：用于使脱扣线圈带动脱扣机构脱扣，让负载断电，由脱扣线圈T2、单片机U2、电阻R12、电容C19、C5和可控硅Q1组成，单片机U2收到漏电以及其它各路信号，确定需要送出脱扣信号时，通过单片机U2发出脱扣信号，经R12限流，C19滤除干扰信号后驱动可控硅Q1的控制极触发Q1导通；所述过零检测电路：用于确定工作电源频率以及为判断电源是否正常，为漏电自检信号提供参考，是由电阻(R3)、电阻(R19)、电容(C12)以及单片机(U2)组成，火线(L)电压经(T2)滤波，然后经电阻(R3)和电阻(R19)分压，电容(C12)滤波后输入到单片机(U2)；所述电路还包括用于通信的WIFI模块，所述单片机(U2)电路连接WIFI模块。AC电源电压经压敏电阻RY1和保险电阻F1后，再经过T2滤波，D1整流桥桥式整流后，再通过电压检测电路，然后送到单片机确定供电电压是否正常，检测到额定电压超过设定值，则单片机脚会送出脱扣信号，并切断负载电源。漏电磁环T1A或中性磁环T1B检测到有漏电信号或中性接地信号，U2通过脚高低电位判定有漏电信号或中性接地信号时输出25ms的脉冲高电平信号，经电阻R12限流、电容C19滤出杂波干扰后驱动可控硅Q1导通，瞬间大电流通过脱扣线圈T2驱动脱扣电路。单片机U2以设定的频率发出自检信号。本技术的有益效果是：通过简易的电路，较好的解决了以往GFCI电路自身以及供电电源存在的安全隐患，可广泛应用于智能电路控制领域，特别适用于接地故障断路器(GFCI)、便携式剩余电流断路器(PRCD)以及泄漏电流检测断路器(LCDI)等产品。附图说明图1是本技术第一实施例的原理框图。图2是本技术另一实施例的原理框图。图3是本技术第一实施例的电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。本技术是为了完善现有产品功能，提供一种性能更全面、工作更可靠更安全且具有一定智能检测的GFCI电路。本专利技术利用工控单片机作为GFCI的控制指挥中心，实现了：1、定期循环自检功能；2、过电压保护功能；3、电源异常指示功能；4、多种状况指示功能；5反向接线保护功能；6、漏电、接地异常断电功能。确保本GFCI自开始使用时到到寿命终止时都能监控自身以及供电电源，有任何人为或GFCI自身异常，都能及时自动断电，确保使用者人生与生命财产的安全。如图1及图2所示，本技术的GFCI电路由以下几部分组成：漏电检测电路1、中性检测电路2、信号处理集成电路3、RESET检测电路4、过零检测电路5、电压检测电路6、MCU控制电路7、电源电路8、脱扣电路9、模拟漏电电路10、多功能指示电路11、手动测试电路12。结合图3，具体描述图1和图2所示部件，如下。漏电检测电路：由穿过火线L和零线N的漏电检测磁环T1A侦测两线电流之差，然后经电容C1滤波，电解电容C2耦合到专用漏电信号处理集成电路芯片U1_1脚。中性检测电路：由穿过火线L和零线N的中性检测磁环T1B、电容C4、电容C3组成。信号处理集成电路：信号处理集成电路由专用漏电信号处理芯片U1、反馈电阻R2、滤波电容C7、滤波电容C8、耦合电阻R11等组成，漏电信号经信号处理放大后经U1_5脚输出，通过滤波电容C7、滤波电容C8滤波，然后再由电阻R11耦合到MCU控制电路的单片机U2_13脚。RESET检测电路：由电阻R7、电阻R16和开关S3和单片机U2组成，然后连接到单片机U2_5脚，通过单片机判断RESET复位按键的状态。过零检测电路：由电阻R3、电阻R19、电容C12以及单片机U2组成。L火线电压经T2滤波，然后经电阻R3和电阻R19分压，电容C12滤波后输入单片机U2_2脚，经单片机U2确定AC电源电压过零点，目的是其一为漏电自检信号提供参考；其二确定工作电源频率以及为判断电源是否正常的依据。电压检测电路：由电阻R8、电阻R18、电容C11和单片机U2组成。L/N交流AC电压经前段滤波整流后，然后经电阻R8和电阻R18分压，再经过电容C11滤波稳压，最后链接到单片机U2_7脚，由单片机根据软件编程判断过欠压状况，并确定是否送出脱扣信号，断开负载电路。MCU控制电路：由单片机U2、开关S4、电阻R17、电阻R13、电阻R14、电容C14、电容C15和编程软件组成，软件编程见附件4软件编写流程了，开关S4和电阻R17确定单片机U2的工作状态。开关S4断开，单片机U2_4脚高电位，单片机工作在正常模式；S4闭合，单片机U2_4脚低电位，单片机工作在维修模式；电阻R13、R14分压，电容C15滤波后给单片机U2提供参考基准电压。电源电路：由压敏电阻RY1对电源过压保护后，再经保险电阻F1后分两路，一路由电阻R15、稳压二极管DZ1、电容C16、高精度稳压ICU3、电容C17、电容C18、电容C20、电容C21组成，经电阻R15降压，稳压二极管DZ1和电容C16稳压滤波后，再由专用高精度稳压ICU3稳压，大电容C17、C21储能，瓷片电容C18、C20高频滤波后给MCU控制电路、RESET检测电路、多功能指示电路等供电；另一路经脱扣线圈T2滤波、整流桥D1整流电阻R4限流降压C6滤波后链接到U1_6脚，给信号处理集成电路U1供电。脱扣电路：由脱扣线圈T2、单片机U2、电阻R12、电容C19、电容C5和可控硅Q1组成。单片机收到漏电以及其它各路信号，确定需要送出脱扣信号时，通过单片机U2_3脚送出脱扣信号，经电阻R12限流，电容C19滤除干扰信号后驱动可控本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有在线自检测功能的接地故障断路器电路，包括漏电检测电路、中性检测电路、信号处理集成电路、RESET检测电路、电压检测电路、MCU控制电路、电源电路、模拟漏电电路、多功能指示电路、手动测试电路；其特征在于，所述接地故障断路器电路还包括：脱扣电路：用于使脱扣线圈带动脱扣机构脱扣，让负载断电，由脱扣线圈T2、单片机U2、电阻R12、电容C19、C5和可控硅Q1组成，单片机U2收到漏电以及其它各路信号，确定需要送出脱扣信号时，通过单片机U2发出脱扣信号，经R12限流，C19滤除干扰信号后驱动可控硅Q1的控制极触发Q1导通；过零检测电路：用于确定工作电源频率以及为判断电源是否正常，为漏电自检信号提供参考，是由电阻(R3)、电阻(R19)、电容(C12)以及单片机(U2)组成，火线(L)电压经(T2)滤波，然后经电阻(R3)和电阻(R19)分压，电容(C12)滤波后输入到单片机(U2)；及用于通信的WIFI模块，所述单片机(U2)电路连接WIFI模块。

【技术特征摘要】
1.具有在线自检测功能的接地故障断路器电路，包括漏电检测电路、中性检测电路、信号处理集成电路、RESET检测电路、电压检测电路、MCU控制电路、电源电路、模拟漏电电路、多功能指示电路、手动测试电路；其特征在于，所述接地故障断路器电路还包括：脱扣电路：用于使脱扣线圈带动脱扣机构脱扣，让负载断电，由脱扣线圈T2、单片机U2、电阻R12、电容C19、C5和可控硅Q1组成，单片机U2收到漏电以及其它各路信号，确定需要送出脱扣信号时，通过单片机U2发出脱扣信号，经R12限流，C19滤除干扰信号后驱动可控硅Q1的控制极触发Q1导通；过零检测电路：用于确定工作电源频率以及为判断电源是否正常，为漏电自检信号提供参考，是由电阻(R3)、电阻(R19)、电容(C12)以及单片机(U2)组成，火线(L)电压经(T2)滤波，然后经电阻(R3)和电阻(R19)分压，电容(C12)滤波后输入到单片机(U2)；及用于通信的WIFI模块，所述单片机(U2)电路连接WIFI模块。2.根据权利要求1所述的具有在线自检测功能的接地...

【专利技术属性】
技术研发人员：江慧，杜良波，
申请(专利权)人：深圳市凯格玛电器实业有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44