漏电保护器控制电路制造技术

本发明专利技术涉及一种漏电保护器控制电路，包括漏电感应线圈，还包括运算放大器(OPA)，所述漏电感应线圈与所述运算放大器(OPA)输入端相连，所述运算放大器(OPA)输出端接窗口比较器；所述漏电感应线圈产生漏电电流，或所述漏电感应线圈与所述运算放大器(OPA)连接断路时，所述窗口比较器可输出高电平触发信号。本发明专利技术既能够在外围线路正常连接的情况下对火线/零线上的漏电流信号进行检测保护，又能够对电路本身的漏电信号采样输入引脚开路情况进行检测保护。保护。保护。

【技术实现步骤摘要】
漏电保护器控制电路


[0001]本专利技术涉及一种漏电保护器控制电路。

技术介绍

[0002]从世界上首次触电死亡事故发生开始，安全用电问题就进入了科学工作者的视线，并进行了以防止人身触电为目的的漏电保护器的研究。先后研究出电压动作型漏电保护器和电流动作保护器，这些漏电保护器的为防止人身触电起到了积极而有效的作用，因此触电漏电保护器装置已为世界各地普遍接受并积极投入到该项技术的研究中，大量的相关的新型产品不断涌现出来，如漏电保护器内部的控制电路、漏电继电器、漏电插座、综合保护装置、漏电电流感应磁环线圈等。这其中的漏电保护器内部的控制电路为漏电保护器核心部分之一，其作用主要是对火线/零线漏电流信号进行采样检测，并输出相应的漏电触发信号去控制切断火线/零线与负载的连接，从而避免引起人身和财产重大损失。
[0003]现有的家用漏电保护器控制电路大多数往往只能够在外围线路正常连接的情况下对火线/零线上的漏电流信号进行检测保护，而当控制电路本身的信号采样输入引脚由于外部原因引起开路的情况下，就无法对火线/零线上的漏电流信号进行检测保护，容易造成重大的人身财产损失。
[0004]因此市场上有公司推出了相应的漏电保护器控制电路，此电路是利用在其漏电信号采样运放的输入端加入一个失调电压，这样确实能使运放在输入引脚开路的条件下自动输出触发信号将火线/零线于负载的连接切断，但是这种做法所引入的失调电压在正常的闭环应用时无法消除，将会直接与采样的漏电信号相叠加，使其采样到的漏电流信号存在一定的误差，同时该失调电压在电路生产制造过程中很容易受制造工艺影响，这些问题都而会严重影响漏电保护器的漏电信号采样灵敏度，从而导致漏电保护器在检测火线/零线上漏电时出现脱扣跳闸不一致的问题。
[0005]后期市场上也出现了少数的漏电保护器控制电路是利用ADC实时采样漏电保护器控制电路的输入引脚电位，再经过MCU处理后输出相应的开路检测信号，虽然这种ADC采样方法也能对漏电保护器控制电路的输入引脚是否开路进行采样判定，但是需要ADC采样再配合MCU处理才能完成，这样就会额外增加很多漏电保护器控制电路成本，不利于批量生产，同时这种ADC采样方法在AC电压剧烈波动时会造成误判断，导致产生错误的漏电保护信号。

技术实现思路

[0006]本专利技术的专利技术目的在于提供一种漏电保护器控制电路，既能够在外围线路正常连接的情况下对火线/零线上的漏电流信号进行检测保护，又能够对电路本身的漏电信号采样输入引脚开路情况进行检测保护。
[0007]实现本专利技术目的的技术方案：
[0008]一种漏电保护器控制电路，包括漏电感应线圈，还包括运算放大器(OPA)，所述漏
电感应线圈与所述运算放大器(OPA)输入端相连，所述运算放大器(OPA)输出端接窗口比较器；
[0009]其中，当所述漏电感应线圈产生漏电电流，或所述漏电感应线圈与所述运算放大器(OPA)连接断路时，所述窗口比较器输出高电平触发信号。
[0010]进一步地，所述窗口比较器具有上门限阈值电压(V
RH
)和下门限阈值电压(V
RL
)，当窗口比较器的输入电压高于上门限阈值电压或低于下门限阈值电压时，输出高电平触发信号。
[0011]进一步地，所述运算放大器(OPA)反向输入端接预设失调电压源(Vos)，
[0012]当运算放大器(OPA)开环运行时，预设失调电压源(Vos)使得运算放大器(OPA)输出电压低于窗口比较器的下门限阈值电压(V
RL
)；
[0013]当运算放大器(OPA)闭环运行时，运算放大器(OPA)处于零失调电压状态，运算放大器(OPA)对漏电感应线圈的电压信号进行放大。
[0014]进一步地，所述运算放大器(OPA)同向输入端经第一偏置电阻(R1)接所述漏电感应线圈第一端，所述运算放大器(OPA)同向输入端接有第一偏置电流源(is1)；
[0015]所述运算放大器(OPA)反向输入端依次经预设失调电压源(Vos)和第二偏置电阻(R2)接所述漏电感应线圈第一端，预设失调电压源(Vos)和第二偏置电阻(R2)之间的公共端(Vn)接有第二偏置电流源(i s2)；所述漏电感应线圈第二端经闭环增益控制电阻(Ri n)接所述公共端(Vn)；
[0016]所述运算放大器(OPA)输出端接所述窗口比较器，所述运算放大器(OPA)输出端经闭环反馈电阻(Rf)接所述公共端(Vn)。
[0017]进一步地，所述漏电感应线圈的第一端接基准电压源(Vref)，基准电压源(Vref)分别接所述第一偏置电阻(R1)和所述第二偏置电阻(R2)。
[0018]进一步地，所述第一偏置电阻(R1)和所述第二偏置电阻(R2)的类型和阻值相同。
[0019]进一步地，所述第一偏置电流源(is1)和所述第二偏置电流源(is2)的类型和电流值相同。
[0020]进一步地，所述预设失调电压源(Vos)的电压值通过如下公式确定，
[0021]Vos＝is1
×
(R2+Rin)或Vos＝is2
×
(R2+Rin)
[0022]式中，Vos表示预设失调电压源(Vos)的电压值，is1表示第一偏置电流源(is1)的电流值，R2表示第二偏置电阻(R2)的阻值，Rin表示闭环增益控制电阻(Rin)的阻值，is2表示第二偏置电流源(is2)的电流值。
[0023]进一步地，所述第一偏置电流源(is1)和/或所述第二偏置电流源(is2)的电流值可调节。
[0024]进一步地，实时第二偏置电阻(R2)的阻值远大于所述闭环增益控制电阻(Rin)的阻值。
[0025]本专利技术具有的有益效果：
[0026]本专利技术包括漏电感应线圈，还包括运算放大器(OPA)，所述漏电感应线圈与所述运算放大器(OPA)输入端相连，所述运算放大器(OPA)输出端接窗口比较器；所述漏电感应线圈产生漏电电流，或所述漏电感应线圈与所述运算放大器(OPA)连接断路时，所述窗口比较器可输出高电平触发信号；窗口比较器具有上门限阈值电压(V
RH
)和下门限阈值电压(V
RL
)，
窗口比较器输入电压高于上门限阈值电压或低于下门限阈值电压时，窗口比较器输出高电平触发信号。本专利技术在产生漏电电流和漏电信号采样输入引脚开路两种情况下，窗口比较器均输出高电平触发信号。也就是说，既能够在外围线路正常连接的情况下对火线/零线上的漏电流信号进行检测保护，又能够对其控制电路本身的漏电信号采样输入引脚开路情况进行检测保护，避免了由于漏电保护器控制电路的漏电信号采样输入引脚开路后无法对火线/零线漏电流信号进行检测，而导致不能正常触发漏电保护信号去切断火线/零线与负载的连接而引发的危险。同时本专利技术可靠性高，结构简单，极大地降低了电路生产成本，有利于大批量工业生产。
[0027]本专利技术运算放大器(OPA)反向输入端接预设失调电压源(Vos)，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种漏电保护器控制电路，包括漏电感应线圈，其特征在于：还包括运算放大器(OPA)，所述漏电感应线圈与所述运算放大器(OPA)输入端相连，所述运算放大器(OPA)输出端接窗口比较器；其中，当所述漏电感应线圈产生漏电电流，或所述漏电感应线圈与所述运算放大器(OPA)连接断路时，所述窗口比较器输出高电平触发信号。2.根据权利要求1所述的漏电保护器控制电路，其特征在于：所述窗口比较器具有上门限阈值电压(V
RH
)和下门限阈值电压(V
RL
)，当窗口比较器的输入电压高于上门限阈值电压或低于下门限阈值电压时，输出高电平触发信号。3.根据权利要求2所述的漏电保护器控制电路，其特征在于：所述运算放大器(OPA)反向输入端接预设失调电压源(Vos)，当运算放大器(OPA)开环运行时，预设失调电压源(Vos)使得运算放大器(OPA)输出电压低于窗口比较器的下门限阈值电压(V
RL
)；当运算放大器(OPA)闭环运行时，运算放大器(OPA)处于零失调电压状态，运算放大器(OPA)对漏电感应线圈的电压信号进行放大。4.根据权利要求1所述的漏电保护器控制电路，其特征在于：所述运算放大器(OPA)同向输入端经第一偏置电阻(R1)接所述漏电感应线圈第一端，所述运算放大器(OPA)同向输入端接有第一偏置电流源(is1)；所述运算放大器(OPA)反向输入端依次经预设失调电压源(Vos)和第二偏置电阻(R2)接所述漏电感应线圈第一端，预设失调电压源(Vos)和第二偏置电阻(R2)之间的公共端(Vn)接有第二偏置电流源(is...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟民，熊登胜，
申请(专利权)人：无锡市晶源微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：