高压漏电保护电路及漏电分析芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种高压漏电保护电路及漏电分析芯片，所述高压漏电保护电路包括第一电流采样前端、第二电流采样前端、隔离耐压模块和信号分析电路；第一电流采样前端用于对高压火线进行电流采样以获得火线电流信号；第二电流采样前端用于对高压零线进行电流采样以获得零线电流信号；第一电流采样前端通过隔离耐压模块与第二电流采样前端隔开；信号分析电路用于将火线电流信号和零线电流信号进行矢量求和和能量积分处理以得到漏电能量值，并将漏电能量值与预设的漏电阈值进行比较。本发明专利技术的高压漏电保护电路，提高了漏电检测的准确性，降低了漏电保护电路的尺寸和成本，提高了漏电保护的效率，确保了安全性，降低了干扰信号的影响。影响。影响。

【技术实现步骤摘要】
高压漏电保护电路及漏电分析芯片


[0001]本专利技术涉及集成电路设计领域，特别涉及一种高压漏电保护电路及漏电分析芯片。

技术介绍

[0002]常规的高压电路漏电保护方法是通过零序电流互感器获取经过限压和转换后的漏电信号并发送到漏电保护电路，漏电保护电路检测到漏电信号达到或超过漏电预设阈值就会执行漏电保护动作。由于漏电电流一般很小，因此零序互感器尺寸很大，价格很贵，并且误差较大；漏电保护电路是一旦达到或超过漏电预设阈值就动作，漏电数值无法量化、无法存储，因此就更无法分析；目前漏电检测芯片利用积分电容进行漏电调节，不是很精确。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中零序电流互感器尺寸大、价格贵、误差大导致漏电保护的效率低下的缺陷，提供一种高压漏电保护电路及漏电分析芯片。
[0004]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0005]本专利技术提供一种高压漏电保护电路，所述高压漏电保护电路包括第一电流采样前端、第二电流采样前端、隔离耐压模块和信号分析电路；
[0006]所述第一电流采样前端用于对高压火线进行电流采样以获得火线电流信号，并将所述火线电流信号发送至所述信号分析电路；所述第二电流采样前端用于对高压零线进行电流采样以获得零线电流信号，并将所述零线电流模号发送至所述信号分析电路；
[0007]所述第一电流采样前端通过所述隔离耐压模块与所述第二电流采样前端隔开；所述隔离耐压模块用于隔离所述火线电流信号和所述零线电流信号；r/>[0008]所述信号分析电路用于将所述火线电流信号和所述零线电流信号进行矢量求和和能量积分处理以得到漏电能量值，并将所述漏电能量值与预设的漏电阈值进行比较；当所述漏电能量值大于所述漏电阈值时，所述信号分析电路还用于生成漏电保护信号。
[0009]较佳地，所述隔离耐压模块包括隔离耐压电容和隔离耐压材料；
[0010]所述隔离耐压电容中间填充所述隔离耐压材料；
[0011]所述隔离耐压模块用于传导高频信号并且隔离低频信号。
[0012]较佳地，所述隔离耐压模块包括隔离耐压变压器组；
[0013]所述隔离耐压变压器组包括至少两组电感组；
[0014]所述隔离耐压模块用于传导高频信号并且隔离低频信号。
[0015]较佳地，所述第一电流采样前端通过第一采样电阻连接所述高压火线；
[0016]所述第二电流采样前端通过第二采样电阻连接所述高压零线。
[0017]较佳地，所述高压漏电保护电路还包括第一模数转换模块和第二模数转换模块；
[0018]所述第一模数转换模块分别与所述第一电流采样前端和所述信号分析电路通信连接；所述第二模数转换模块分别与所述第二电流采样前端和所述信号分析电路通信连
接；
[0019]所述第一电流采样前端还用于对高压火线进行电流采样以获得火线电流模拟信号，并将所述火线电流模拟信号发送至所述第一模数转换模块；所述第一模数转换模块用于将所述火线电流模拟信号转换成矢量的火线电流数字信号，并将所述火线电流数字信号发送至所述信号分析电路；
[0020]所述第二电流采样前端用于对高压零线进行电流采样以获得零线电流模拟信号，并将所述零线电流模拟信号发送至所述第二模数转换模块；所述第二模数转换模块用于将所述零线电流模拟信号转换成矢量的零线电流数字信号，并将所述零线电流数字信号发送至所述信号分析电路；
[0021]所述第一模数转换模块通过所述隔离耐压模块与所述第二模数转换模块隔开。
[0022]较佳地，所述信号分析电路包括加法器、能量积分电路、比较器和高频时钟源；
[0023]所述加法器分别与所述第一模数转换模块、所述第二模数转换模块和所述能量积分电路通信连接；
[0024]所述能量积分电路分别与所述比较器和所述高频时钟源通信连接；
[0025]所述加法器用于将所述火线电流数字信号和所述零线电流数字信号进行矢量求和处理以得到矢量和，并将所述矢量和发送至能量积分电路；
[0026]所述高频时钟源用于生成第一预设频率的时间信号并发送至所述能量积分电路；
[0027]所述能量积分电路用于基于所述矢量和和所述时间信号生成所述漏电能量值，并将所述漏电能量值发送至所述比较器；
[0028]所述比较器用于将所述漏电能量值与所述漏电阈值进行比较；当所述漏电能量值大于所述漏电阈值时，所述比较器还用于生成漏电保护信号。
[0029]较佳地，所述高频时钟源还与所述隔离耐压模块通信连接；
[0030]所述高频时钟源还用于生成第二预设频率的频率信号并发送至所述隔离耐压模块以使具备所述第二预设频率的数字信号通过所述隔离耐压模块。
[0031]较佳地，所述信号分析电路还包括温度补偿电路；
[0032]所述温度补偿电路与所述高频时钟源通信连接；
[0033]所述温度补偿电路用于采集温度数据并将所述温度数据发送至所述高频时钟源；
[0034]所述高频时钟源还用于基于所述温度数据进行频率校准。
[0035]较佳地，所述高压漏电保护电路还包括通信接口；
[0036]所述通信接口分别与所述能量积分电路和所述比较器通信连接；
[0037]所述通信接口用于接收外部控制器的控制指令并分别发送至所述能量积分电路和所述比较器；
[0038]所述通信接口还用于接收所述漏电能量值并发送至外部控制器。
[0039]较佳地，所述高压漏电保护电路还包括存储器；
[0040]所述存储器分别与所述通信接口和所述信号分析电路通信连接；
[0041]所述存储器用于存储所述矢量和、所述漏电能量值、所述漏电阈值中的一种或多种。
[0042]较佳地，所述高压漏电保护电路还包括驱动电路；
[0043]所述驱动电路与所述信号分析电路通信连接；
[0044]所述驱动电路用于基于所述漏电保护信号生成驱动信号以驱动漏电保护开关。
[0045]较佳地，所述高压漏电保护电路还包括电源电路；
[0046]所述电源电路分别与所述第一电流采样前端、所述第二电流采样前端和所述信号分析电路电连接。
[0047]本专利技术还提供一种漏电分析芯片，所述漏电分析芯片包括如上所述的高压漏电保护电路。
[0048]本专利技术的积极进步效果在于：
[0049]本专利技术提供的高压漏电保护电路及漏电分析芯片，通过电流采样前端直接对火线和零线进行电流采样以得到火线电流信号和零线电流信号，对火线电流信号和零线电流信号进行矢量求和和能量积分处理以得到漏电能量值，提高了漏电检测的准确性，降低了漏电保护电路的尺寸和成本，提高了漏电保护的效率；通过隔离耐压模块将火线电流信号和零线电流信号隔离开，确保了高压漏电保护电路采样的安全性，降低了干扰信号的影响。
附图说明
[0050]图1为本专利技术实施例1的高压漏电保护电路的电路结构示意图。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压漏电保护电路，其特征在于，所述高压漏电保护电路包括第一电流采样前端、第二电流采样前端、隔离耐压模块和信号分析电路；所述第一电流采样前端用于对高压火线进行电流采样以获得火线电流信号，并将所述火线电流信号发送至所述信号分析电路；所述第二电流采样前端用于对高压零线进行电流采样以获得零线电流信号，并将所述零线电流模号发送至所述信号分析电路；所述第一电流采样前端通过所述隔离耐压模块与所述第二电流采样前端隔开；所述隔离耐压模块用于隔离所述火线电流信号和所述零线电流信号；所述信号分析电路用于将所述火线电流信号和所述零线电流信号进行矢量求和和能量积分处理以得到漏电能量值，并将所述漏电能量值与预设的漏电阈值进行比较；当所述漏电能量值大于所述漏电阈值时，所述信号分析电路还用于生成漏电保护信号。2.如权利要求1所述的高压漏电保护电路，其特征在于，所述隔离耐压模块包括隔离耐压电容和隔离耐压材料；所述隔离耐压电容中间填充所述隔离耐压材料；所述隔离耐压模块用于传导高频信号并且隔离低频信号。3.如权利要求1所述的高压漏电保护电路，其特征在于，所述隔离耐压模块包括隔离耐压变压器组；所述隔离耐压变压器组包括至少两组电感组；所述隔离耐压模块用于传导高频信号并且隔离低频信号。4.如权利要求1所述的高压漏电保护电路，其特征在于，所述第一电流采样前端通过第一采样电阻连接所述高压火线；所述第二电流采样前端通过第二采样电阻连接所述高压零线。5.如权利要求1所述的高压漏电保护电路，其特征在于，所述高压漏电保护电路还包括第一模数转换模块和第二模数转换模块；所述第一模数转换模块分别与所述第一电流采样前端和所述信号分析电路通信连接；所述第二模数转换模块分别与所述第二电流采样前端和所述信号分析电路通信连接；所述第一电流采样前端还用于对高压火线进行电流采样以获得火线电流模拟信号，并将所述火线电流模拟信号发送至所述第一模数转换模块；所述第一模数转换模块用于将所述火线电流模拟信号转换成矢量的火线电流数字信号，并将所述火线电流数字信号发送至所述信号分析电路；所述第二电流采样前端用于对高压零线进行电流采样以获得零线电流模拟信号，并将所述零线电流模拟信号发送至所述第二模数转换模块；所述第二模数转换模块用于将所述零线电流模拟信号转换成矢量的零线电流数字信号，并将所述零线电流数字信号发送至所述信号分析电路；所述第一模数转换模块通过所述隔离耐压模块与所述第二模数转换模块隔开。6.如权利要求5所述的高压漏电保护电路，其特征在于，所述信号分析电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王甲，傅代军，黄长江，石飞，
申请(专利权)人：上海贝岭股份有限公司，
类型：发明
国别省市：