一种剩余电流保护电路制造技术

本申请实施例提供一种剩余电流保护电路，其中，该剩余电流保护电路包括：第一互感器，连接输电线路；断路单元，连接输电线路；A型剩余电流检测单元，连接第一互感器和断路单元，A型剩余电流检测单元被配置为检测输电线路中的A型剩余电流，并在A型剩余电流的电流值大于第一设定阈值时，控制断路单元切断输电线路；DC型剩余电流采样单元，包括第二互感器，第二互感器连接输电线路；控制单元，连接DC型剩余电流采样单元和断路单元，控制单元被配置为检测输电线路中的DC型剩余电流，并在DC型剩余电流的电流值大于第二设定阈值时，控制断路单元切断输电线路。通过上述方式，能够同时进行A型漏电和DC型漏电的检测保护。电和DC型漏电的检测保护。电和DC型漏电的检测保护。

【技术实现步骤摘要】
一种剩余电流保护电路


[0001]本申请涉及剩余电流保护
，具体涉及一种剩余电流保护电路。

技术介绍

[0002]剩余电流，是指配电线路中各相(含中性线)电流矢量和不为零的电流。通俗讲当用电侧发生了事故，电流从带电体通过人体流到大地，使主电路进出线中的电流I相和I中的大小不相等，此时电流的瞬时矢量合成有效值称为剩余电流，俗称漏电。
[0003]在电子设备充电场景中，可能同时存在交流漏电和直流漏电。目前市场上的剩余电流保护断路器的剩余电流保护类型大多为A型和AC型，仅能用于检测交流和脉动直流漏电，不能应用于存在纯直流漏电、高频漏电及三相整流后漏电等类型的场合。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种剩余电流保护电路，能够同时进行A型漏电和DC型漏电的检测保护。
[0005]本申请提供一种剩余电流保护电路，该剩余电流保护电路包括：第一互感器，连接输电线路；断路单元，连接输电线路；A型剩余电流检测单元，连接第一互感器和断路单元，A型剩余电流检测单元被配置为检测输电线路中的A型剩余电流，并在A型剩余电流的电流值大于第一设定阈值时，控制断路单元切断输电线路；DC型剩余电流采样单元，包括第二互感器，第二互感器连接输电线路；控制单元，连接DC型剩余电流采样单元和断路单元，控制单元被配置为检测输电线路中的DC型剩余电流，并在DC型剩余电流的电流值大于第二设定阈值时，控制断路单元切断输电线路。
[0006]在一些实施例中，DC型剩余电流采样单元还包括：振荡电路，连接第二互感器，第二互感器和振荡电路被配置为产生方波信号，方波信号随输电线路中的剩余电流变化；积分电路，连接振荡电路，积分电路被配置为对方波信号进行积分，得到包含剩余电流特征的三角波信号；滤波电路，连接积分电路和控制单元，滤波电路被配置为对三角波信号进行滤波处理，得到剩余电流信号。
[0007]在一些实施例中，振荡电路包括：第一电阻，第一电阻的第一端连接第二互感器的检测绕组的第一端，第一电阻的第二端被配置为输入基准电压；迟滞比较器，迟滞比较器的反向输入端连接第一电阻的第一端；半桥电压驱动电路，半桥电压驱动电路的输入端连接迟滞比较器的输出端，半桥电压驱动电路的输出端连接第二互感器的检测绕组的第二端。
[0008]在一些实施例中，迟滞比较器包括：第一运算放大器，第一运算放大器的反向输入端连接第一电阻的第一端，第一运算放大器的输出端连接半桥电压驱动电路的输入端；第二电阻，第二电阻的第一端连接第一运算放大器的正向输入端，第二电阻的第二端被配置为输入基准电压；第三电阻，第三电阻的第一端连接第一运算放大器的正向输入端，第三电阻的第二端连接第一运算放大器的输出端。
[0009]在一些实施例中，半桥电压驱动电路包括：第一三极管，第一三极管为NPN型，第一
三极管的集电极被配置为输入电源电压，第一三极管的基极连接迟滞比较器的输出端，第一三极管的发射极连接第二互感器的检测绕组的第二端；第二三极管，第二三极管为PNP型，第二三极管的发射极连接第一三极管的发射极，第二三极管的基极连接迟滞比较器的输出端，第二三极管的集电极接地。
[0010]在一些实施例中，振荡电路还包括：第三三极管，第三三极管为NPN型，第三三极管的基极连接控制单元，以接收控制单元发送的测试信号，第三三极管的集电极连接第二互感器的测试绕组的第一端，第三三极管的发射极接地，第二互感器的测试绕组的第二端被配置为输入电源电压。
[0011]在一些实施例中，积分电路包括：第四电阻，第四电阻的第一端连接迟滞比较器的输出端；第一电容，第一电容的第一端连接第四电阻的第一端，第一电容的第二端连接第四电阻的第二端；第五电阻，第五电阻的第一端连接第四电阻的第二端，第五电阻的第二端被配置为输入基准电压；第六电阻，第六电阻的第一端连接第四电阻的第二端；第二电容，第二电容的第一端连接第五电阻的第二端，第二电容的第二端连接第六电阻的第二端；第二运算放大器，第二运算放大器的正向输入端连接第六电阻的第二端，第二运算放大器的输出端连接第二运算放大器的反向输入端和滤波电路。
[0012]在一些实施例中，滤波电路包括：第七电阻，第七电阻的第一端连接积分电路的输出端；第八电阻，第八电阻的第一端连接第七电阻的第二端；第三运算放大器，第三运算放大器的反向输入端连接第八电阻的第二端，第三运算放大器正向输入端被配置为输入参考电压，参考电压基于电源电压和基准电压确定；第九电阻，第九电阻的第一端连接第七电阻的第二端，第九电阻的第二端连接第三运算放大器的输出端；第三电容，第三电容的第一端连接第八电阻的第二端，第三电容的第二端连接第三运算放大器的输出端；第四电容，第四电容的第一端连接第七电阻的第二端，第四电容的第二端被配置为输入基准电压；第十电阻，第十电阻的第一端连接第三运算放大器的输出端，第十电阻的第二端连接控制单元；第十一电阻，第十一电阻的第一端连接第十电阻的第二端，第十一电阻的第二端接地；第五电容，第五电容的第一端连接第十电阻的第二端，第五电容的第二端接地。
[0013]在一些实施例中，A型剩余电流检测单元包括：电压采样电路，连接第一互感器；漏电芯片，漏电芯片的输入引脚连接电压采样电路，漏电芯片的输出引脚连接断路单元。
[0014]在一些实施例中，剩余电流保护电路还包括：电源电路，连接输电线路，电源电路被配置为对A型剩余电流检测单元、DC型剩余电流采样单元和控制单元提供相应的电源电压；试验按钮电路，连接控制单元，试验按钮电路被配置为在按钮按压下产生一个高电平信号；LED指示电路，连接控制单元，LED指示电路被配置为指示剩余电流保护电路的工作状态。
[0015]本申请实施例提供的剩余电流保护电路包括第一互感器和第二互感器，并利用A型剩余电流检测单元和DC型剩余电流采样单元分别进行A型剩余电流和DC型剩余电流的检测和漏电保护。通过上述方式，在同一个电路中兼具了A型剩余电流检测和DC型剩余电流检测的功能，能够在一些特殊的应用场景中，例如对电动汽车进行充电的过程中，同时进行A型漏电和DC型漏电的检测和保护，一方面保证了充电过程的安全性，防止A型漏电和DC型漏电情况的发生，另一方面将两个功能集成于同一个保护电路中，有利于降低保护电路的成本。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本申请提供的剩余电流保护电路第一实施例的结构示意图；
[0018]图2是本申请提供的剩余电流保护电路第二实施例的结构示意图；
[0019]图3是图2中A型剩余电流检测单元30一实施例的结构示意图；
[0020]图4是图2中振荡电路41一实施例的结构示意图；
[0021]图5是图2中积分电路42一实施例的结构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种剩余电流保护电路，其特征在于，所述剩余电流保护电路包括：第一互感器(11)，连接输电线路；断路单元(20)，连接所述输电线路；A型剩余电流检测单元(30)，连接所述第一互感器(11)和所述断路单元(20)，所述A型剩余电流检测单元(30)被配置为检测所述输电线路中的A型剩余电流，并在所述A型剩余电流的电流值大于第一设定阈值时，控制所述断路单元(20)切断所述输电线路；DC型剩余电流采样单元(40)，包括第二互感器(12)，所述第二互感器(12)连接所述输电线路；控制单元(50)，连接所述DC型剩余电流采样单元(40)和所述断路单元(20)，所述控制单元(50)被配置为检测所述输电线路中的DC型剩余电流，并在所述DC型剩余电流的电流值大于第二设定阈值时，控制所述断路单元(20)切断所述输电线路。2.根据权利要求1所述的剩余电流保护电路，其特征在于，所述DC型剩余电流采样单元(40)还包括：振荡电路(41)，连接所述第二互感器(12)，所述第二互感器(12)和所述振荡电路(41)被配置为产生方波信号，所述方波信号随所述输电线路中的剩余电流变化；积分电路(42)，连接所述振荡电路(41)，所述积分电路(42)被配置为对所述方波信号进行积分，得到包含剩余电流特征的三角波信号；滤波电路(43)，连接所述积分电路(42)和所述控制单元(50)，所述滤波电路(43)被配置为对所述三角波信号进行滤波处理，得到剩余电流信号。3.根据权利要求2所述的剩余电流保护电路，其特征在于，所述振荡电路(41)包括：第一电阻(R23)，所述第一电阻(R23)的第一端连接所述第二互感器(12)的检测绕组的第一端，所述第一电阻(R23)的第二端被配置为输入基准电压；迟滞比较器，所述迟滞比较器的反向输入端连接所述第一电阻(R23)的第一端；半桥电压驱动电路，所述半桥电压驱动电路的输入端连接所述迟滞比较器的输出端，所述半桥电压驱动电路的输出端连接所述第二互感器(12)的检测绕组的第二端。4.根据权利要求3所述的剩余电流保护电路，其特征在于，所述迟滞比较器包括：第一运算放大器(U3B)，所述第一运算放大器(U3B)的反向输入端连接所述第一电阻(R23)的第一端，所述第一运算放大器(U3B)的输出端连接所述半桥电压驱动电路的输入端；第二电阻(R25)，所述第二电阻(R25)的第一端连接所述第一运算放大器(U3B)的正向输入端，所述第二电阻(R25)的第二端被配置为输入基准电压(Vref)；第三电阻(R24)，所述第三电阻(R24)的第一端连接所述第一运算放大器(U3B)的正向输入端，所述第三电阻(R24)的第二端连接所述第一运算放大器(U3B)的输出端。5.根据权利要求3所述的剩余电流保护电路，其特征在于，所述半桥电压驱动电路包括：第一三极管(Q1)，所述第一三极管(Q1)为NPN型，所述第一三极管(Q1)的集电极被配置为输入电源电压，所述第一三极管(Q1)的基极连接所述迟滞比较器的输出端，所述第一三
极管(Q1)的发射极连接所述第二互感器(12)的检测绕组的第二端；第二三极管(Q3)，所述第二三极管(Q3)为PNP型，所述第二三极管(Q3)的发射极连接所述第一三极管(Q1)的发射极，所述第二三极管(Q3)的基极连接所述迟滞比较器的输出端，所述第二三极管(Q3)的集电极接地。6.根据权利要求3所述的剩余电流保护电路，其特征在于，所述振荡电路(41)还包括：第三三极管(Q2)，所述第三三极管(Q2)为NPN型，所述第三三极管(Q2)的基极连接所述控制单元(50)，以接收所述控制单元(50)发送的测试信号，所述第三三极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡友锋，王帮乐，卓莉，王庆，付浩，李然，邓红平，李宏德，
申请(专利权)人：上海正泰智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：