一种交流负载漏电保护电路制造技术

本申请公开一种交流负载保护电路，包括：交流负载；所述交流负载的供电回路包括电流方向相反的第一导线和第二导线；连接所述第一导线或第二导线用于控制供电回路的电源开关；靠近所述第一导线和第二导线的电流互感器；输入端连接所述电流互感器两端，并根据电流互感器输出的电压信号输出高低电平的电压放大器；输入端连接所电压放大器的输出端，并根据所述高低电平控制所述电源开关断开的反馈电路。本申请技术方案能避免保险丝漏电保护不充分的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种交流负载漏电保护电路


[0001]本申请属于电测试领域，特别涉及对交流用电安全技术的改进。

技术介绍

[0002]在家电产品比如冰箱/空调/洗衣机等产品，都会有交流负载例如交流电机、加热丝、降压器件等。如果交流负载的绝缘器件有损坏则会导致漏电的风险。
[0003]以强电加热丝为例，许多家电产品会有强电加热丝进行加热，如果使用过程中，强电加热丝外壳损坏，即内部导线裸漏，则会导致漏电风险，如果用户使用过程中触摸整机则会发生触电危险。
[0004]目前使用的强电加热丝保护电路是在加热丝输入端的L/N各加一个保险丝 (如图1所示)，当强电加热丝有损坏产生漏电时，电流过载启动保险丝进行熔断，从而保护用户。
[0005]但是加热丝加保险丝电路并不能完全解决漏电问题，如果保险丝损坏后，其工作电流和漏电流之和小于保险丝的熔断电流，则保险丝不起作用，无法熔断。
[0006]另外，保险丝通过热效应熔断其响应时间慢，并且熔断时间和过载电流大小有关系，即使能形成有效保护由于响应时间长用户也能够感知到漏电的存在，仍然存在安全隐患，同时容易造成客诉。
[0007]例如，如图1所示输入电压AC220V，加热丝HT1电阻阻值为440Ω，功率为110W，保险丝FUSE1，FUSE2的熔断电流为1A。在正常工作时通过加热丝等效电流为220V/440Ω＝0.5A；如果加热丝1/2处出现损坏(X处)，此时加热丝L相到大地的电阻阻值为440Ω/2＝220Ω，加热丝L相到大地的电流为220V/220Ω＝1A，此时达到保险丝的保护电流为1A，保险丝熔断，加热丝没有电流通过形成有效保护。
[0008]如图2所示如果加热丝损坏处小于1/2处，此时加热丝L相到大地的电阻阻值小于220Ω，加热丝L相到大地的电流为大于1A，此时达到保险丝的保护电流大于1A，保险丝熔断，加热丝没有电流通过形成有效保护。
[0009]如图3所示如果加热丝损坏处大于1/2处，此时加热丝L相到大地的电阻阻值大于220Ω，加热丝L相到大地的电流为小于1A，此时达到保险丝的保护电流小于1A，保险丝不熔断，加热丝有电流通过，产生漏电风险。

技术实现思路

[0010]本专利技术第一方面的目的是：避免加热丝损坏产生触电或漏电。本专利技术第二方面的目的是：提高漏电保护的响应速度。
[0011]为解决上述问题本专利技术提供一种交流负载保护电路，包括:
[0012]交流负载；
[0013]所述交流负载的供电回路包括电流方向相反的第一导线和第二导线；
[0014]连接所述第一导线或第二导线用于控制供电回路的电源开关；
[0015]靠近所述第一导线和第二导线的电流互感器；
[0016]输入端连接所述电流互感器两端，并根据电流互感器输出的电压信号输出高低电平的电压放大器；
[0017]输入端连接所电压放大器输出端，并根据所述高低电平控制所述电源开关断开的反馈电路。
[0018]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，反馈电路包括反馈放大器和反馈开关，反馈开关的控制端与反馈放大器的输出端连接；反馈放大器的输入端与电压放大器的输出端连接。
[0019]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述电源开关包括继电器和与继电器线圈串联的控制开关；所述反馈开关的输出端与控制开关的控制端连接。
[0020]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，输入端与所述电压放大器输出端连接的控制器，控制器根据所述高低电平信号控制所述电源开关断开。
[0021]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述电源开关包括继电器和与继电器线圈串联的控制开关；控制器的输出端与控制开关的控制端连接。
[0022]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，包括漏电指示器，控制器根据所述高低电平信号控制所述漏电指示器发出漏电指示信号。
[0023]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，电压放大器包括：电压采样电路、电压放大电路和电压保持电路；电压放大电路输入端连接电压采样电路，输出端连接电压保持电路的输入端；电压保持电路的输出端连接控制器的输入端。
[0024]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述电压采样电路包括连接在电流互感器两端的采样电阻，并联在采样电阻两端的保护二极管、滤波电容和分别串联在电流互感器两端的输出电阻。
[0025]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述电压放大器包括输入端连接所述电压采样电阻两端的运算放大器；运算放大器第一输入端连接对地电阻，第二端连接输出端反馈电阻。
[0026]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述电压保持电路包括第一端与电压放大电路串联连接的输出电阻以及与输出电阻第二端并联的电压保持电容；所述电压保持电容用于保持电压放大器产生的高低电平信号。
[0027]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述反馈开关、控制开关是三极管或场效应管。
[0028]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述交流负载是电热丝。
[0029]本申请相对现有技术的优势在于：1.能够避免交流负载(例如加热丝)全部或部分损坏时产生漏电。2.反馈电路使用硬件包括漏电保护的速度更快。3. 在发生漏电后控制器在反馈电路之后将电源开关的回路设置为低电平，使得继电器的串联开关形成保护控制冗余。
附图说明
[0030]图1是现有技术漏电状态示意图。
[0031]图2是现有技术又一漏电状态示意图。
[0032]图3是现有技术又一漏电状态示意图。
[0033]图4是本申请电路模块架构示意图。
[0034]图5是本申请电路结构示意图。
具体实施方式
[0035]以下结合附图对本申请技术方案进行详细说明。
[0036]参照图4所示的电路框架示意图。其中包括：交流负载402；该交流负载 402可以是用于加热的电热丝，还可以是用于提供动力的交流电机，或变频器等。交流负载402通过供电回路404供电，供电回路404包括相反的第一导线 L和第二导线N，第一导线L和第二导线N之间的物理距离非常接近，以使得正常供电时第一导线L和第二导线N产生的交变磁场对电流互感器产生的影响相互抵消。
[0037]电源开关406连接第一导线L并控制供电回路打开或关闭。系统在漏电时通过紧急断开电源开关406对用户产生保护作用。可选地，所述电源开关406 还可以连接在第二导线N上，所述电源开关406优选的为继电器，或MSOFT场效应管、IGBT管等开关件。
[0038]电流互感器408用于检测交流负载402产生的漏电信号。电流互感器408 靠近所述第一导线L和第二导线N设置，如图4中所示电流互感器408直接套设在所述第一导线L和第二导线N上，第一导线L和第二导线N优选设置在所述电流互感器408的中心位置，以使得第一导线L和第二导线N产生的交变磁场在电流互感器408上产生的感应电压相互抵消。发生漏电时交流负载402短接到地，所述第一导线L或第二导线N单侧与地形成回路，电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流负载保护电路，其特征在于，包括：交流负载；所述交流负载的供电回路包括电流方向相反的第一导线和第二导线；连接所述第一导线或第二导线用于控制供电回路的电源开关；靠近所述第一导线和第二导线的电流互感器；输入端连接所述电流互感器两端，并根据电流互感器输出的电压信号输出高低电平的电压放大器；输入端连接所电压放大器的输出端，并根据所述高低电平控制所述电源开关断开的反馈电路。2.根据权利要求1所述的一种交流负载保护电路，其特征在于，反馈电路包括反馈放大器和反馈开关，反馈开关的控制端与反馈放大器的输出端连接；反馈放大器的输入端与电压放大器的输出端连接。3.根据权利要求2所述的一种交流负载保护电路，其特征在于，所述电源开关包括继电器和与继电器线圈串联的控制开关；所述反馈开关的输出端与控制开关的控制端连接。4.根据权利要求2所述的一种交流负载保护电路，其特征在于，包括：输入端与所述电压放大器输出端连接的控制器，控制器根据所述高低电平信号控制所述电源开关断开。5.根据权利要求4所述的一种交流负载保护电路，其特征在于，所述电源开关包括继电器和与继电器线圈串联的控制开关；控制器的输出端与控制开关的控制端连接。6.根据权利要求5所述的一种交流负载保护电路，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张存瑞，王世超，张景霞，郭保町，
申请(专利权)人：海尔智家股份有限公司，
类型：发明
国别省市：