CN102332700B - 抗雷击漏电检测保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种同时还能防止电磁干扰引起误动作的抗雷击漏电检测保护电路，包括主回路开关、复位按钮、可配合机械结构使主回路开关断开的脱扣线圈、控制脱扣线圈供电回路通断的可控硅、用于检测漏电流的感应线圈、用于检测低电阻故障的自感应线圈以及通过漏电流检测结果驱动可控硅通断的控制芯片，还包括一个与复位按钮联动的模拟供电开关；该漏电检测保护电路包括至少其中之一有一放电尖端或放电弧面的两放电金属片；两放电金属片之间连接有LC滤波网络。本发明的有益效果主要表现在：在漏电流产生时及时断开主回路开关，使用安全；可手动测试漏电保护功能是否完好；放电金属片连接滤波网络，防止电磁干扰造成误动作。

Description

抗雷击漏电检测保护电路

技术领域

本发明涉及一种安装在具有漏电保护功能的电源插头或电源插座或开关断路器内的抗雷击漏电检测保护电路。

背景技术

随着具有漏电保护功能的电源插座（简称GFCI）、电源插头、电源开关产业的不断发展，人们对具有漏电保护功能的电源插座、电源插头的功能、使用安全性要求越来越高，因而这类产品需要设置相应漏电检测保护电路，在使用过程中出现漏电流时需要及时跳闸及时断开电源，并且，还要设置手动测试功能，即通过人为操作产生模拟漏电流使其跳闸，如申请号为201010237744.7发明专利申请公布了一种漏电检测保护电路，包括主回路开关、复位按钮、可配合机械结构使主回路开关断开的脱扣线圈、控制脱扣线圈供电回路通断的可控硅、用于检测漏电流的感应线圈、用于检测低电阻故障的自感应线圈以及通过漏电流检测结果驱动可控硅通断的控制芯片等；为了防止雷雨等恶劣天气，雷电对家用电器造成的损坏，电路中还要设置放电金属片，通过放电金属片释放瞬间高压的同时使主回路开关脱扣断开。这种电路仍然存在不足，即室内使用手机等情况产生的电磁波可能会使电路错误脱扣。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种同时还能防止电磁干扰引起误动作的抗雷击漏电检测保护电路。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：抗雷击漏电检测保护电路，包括主回路开关、复位按钮、可配合机械结构使主回路开关断开的脱扣线圈、控制脱扣线圈供电回路通断的可控硅、用于检测漏电流的感应线圈、用于检测低电阻故障的自感应线圈以及通过漏电流检测结果驱动可控硅通断的控制芯片，还包括一个与复位按钮联动的模拟供电开关，模拟供电开关为一单刀双掷开关，复位按钮处于脱扣状态或复位状态时，模拟供电开关的动接触杆C与第二静接触端B相连，为可控硅提供通路；复位按钮按下瞬间，模拟供电开关的动接触杆C与第一静接触端A接触产生人为模拟漏电流后自动断开并转为与静接触端B接触闭合状态；该漏电检测保护电路在输入端零线火线之间或穿过自感应线圈后的零线火线之间或经自感应线圈交叉连接有一组放电金属片，两放电金属片至少其中之一有一放电尖端或放电弧面，放电尖端或放电弧面朝向另一放电金属片且具有一定间隙；两放电金属片之间连接有LC滤波网络；所述两放电金属片其中之一或二者均具有放电尖端或放电弧面，表面呈波浪形，形成电感。

作为优选，所述两放电金属片均具有放电尖端或放电弧面，表面呈波浪形，形成电感，放电金属片之间具有极间电容，波浪形表面形成的电感和极间电容组成LC滤波网络。

作为另一优选方案，所述两放电金属片之一具有放电尖端或放电弧面，表面呈波浪形，形成电感；具有放电尖端的放电金属片与另一放电金属片之间具有极间电容；另一放电金属片与相应相线相连或由该相线导体形成。

进一步地，所述可控硅的阳极和阴极之间连接有一压敏电阻。

进一步地，所述可控硅的阳极和阴极之间还连接有由发光二极管、电阻及二极管组成的工作指示电路，工作指示电路与压敏电阻并联。

进一步地，所述电源输出端连接有错误接线指示电路，包括发光二极管、电阻二极管以及与复位按钮联动的常闭开关，复位按钮按下时常闭开关断开。

进一步地，该漏电检测保护电路还包括一用于定时驱动可控硅导通以使主回路开关断开的定时器，该定时器输出端与可控硅控制端相连，电源端经脱扣线圈与电源火线相连，接地端与电源零线相连。

本发明的有益效果主要表现在：在漏电流产生时及时断开主回路开关，使用安全；可手动测试漏电保护功能是否完好；通过定时器定时（如一周）断开主回路开关，节约能源；具有错误接线指示电路，在错将电源线接到电源输出端时及时提醒；设置放电金属片，有效防止雷击等瞬间高压情况损坏电器；放电金属片连接滤波网络，防止电磁干扰造成误动作。

附图说明

图1是本发明实施例一的电路图；

图2是本发明实施例二的电路图；

图3是本发明实施例三的电路图；

图4是本发明实施例四的电路图；

图5是本发明实施例五的电路图；

图6是本发明实施例六的电路图；

图7是本发明实施例七的电路图；

图8是本发明实施例八的电路图；

图9是本发明实施例九的电路图；

图10是本发明实施例九的电路图；

图11是本发明实施例九的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述：

实施例一

参照图1，本实施例的抗雷击漏电检测保护电路，包括主回路开关（KR2-1、KR2-2）、复位按钮RESET、可配合机械结构使主回路开关断开的脱扣线圈L3、控制脱扣线圈供电回路通断的可控硅V4、用于检测漏电流的感应线圈L1、用于检测低电阻故障的自感应线圈L2以及通过漏电流检测结果驱动可控硅通断的控制芯片IC1，还包括一个与复位按钮联动的模拟供电开关KR-2，模拟供电开关KR-2为一单刀双掷开关，复位按钮处于脱扣状态或复位状态时，模拟供电开关KR-2的动接触杆C与第二静接触端B相连，为可控硅V4提供通路；复位按钮按下瞬间，模拟供电开关KR-2的动接触杆C与第一静接触端A接触产生人为模拟漏电流后自动断开并转为与静接触端B接触闭合状态；该漏电检测保护电路在输入端零线火线之间或穿过自感应线圈L2后的零线火线之间或经自感应线圈L2交叉连接有一组放电金属片，两放电金属片至少其中之一有一放电尖端或放电弧面，放电尖端或放电弧面朝向另一放电金属片且具有一定间隙；两放电金属片之间连接有LC滤波网络。

为简化电路，降低成本，两放电金属片表面呈波浪形，形成电感，放电金属片之间具有极间电容X1，波浪形表面形成的电感和极间电容X1组成LC滤波网络。组成LC滤波网络的电容也可以是外加电容，电容值范围10pF-1000pF。

为进一步提高电路抗高压性能，可控硅V4的阳极和阴极之间连接有一压敏电阻YM1。

可控硅V4的阳极和阴极之间还连接有由发光二极管V3、电阻R5及二极管V2组成的工作指示电路，工作指示电路与压敏电阻YM1并联，图1中，发光二极管V3阳极经电阻R5、二极管V2及第二金属片与输入端零线相连；发光二极管V3阴极经脱扣线圈L3、模拟供电开关动接触杆C、静接触端B与输入单火线相连，形成回路，保持，模拟供电开关在复位按钮RESET按下瞬间，发光二极管V3阳极经模拟供电开关的动接触杆C、静接触端A与穿过自感应线圈L2的零线相连。只要输入端接入电源线，在电源负半周，发光二极管V3保持点亮状态，电源正半周时，电流经火线端HOT、脱扣线圈L3、控制芯片IC1的公共接地端4脚流出至电源零线端WHITE形成回路，此时无电流通过发光二极管V3，发光二极管V3熄灭，由于眼睛的视觉残留，发光二极管V3在有电源时保持常亮；在复位按钮按下瞬间，模拟供电开关动接触杆C离开静接触端，发光二极管V3熄灭，动接触杆C与静接触端接触后，发光二极管V3点亮。脱扣线圈只有在正负半周均有电压时才会驱动机械结构使复位按钮脱扣进而断开主回路开关，即在可控硅V4导通时脱扣。

电源输出端连接有错误接线指示电路，包括发光二极管V5、电阻R6二极管V6以及与复位按钮联动的常闭开关KR-4，复位按钮按下时常闭开关KR-4断开。

该漏电检测保护电路还包括一用于定时驱动可控硅导通以使主回路开关KR2-1、KR2-2断开的定时器DSQ，该定时器DSQ输出端与可控硅V4控制端相连，电源端经脱扣线圈L3与电源火线相连，接地端与电源零线相连。

本实施例的放电金属片具体连接方式为：放电金属片组中的第一放电金属片一端与输入端零线相连，另一端经模拟供电开关静接触点B、动接触杆C与可控硅V4阴极相连；第二放电金属片一端与电源输入端火线相连，另一端经脱扣线圈L3与可控硅V4阳极相连。

实施例二

    参照图2，本实施例放电金属片组中的第一放电金属片一端与输入端火线相连，另一端经模拟供电开关静接触点B、动接触杆C及脱扣线圈L3与可控硅V4阳极相连；第二放电金属片一端与电源输入端零线相连，另一端与可控硅V4阴极相连，其余部分与实施例一连接方式相同。

实施例三

    参照图3，本实施例放电金属片组连接于穿过自感应线圈L2后的火线和零线之间，具体地，放电金属片组中的第一放电金属片一端与穿过自感应线圈L2的零线相连，另一端与可控硅V4阴极相连；第二放电金属片一端与穿过经自感应线圈L2的火线相连，另一端经模拟供电开关静接触点B、动接触杆C及脱扣线圈L3与可控硅V4阳极相连。本实施例还在输入零线和穿过自感应线圈的火线之间也连接有一对放电金属片组(M3、M4)，在主回路开关后的电源输出端连接有一对放电金属片组（M1、M2）（即放电金属片与导电插套相连），进一步提高抗雷击效果。

实施例四

    参照图4，本实施例基本电路结构与实施例相同，放电金属片组中的第一放电金属片一端与穿过自感应线圈L2的零线相连，另一端与可控硅V4阴极相连；第二放电金属片一端与主回路开关KR2-1后的输出端火线相连，另一端经模拟供电开关静接触点B、动接触杆C及脱扣线圈L3与可控硅V4阳极相连。本实施例还在输入零线和穿过自感应线圈的火线之间也连接有一对放电金属片组(M3、M4)，进一步提高抗雷击效果。

实施例五

    参照图5，本实施例放电金属片组中的第一放电金属片一端与穿过自感应线圈L2的零线相连，另一端经模拟供电开关静接触点B、动接触杆C与可控硅V4阴极相连；第二放电金属片一端与穿过自感应线圈L2的火线相连，另一端经脱扣线圈L3与可控硅V4阳极相连。在主回路开关后的电源输出端连接有一对放电金属片组（M1、M2）（即放电金属片与导电插套相连）。

实施例六

    参照图6，本实施例放电金属片组中的第一放电金属片一端与穿过自感应线圈L2的火线相连，另一端经脱扣线圈L3与可控硅V4阳极相连；第二放电金属片一端与主回路开关KR2-2后的输出端零线相连，另一端经模拟供电开关静接触点B、动接触杆C与可控硅V4阴极相连。

实施例七

    参照图7，本实施例放电金属片组中的第一放电金属片一端与穿过自感应线圈L2的零线相连，另一端经模拟供电开关静接触点A、动接触杆C与可控硅V4阴极相连；第二放电金属片一端与输入端火线相连，另一端经脱扣线圈L3与可控硅V4阳极相连。

实施例八

参照图8，本实施例放电金属片组中的第一放电金属片一端与穿过自感应线圈L2的火线相连，另一端经模拟供电开关静接触点A、动接触杆C及脱扣线圈L3与可控硅V4阳极相连；第二放电金属片一端与输入端零线相连，另一端与可控硅V4阴极相连。

实施例九

参照图9，本实施例为加工方便，降低成本，只将两放电金属片其中之一加工出放电尖端或放电弧面，表面加工出波浪形，形成电感；具有放电尖端的放电金属片与另一放电金属片之间具有极间电容，当然也可以连接外加电容；另一放电金属片与相应相线相连或由该相线导体形成。

本实施例的放电金属片接法与实施例一类似：放电金属片组中的无放电尖端或放电弧面的放电金属片一端与输入端零线相连，另一端经模拟供电开关静接触点B、动接触杆C与可控硅V4阴极相连；有放电尖端或放电弧面的放电金属片一端与电源输入端火线相连，另一端经脱扣线圈L3与可控硅V4阳极相连。

实施例十

参照图10，本实施例与实施例九一样，只将两放电金属片其中之一加工出放电尖端或放电弧面，表面加工出波浪形，形成电感；具有放电尖端的放电金属片与另一放电金属片之间具有极间电容，当然也可以连接外加电容；另一放电金属片与相应相线相连或由该相线导体形成。

本实施例的放电金属片接法：放电金属片组中的无放电尖端或放电弧面的放电金属片接入电源输入零线；有放电尖端或放电弧面的放电金属片接入电源输入火线。

实施例十一

参照图11，本实施例与实施例九一样，只将两放电金属片其中之一加工出放电尖端或放电弧面，表面加工出波浪形，形成电感；具有放电尖端的放电金属片与另一放电金属片之间具有极间电容，当然也可以连接外加电容；另一放电金属片与相应相线相连或由该相线导体形成。

本实施例的放电金属片接法与实施例六类似：放电金属片组中的无放电尖端或放电弧面的放电金属片一端与穿过自感应线圈L2的火线相连，另一端经脱扣线圈L3与可控硅V4阳极相连；有放电尖端或放电弧面的放电金属片一端与主回路开关KR2-2后的输出端零线相连，另一端经模拟供电开关静接触点B、动接触杆C与可控硅V4阴极相连。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本领域普通技术人员应当了解，可以不限于上述实施例的描述，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种变化。

Claims (1)

1.抗雷击漏电检测保护电路，包括主回路开关（KR2-1、KR2-2）、复位按钮、可配合机械结构使主回路开关断开的脱扣线圈（L3）、控制脱扣线圈供电回路通断的可控硅(V4)、用于检测漏电流的感应线圈(L1）、用于检测低电阻故障的自感应线圈(L2)以及通过漏电流检测结果驱动可控硅通断的控制芯片(IC1)，其特征在于：还包括一个与复位按钮联动的模拟供电开关（KR-2），模拟供电开关（KR-2）为一单刀双掷开关，复位按钮处于脱扣状态或复位状态时，模拟供电开关（KR-2）的动接触杆C与第二静接触端B相连，为可控硅（V4）提供通路；复位按钮按下瞬间，模拟供电开关（KR-2）的动接触杆C与第一静接触端A接触产生人为模拟漏电流后自动断开并转为与静接触端B接触闭合状态；该漏电检测保护电路在输入端零线火线之间或穿过自感应线圈(L2)后的零线火线之间或经自感应线圈(L2)交叉连接有一组放电金属片，两放电金属片至少其中之一有一放电尖端或放电弧面，放电尖端或放电弧面朝向另一放电金属片且具有一定间隙；两放电金属片之间连接有LC滤波网络；所述两放电金属片其中之一或二者均具有放电尖端或放电弧面，表面呈波浪形，形成电感。

2.根据权利要求1所述的抗雷击漏电检测保护电路，其特征在于：所述两放电金属片均具有放电尖端或放电弧面，表面呈波浪形，形成电感，放电金属片之间具有极间电容，波浪形表面形成的电感和极间电容组成LC滤波网络；所述两放电金属片其中之一或二者均具有放电尖端或放电弧面，表面呈波浪形，形成电感。

3.根据权利要求1所述的抗雷击漏电检测保护电路，其特征在于：所述两放电金属片之一具有放电尖端或放电弧面，表面呈波浪形，形成电感；具有放电尖端的放电金属片与另一放电金属片之间具有极间电容；另一放电金属片与相应相线相连或由该相线导体形成。

4.根据权利要求1所述的抗雷击漏电检测保护电路，其特征在于：所述可控硅（V4）的阳极和阴极之间连接有一压敏电阻（YM1）。

5.根据权利要求4所述的抗雷击漏电检测保护电路，其特征在于：所述可控硅（V4）的阳极和阴极之间还连接有由发光二极管（V3）、电阻(R5)及二极管（V2）组成的工作指示电路，工作指示电路与压敏电阻（YM1）并联。

6.根据权利要求1所述的抗雷击漏电检测保护电路，其特征在于：所述电源输出端连接有错误接线指示电路，包括发光二极管（V5）、电阻（R6）二极管（V6）以及与复位按钮联动的常闭开关（KR-4），复位按钮按下时常闭开关（KR-4）断开。

7.根据权利要求1所述的抗雷击漏电检测保护电路，其特征在于：该漏电检测保护电路还包括一用于定时驱动可控硅导通以使主回路开关（KR2-1、KR2-2）断开的定时器（DSQ），该定时器（DSQ）输出端与可控硅（V4）控制端相连，电源端经脱扣线圈（L3）与电源火线相连，接地端与电源零线相连。

8.根据权利要求1至7任一项所述的抗雷击漏电检测保护电路，其特征在于：所述放电金属片组中的第一放电金属片一端与输入端零线相连，另一端经模拟供电开关静接触点B、动接触杆C与可控硅（V4）阴极相连；第二放电金属片一端与电源输入端火线相连，另一端经脱扣线圈（L3）与可控硅（V4）阳极相连。

9.根据权利要求1至7任一项所述的抗雷击漏电检测保护电路，其特征在于：所述放电金属片组中的第一放电金属片一端与输入端火线相连，另一端经模拟供电开关静接触点B、动接触杆C及脱扣线圈（L3）与可控硅（V4）阳极相连；第二放电金属片一端与电源输入端零线相连，另一端与可控硅（V4）阴极相连。

10.根据权利要求1至7任一项所述的抗雷击漏电检测保护电路，其特征在于：所述放电金属片组中的第一放电金属片一端与穿过自感应线圈(L2)的零线相连，另一端与可控硅（V4）阴极相连；第二放电金属片一端与穿过经自感应线圈(L2)的火线相连，另一端经模拟供电开关静接触点B、动接触杆C及脱扣线圈（L3）与可控硅（V4）阳极相连。

11.根据权利要求1至7任一项所述的抗雷击漏电检测保护电路，其特征在于：所述放电金属片组中的第一放电金属片一端与穿过自感应线圈(L2)的零线相连，另一端与可控硅（V4）阴极相连；第二放电金属片一端与主回路开关（KR2-1）后的输出端火线相连，另一端经模拟供电开关静接触点B、动接触杆C及脱扣线圈（L3）与可控硅（V4）阳极相连。

12.根据权利要求1至7任一项所述的抗雷击漏电检测保护电路，其特征在于：所述放电金属片组中的第一放电金属片一端与穿过自感应线圈(L2)的零线相连，另一端经模拟供电开关静接触点B、动接触杆C与可控硅（V4）阴极相连；第二放电金属片一端与穿过自感应线圈(L2)的火线相连，另一端经脱扣线圈（L3）与可控硅（V4）阳极相连。

13.根据权利要求1至7任一项所述的抗雷击漏电检测保护电路，其特征在于：所述放电金属片组中的第一放电金属片一端与穿过自感应线圈(L2)的火线相连，另一端经脱扣线圈（L3）与可控硅（V4）阳极相连；第二放电金属片一端与主回路开关（KR2-2）后的输出端零线相连，另一端经模拟供电开关静接触点B、动接触杆C与可控硅（V4）阴极相连。

14.根据权利要求1至7任一项所述的抗雷击漏电检测保护电路，其特征在于：所述放电金属片组中的第一放电金属片一端与穿过自感应线圈(L2)的零线相连，另一端经模拟供电开关静接触点A、动接触杆C与可控硅（V4）阴极相连；第二放电金属片一端与输入端火线相连，另一端经脱扣线圈（L3）与可控硅（V4）阳极相连。

15.根据权利要求1至7任一项所述的抗雷击漏电检测保护电路，其特征在于：所述放电金属片组中的第一放电金属片一端与穿过自感应线圈(L2)的火线相连，另一端经模拟供电开关静接触点A、动接触杆C及脱扣线圈（L3）与可控硅（V4）阳极相连；第二放电金属片一端与输入端零线相连，另一端与可控硅（V4）阴极相连。

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