CN102723695A

CN102723695A - 漏电保护器的漏电监控芯片

Info

Publication number: CN102723695A
Application number: CN2012102322852A
Authority: CN
Inventors: 田子欣; 田玉江
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2032-07-06
Also published as: CN102723695B

Abstract

本发明涉及一种漏电保护器的漏电监控芯片,包括电源稳压电路、参考电压发生器及锁存输出电路,其中电源稳压电路为参考电压发生器及锁存输出电路提供工作电压；特点是还包括电路结构及性能相同的第一放大电路及第二放大电路,第一差放电路的一输入端与第二差放电路的一输入端电连接,该端作为公共输入端接外电路；第一差放电路的另一输入端接外电路,第二差放电路的另一输入端接外电路,第一放大电路的输出端与第二放大电路的输出端分别与锁存输出电路的输入端电连接；参考电压发生器电路分别为第一差放电路及第二差放电路的输入端提供参考电压。其优点为：能够同时监控主回路和地线的漏电故障,且两个故障动作电流可以分别在国家安全标准范围内任意调控,工作稳定可靠,更有效保护人身安全。

Description

漏电保护器的漏电监控芯片

技术领域

本发明涉及一种漏电保护器的漏电监控芯片。

背景技术

现有的漏电保护器的漏电监控芯片全部只有一路放大和输入电路,如54123和4145等。其只能够监控主回路和零火线的漏电故障(即两极通断),不能同时监控地线的带电故障。为了实现三极通断的功能,有的采用增加一个可控硅直接驱动(无信号放大)的监控电路,有的是在普通单输入芯片电路上采用并联输入法来增加一个监控电路,有的则直接增加一个普通单输入芯片(即两个IC)驱动监控电路；这些措施都存在很多弊端,如在主回路和地线同时发生漏电故障时,就会出现漏电动作电流的实际值(即主回路与地线的漏电动作电流之和)远超出国家标准,严重威胁人身的安全；有的主回路会同时出现倍加和倍减的不良现象,即L或N线漏电动作电流会超出安全标准,另一相N或L线则漏电动作电流过小导致保护器误动作严重的不良现象；再者是漏电动作电流不容易调控,电路结构复杂,元件多,爬电距离不足,故障率高,生产难度大等。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种具有两个放大输入电路,能够同时监控主回路和地线的漏电故障(三极通断),且两个故障动作电流可以分别在国家安全标准范围内任意调控,工作稳定可靠,更有效保护人身安全的与漏电保护器配合的全功能IC芯片。

为了达到上述目的,本发明是这样实现的,其是一种漏电保护器的漏电监控芯片,包括电源稳压电路、参考电压发生器及锁存输出电路,其中所述电源稳压电路为参考电压发生器及锁存输出电路提供工作电压；其特征在于还包括电路结构及性能相同的第一放大电路及第二放大电路,所述第一差放电路的一输入端与第二差放电路的一输入端电连接,该端作为公共输入端接外电路；第一差放电路的另一输入端接外电路,第二差放电路的另一输入端接外电路,第一放大电路的输出端与第二放大电路的输出端分别与锁存输出电路的输入端电连接；所述参考电压发生器电路分别为第一差放电路及第二差放电路的输入端提供参考电压。

所述第一放大电路包括第一差分放大块、第四电阻、第七二极管、第八二极管及第一增益调控器,其中所述第四电阻的一端与参考电压发生器的输出端电连接,另一端与第一差分放大块的1脚即正向输入端电连接；所述第七二极管的正极分别接第八二极管的负极及参考电压发生器的输出端,第七二极管的负极分别接第八二极管的正极及第一差分放大块的2脚即负向输入端电连接；所述第一差分放大块的4脚即输出端通过第一增益调控器接锁存输出电路的输入端；所述参考电压发生器电路包括参考电压发生器及第五稳压二极管；所述第五稳压二极管的负板接参考电压发生器的一输出端，其正极接第一差分放大块的3脚；所述第二放大电路包括第二差分放大块、第三电阻、第五二极管、第六二极管及第二增益调控器,其中所述第三电阻的一端与参考电压发生器的输出端电连接,另一端与第二差分放大块的1脚即正向输入端电连接；所述第五二极管的正极分别接第六二极管的负极及参考电压发生器的输出端,第五二极管的负极分别接第六二极管的正极及第二差分放大块的2脚即负向输入端电连接；所述第二差分放大块的4脚即输出端通过第二增益调控器接锁存输出电路的输入端；漏电监控芯片的5、6脚分别用于连接外围降噪电路。

所述锁存输出电路包括锁存器、第二三极管、第三三极管及第九二极管,其中所述第二三极管的基极分别与第一增益调控器及第二增益调控器的输出端电连接,第二三极管的发射极与第九二极管的正极电连接,第二三极管的集电极接锁存器的1脚即输入端；所述第九二极管的负极与锁存器的2脚电连接；所述第三三极管的基极接锁存器的4脚,第三三极管的发射极与锁存器的2脚电连接,第三三极管的集电极接锁存器的5脚即该芯片的输出端7脚。

本发明与现有技术相比的优点是：利用其两个放大输入电路结构,同时监控主回路和地线的漏电故障(即三极通断),还能够彻底避开保护器漏电动作电流超标和误动作严重的不良现象,而且两个故障动作电流可以分别在国家安全标准范围内任意调控；工作稳定可靠,更有效保护人身的安全；并且还可以将其用在普通漏电保护器上增加过压、过(流)载、超温、遥控和定时等功能；且外围元件少,电路结构简单,生产调试简便容易等,更适合大批量流水线生产作业。

附图说明

图1是本发明的电路方框图；

图2是本发明的电路原理图；

图3是本发明的应用状态的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详述：

如图1所示，其是一种漏电保护器的漏电监控芯片,包括电源稳压电路、参考电压发生器及锁存输出电路,其中所述电源稳压电路为参考电压发生器、锁存输出电路以及以下电路提供工作电压,电源稳压电路的输入端为漏电监控芯片的8、4脚；本发明特点是还包括电路结构及性能相同的第一放大电路及第二放大电路,所述第一差放电路的一输入端与第二差放电路的一输入端电连接并作为公共输入端接外电路,该端为漏电监控芯片的2脚,第一差放电路的另一输入端接外电路,该端为漏电监控芯片的1脚，第二差放电路的另一输入端接外电路,该端为漏电监控芯片的3脚,第一放大电路的输出端与第二放大电路的输出端分别与锁存输出电路的输入端电连接,锁存器的输入端引出脚为漏电监控芯片的5脚,锁存器的输出端5脚即为漏电监控芯片的输出端7脚；漏电监控芯片的5、6脚分别用于外接降噪电路；所述参考电压发生器电路分别为第一差放电路及第二差放电路的输入端提供参考电压。

工作原理：电源稳压电路为参考电压发生器、锁存输出电路以及以下电路提供工作电压,参考电压发生器给第一放大电路及第二放大电路的输入端提供一个参考电压,第一差放电路的输入端1、2脚及第二差放电路的输入端1、2脚在未外来信号的情况下(即待机静态)电压相等,当接收到微弱的电流信号(如漏电故障等)时,与参考电压相比较的两个输入端电压就会失去平衡,这个比较信号经过第一放大电路或第二放大电路放大及第一增益调控器或第二增益调控器后,传送到锁存输出电路，高于锁存器输出电路内部基准源的瞬时峰值信号就会被锁存起来,经计算该信号若大于其设定值,锁存器就会立即输出一个强大的驱动信号,驱动与漏电保护器配合的其它元件动作(脱扣跳闸),实现同时控制主回路电源及接地线(三极)通断的功能,并且利用该芯片双输入放大电路的特点,还可以将其用在普通漏电保护器上增加过压,过(流)载,超温,遥控和定时等功能。

如图2、3所示，在本实施例中,所述第一放大电路包括第一差分放大块IC1、第四电阻R4、第七二极管D7、第八二极管D8及第一增益调控器TC1,其中所述第四电阻R4的一端与参考电压发生器的输出端电连接,该端为两个差放器的公共输入端即漏电监控芯片的2脚，第四电阻R4的另一端与第一差分放大块IC1的1脚即正向输入端电连接；所述第七二极管D7的正极分别接第八二极管D8 的负极及参考电压发生器的输出端,第七二极管D7的负极分别接第八二极管D8的正极及第一差分放大块IC1的2脚即负向输入端电连接,该端为漏电监控芯片的1脚；所述第一差分放大块IC1的4脚即输出端通过第一增益调控器TC1接锁存输出电路的输入端；所述参考电压发生器电路包括参考电压发生器及第五稳压二极管ZD5；所述第五稳压二极管ZD5的负板接参考电压发生器的一输出端，其正极接第一差分放大块IC1的3脚。所述第二放大电路包括第二差分放大块IC2、第三电阻R3、第五二极管D5、第六二极管D6及第二增益调控器TC2,其中所述第三电阻R3的一端与参考电压发生器的输出端电连接,另一端与第二差分放大块IC2的1脚即正向输入端电连接；所述第五二极管D5的正极分别接第六二极管D6的负极及参考电压发生器的输出端,第五二极管D5的负极分别接第六二极管D6的正极及第二差分放大块IC2的2脚即负向输入端电连接,该端为漏电监控芯片的3脚；所述第二差分放大块IC2的4脚即输出端通过第二增益调控器TC2接锁存输出电路的输入端的5脚,并连接外围降噪电路。

如图2、3所示,在本实施例中,所述锁存输出电路包括锁存器、第二三极管Q2、第三三极管Q3及第九二极管D9,其中所述第二三极管Q2的基极分别与第一增益调控器TC1及第二增益调控器TC2的输出端电连接,该端为漏电监控芯片的5脚,第二三极管Q2的发射极与第九二极管D9的正极电连接,第二三极管Q2的集电极接锁存器的1脚即输入端；所述第九二极管D9的负极与锁存器的2脚电连接；所述第三三极管Q3的基极接锁存器的4脚,第三三极管Q3的发射极与锁存器的2脚电连接,第三三极管Q3的集电极接锁存器的5脚即漏电监控芯片的输出端7脚,漏电监控芯片的5、6脚分别用于连接外围降噪电路。

如图1、2所示,在本实施例中,所述电源稳压电路包括第一至第四二极管D1-D4、第一至第四稳压二极管ZD1-ZD4、第一电阻R1、第二电阻R2及第一三极管Q1；其中所述第一至第四二极管D1-D4依次串联后,其正极端接第四稳压二极管ZD4的正极,负极端接第一差分放大块IC1的3脚,第四稳压二极管ZD4的负极分别接第一三极管Q1的基极及第一电阻R1的一端；所述第一电阻R1的另一端分别第一三极管Q1的集电极及第二电阻R2的一端,第一三极管Q1的发射极接第一差分放大块IC1的5脚；第一至第三稳压二极管ZD1-ZD3依次串联后,其正极端分别接第一差分放大块IC1的3脚及漏电监控芯片的电源负极输入端4脚,其负极端接第二电阻R2的另一端,该端为漏电监控芯片的电源正极输入端8脚。

Claims

1.一种漏电保护器的漏电监控芯片,包括电源稳压电路、参考电压发生器及锁存输出电路,其中所述电源稳压电路为参考电压发生器及锁存输出电路提供工作电压；其特征在于还包括电路结构及性能相同的第一放大电路及第二放大电路,所述第一差放电路的一输入端与第二差放电路的一输入端电连接,该端作为公共输入端接外电路；第一差放电路的另一输入端接外电路,第二差放电路的另一输入端接外电路,第一放大电路的输出端与第二放大电路的输出端分别与锁存输出电路的输入端电连接；所述参考电压发生器电路分别为第一差放电路及第二差放电路的输入端提供参考电压。

2.根据权利要求1所述的漏电保护器的漏电监控芯片,其特征在于所述第一放大电路包括第一差分放大块（IC1）、第四电阻（R4）、第七二极管（D7）、第八二极管（D8）及第一增益调控器（TC1）,其中所述第四电阻（R4）的一端与参考电压发生器的输出端电连接,另一端与第一差分放大块（IC1）的1脚即正向输入端电连接；所述第七二极管（D7）的正极分别接第八二极管（D8）的负极及参考电压发生器的输出端,第七二极管（D7）的负极分别接第八二极管（D8）的正极及第一差分放大块（IC1）的2脚即负向输入端电连接；所述第一差分放大块（IC1）的4脚即输出端通过第一增益调控器(TC1)连接锁存输出电路的输入端；所述参考电压发生器电路包括参考电压发生器及第五稳压二极管（ZD5）；所述第五稳压二极管（ZD5）的负板接参考电压发生器的一输出端，其正极接第一差分放大块（IC1）的3脚；所述第二放大电路包括第二差分放大块（IC2）、第三电阻（R3）、第五二极管（D5）、第六二极管（D6）及第二增益调控器（TC2）,其中所述第三电阻（R3）的一端与参考电压发生器的输出端电连接,另一端与第二差分放大块（IC1）的1脚即正向输入端电连接；所述第五二极管（D5）的正极分别接第六二极管（D6）的负极及参考电压发生器的输出端,第五二极管（D5）的负极分别接第六二极管（D6）的正极及第二差分放大块（IC2）的2脚即负向输入端电连接；所述差分放大块（IC2）的4脚即输出端通过第二增益调控器（TC2）连接锁存输出电路的输入端。

3.根据权利要求1或2所述的漏电保护器的漏电监控芯片,其特征在于所述锁存输出电路包括锁存器、第二三极管（Q2）、第三三极管（Q3）及第九二极管（D9）,其中所述第二三极管（Q2）的基极分别与第一增益调控器（TC1）及第二增益调控器（TC2）的输出端电连接,第二三极管（Q2）的发射极与第九二极管（D9）的正极电连接,第二三极管（Q2）的集电极接锁存器的1脚即输入端；所述第九二极管（D9）的负极与锁存器的2脚电连接；所述第三三极管（Q3）的基极接锁存器的4脚,第三三极管（Q3）的发射极与锁存器的2脚电连接,第三三极管（Q3）的集电极接锁存器的5脚即该芯片的输出端7脚。