CN102820789A - 交流电零火线识别转换电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种交流电零火线识别转换电路，包括用于识别零火线的零火线识别单元以及用于进行零火线转换的零火线转换单元，零火线识别单元包括输入端，零火线转换单元包括交流电零线的输出极N，零火线识别单元的输入端与零火线转换单元的交流电零线的输出极N连接。本发明通过零火线识别单元对零火线进行识别，通过零火线转换单元对零火线进行转换，实现了在不能使用地线或无接地线的场合进行交流电零火线识别及转换，适用性更为广泛，该电路用于电器中，能有效提高电器的安全可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及交流电零火线识别技术领域，尤其涉及一种交流电零火线识别转换电路。
背景技术
交流电源由零火线组成，在电器中零火线不能接反，如果电器插座零火线接反，将电器插头插上时，开关关闭后电器依然通电，当电器有水淋湿时，则很容易造成触电事故，因此，零火线接反对人体会造成很大危害。此外，有些电器要求接入的零火线不能接反，若接反会达不到某些功能，有的甚至会对电器产生损害。
目前，识别零火线是否接反的识别电路的原理大都是以接地线为基准，通过比较交流电两输入端与接地线之间的电势差进行识别，电势高的为火线，电势低的为零线。在完成零火线的识别后，若需要对零火线进行转换则可以把识别电路的识别结果输出到转换电路，根据设定的转换条件进行转换。
但是，现有的识别电路需要以接电线为参照，在不能使用地线或无接地线的场合，则不能对交流电零火线进行识别，使用存在局限性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种交流电零火线识别转换电路，旨在解决在不能使用地线或无接地线的场合不能对交流电零火线进行识别转换的问题。
为了达到上述目的，本发明提出一种交流电零火线识别转换电路，包括用于识别零火线的零火线识别单元以及用于进行零火线转换的零火线转换单元，所述零火线识别单元包括输入端，所述零火线转换单元包括交流电零线的输出极N，所述零火线识别单元的所述输入端与所述零火线转换单元的所述交流电零线的输出极N电连接。
优选地，所述零火线转换单元还包括输入端；所述零火线识别单元包括感应源A1、电阻R1、电阻R2和集成芯片IC1，所述集成芯片IC1包括：输入脚AIN+、输入脚AIN-、输出脚JD、第1脚及第2脚；
所述电阻R1的一端与所述零火线转换单元的交流电零线输出极N连接；所述电阻R1的另一端与所述集成芯片IC1的输入脚AIN+连接及与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述感应源A1及所述集成芯片IC1的输入脚AIN-连接，所述集成芯片IC1的输出脚JD与所述零火线转换单元的输入端连接，所述集成芯片IC1的第1脚接信号地GND，所述集成芯片IC1的第2脚接直流电源VDD。
优选地，所述零火线转换单元还包括输入端；所述零火线识别单元包括感应源A1、光敏控制模块、电阻R、驱动元件IC2，所述光敏控制模块包括111脚、112脚、113脚及114脚；所述驱动元件IC2包括：输出脚JD、输入脚AIN、第1脚及第2脚；
所述电阻R的一端与所述感应源A1连接，所述电阻R的另一端与所述光敏控制模块的112脚连接，所述光敏控制模块的111脚与所述零火线转换单元的交流电零线的输出极N连接，所述光敏控制模块的113脚与所述驱动元件IC2的工作直流电源VDD连接，所述光敏控制模块的114脚与所述驱动元件IC2的输入脚AIN连接，所述驱动元件IC2的输出脚JD与所述零火线转换单元的输入端连接；所述驱动元件IC2的第1脚接信号地GND，所述驱动元件IC2的第2脚接直流电源VDD。
优选地，所述驱动元件IC2为驱动芯片或锁存器。
优选地，所述零火线转换单元还包括交流电火线的输出极L、三极管Q1和双断双开开关K1，所述双断双开开关K1包括：T1脚、T2脚、T3脚、T4脚、T5脚、T6脚、T7脚及T8脚；
所述三极管Q1的B极与所述零火线识别单元中的所述集成芯片IC1的输出脚JD连接，所述三极管Q1的E极与信号地GND连接，所述三极管Q1的C极与所述双断双开开关K1的T2脚连接，所述双断双开开关K1的T1脚与直流电源VDD连接，所述双断双开开关K1的T3脚与交流电第1输入端连接，所述双断双开开关K1的T4脚与交流电第2输入端连接，所述双断双开开关K1的T6、T7脚与所述交流电火线的输出极L连接，所述双断双开开关K1的T5、T8脚与所述交流电零线的输出极N连接。
优选地，所述零火线转换单元还包括交流电火线的输出极L、三极管Q1和双断双开开关K1，所述双断双开开关K1包括：T1脚、T2脚、T3脚、T4脚、T5脚、T6脚、T7脚及T8脚；
所述三极管Q1的B极与所述零火线识别单元中的所述驱动单元IC2的输出脚JD连接，所述三极管Q1的E极与信号地GND连接，所述三极管Q1的C极与所述双断双开开关K1的T2脚连接，所述双断双开开关K1的T1脚与直流电源连接，所述双断双开开关K1的T3脚与交流电第1输入端连接，所述双断双开开关K1的T4脚与交流电第2输入端连接，所述双断双开开关K1的T6、T7脚与所述交流电火线的输出极L连接，所述双断双开开关K1的T5、T8脚与所述交流电零线的输出极N连接。
优选地，所述交流电零火线转换单元的所述双断双开开关K1通过一个两组转换的继电器实现；或者通过两个一组转换两组输出的继电器实现；或者通过电磁线圈控制双向开关实现。
优选地，所述双断双开开关K1通过两个一组转换两组输出的继电器实现，该双断双开开关K1包括继电器K11、继电器K12；所述继电器K11及所述继电器K12均包括T1脚、T2脚、T3脚、T4脚及T5脚；
所述三极管Q1的C极与所述继电器K11的T2脚及与所述继电器K12的T2脚连接，所述继电器K11的T1脚及所述继电器K12的T1脚与直流电源VDD连接，所述继电器K11的T3脚及所述继电器K12的T4脚与交流电第1输入端连接，所述继电器K11的T4脚及所述继电器K12的T3脚与交流电第2输入端连接，所述继电器K11的T5脚与所述交流电火线的输出极L连接，所述继电器K12的T5脚与所述交流电零线的输出极N连接。
优选地，所述零火线转换单元还包括手动双极三位功率转换开关K2，所述手动双极三位功率转换开关K2包括T1脚、T2脚、T11脚、T12脚、T21脚及T22脚；
所述手动双极三位功率转换开关K2的T1脚与所述零火线转换单元的交流电零线的输出极N连接，所述手动双极三位功率转换开关K2的T2脚与所述零火线转换单元的交流电火线的输出极L连接，所述手动双极三位功率转换开关K2的T12脚及T21脚与交流电第1输入端连接，所述手动双极三位功率转换开关K2的T11脚及T22脚与交流电第2输入端连接。
优选地，所述零火线识别单元包括发光元件B1、电阻R和感应源A1，所述发光元件B1的一端与所述零火线转换单元的交流电零线的输出极N连接，所述发光元件B1的另一端与所述电阻R的一端连接，所述电阻R的另一端与感应源A1连接。
优选地，所述感应源A1为不与地面接触的导电物体；或为与地面接触的导电物体；或为与地面接触的人体；或者由导线绕制而成。
本发明提出的一种交流电零火线识别转换电路，通过零火线识别单元对零火线进行识别，通过零火线转换单元对零火线进行转换，实现了在不能使用地线或无接地线的场合进行交流电零火线识别及转换，适用性更为广泛，该电路用于电器中，能有效提高电器的安全可靠性。
附图说明
图1是本发明交流电零火线识别转换电路第一实施例的结构示意图；
图2是本发明交流电零火线识别转换电路第一实施例中双断双开开关的一种实例结构示意图；
图3a是本发明交流电零火线识别转换电路中感应源的第一种实例示意图；
图3b是本发明交流电零火线识别转换电路中感应源的第二种实例示意图；
图3c是本发明交流电零火线识别转换电路中感应源的第三种实例示意图；
图3d是本发明交流电零火线识别转换电路中感应源的第四种实例示意图；
图4是本发明交流电零火线识别转换电路第二实施例的结构示意图；
图5是本发明交流电零火线识别转换电路第三实施例的结构示意图。
为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。
具体实施方式
参照图1，图1是本发明交流电零火线识别转换电路第一实施例的结构示意图。
如图1所示，本发明第一实施例提出的一种交流电零火线识别转换电路，包括用于识别零火线的零火线识别单元10以及用于进行零火线转换的零火线转换单元20，所述零火线识别单元10包括输入端，所述零火线转换单元20包括三极管Q1、交流电火线的输出极L、交流电零线的输出极N，所述零火线识别单元10的输入端与所述零火线转换单元20的交流电零线的输出极N连接。
具体地，所述零火线识别单元10包括感应源A1、电阻R1、电阻R2和集成芯片IC1，所述集成芯片IC1包括：输入脚AIN+、输入脚AIN-、输出脚JD、第1脚及第2脚；电阻R1的一端与所述零火线转换单元20的零线输出极N连接；电阻R1的另一端与集成芯片IC1的输入脚AIN+连接及与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与感应源A1及集成芯片IC1的输入脚AIN-连接；集成芯片IC1的输出脚JD与零火线转换单元20的三极管Q1的B极连接，集成芯片IC1的第1脚接信号地GND，集成芯片IC1的第2脚接直流电源VDD。
所述零火线转换单元20还包括双断双开开关K1，所述双断双开开关K1包括：T1脚、T2脚、T3脚、T4脚、T5脚、T6脚、T7脚及T8脚；三极管Q1的B极与零火线识别单元10中的集成芯片IC1的输出脚JD连接，三极管Q1的E极与信号地GND连接，三极管Q1的C极与双断双开开关K1的T2脚连接，双断双开开关K1的T1脚与直流电源VDD连接，双断双开开关K1的T3脚与交流电第1输入端连接，双断双开开关K1的T4脚与交流电第2输入端连接，双断双开开关K1的T6、T7脚与交流电火线的输出极L连接，双断双开开关K1的T5、T8脚与交流电零线的输出极N连接。
本实施例中所述的交流电零火线转换单元20的双断双开开关K1可以通过一个两组转换的继电器实现，也可以通过两个一组转换两组输出的继电器实现，还可以通过电磁线圈控制双向开关实现。
如图2所示，以双断双开开关K1通过两个一组转换两组输出的继电器实现为例，该双断双开开关K1包括继电器K11、继电器K12；所述继电器K11及所述继电器K12均包括T1脚、T2脚、T3脚、T4脚及T5脚；三极管Q1的C极与继电器K11的T2脚及与继电器K12的T2脚连接，继电器K11的T1脚及继电器K12的T1脚与直流电源连接，继电器K11的T3脚及继电器K12的T4脚与交流电第1输入端连接，继电器K11的T4脚及继电器K12的T3脚与交流电第2输入端连接，继电器K11的T5脚与交流电火线的输出极L连接，继电器K12的T5脚与交流电零线的输出极N连接。
此外，本实施例零火线识别单元10中的感应源A1可以采用多种方式，比如，感应源A1可以是不与地面接触的导电物体，如图3a所示；所述感应源A1还可以是与地面接触的导电物体，如图3b所示；所述感应源A1还可以是与地面接触的人体，如图3c所示；所述感应源A1也可以由导线绕制而成，如图3d所示。
本实施例的工作原理如下：通过集成芯片IC1检测感应源A1与交流电的两输入端1、2之间的感应电压，并比较感应电压的大小，进行零线、火线的识别，其中，感应电压大的交流电输入端为火线，感应电压小的交流输入端为零线，并把识别的结果输出到零火线转换单元20进行零火线的自动转换，使交流电零火线识别转换电路零线和火线的输出极始终保持不变。
参照图4，图4是本发明交流电零火线识别转换电路第二实施例的结构示意图。
如图4所示，本发明第二实施例提出的一种交流电零火线识别转换电路，与上述第一实施例相似，其不同之处在于，本实施例中的零火线识别单元与上述第一实施例不相同。
在本实施例中，所述零火线识别单元10包括感应源A1、光敏控制模块11、电阻R和驱动元件IC2，所述光敏控制模块包括111脚、112脚、113脚及114脚；所述驱动元件IC2包括：输出脚JD、输入脚AIN、第1脚及第2脚；电阻R的一端与感应源A1连接，电阻R的另一端与光敏控制模块11的112脚连接，光敏控制模块的111脚与零火线转换单元20的交流电零线的输出极N连接，光敏控制模块11的113脚与驱动元件IC2的工作直流电源VDD连接，光敏控制模块的114脚与驱动元件IC2的输入脚AIN连接，驱动元件IC2的输出脚JD与零火线转换单元的三极管Q1的B极连接；驱动元件IC2的第1脚接信号地GND，驱动元件IC2的第2脚接直流电源VDD。
其中，所述驱动元件IC2可以采用驱动芯片，也可以采用锁存器。
其他与上述第一实施例相同。
本实施例的工作原理如下：零火线转换单元20的交流电零线的输出极N、光敏控制模块11的发光元件、电阻R和感应源A1构成一回路，当零线输出极N连接的是交流电的火线时，光敏控制模块11的发光元件就会发光，驱动光敏控制模块11的电子开关工作，使直流电压VDD与驱动元件IC2的输入脚AIN连通，使驱动元件IC2的输出脚JD输出驱动信号，驱动双断双开开关K1工作进行零火线的切换，当交流电零线的输出极N与交流电的零线连接，光敏控制模块11的发光元件就不会发光，零火线转换单元20不进行切换保持输出极性的一致。
参照图5，图5是本发明交流电零火线识别转换电路第三实施例的结构示意图。
如图5所示，本发明第三实施例提出的一种交流电零火线识别转换电路，与上述实施例相似，均包括用于识别零火线的零火线识别单元10以及用于进行零火线转换的零火线转换单元20，所述零火线识别单元10的输入端与所述零火线转换单元20的交流电零线的输出极N连接，其不同之处在于，所述零火线识别单元10及零火线转换单元20的内部结构不同。
具体地，所述零火线转换单元20包括交流电火线的输出极L、交流电零线的输出极N、手动双极三位功率转换开关K2，所述手动双极三位功率转换开关K2包括T1脚、T2脚、T11脚、T12脚、T21脚及T22脚；手动双极三位功率转换开关K2的T1脚与零火线转换单元20的交流电零线的输出极N连接，手动双极三位功率转换开关K2的T2脚与交流电火线的输出极L连接，手动双极三位功率转换开关K2的T12脚及T21脚与交流电第1输入端连接，手动双极三位功率转换开关K2的T11脚及T22脚与交流电第2输入端连接。
所述零火线识别单元10包括发光元件B1、电阻R和感应源A1，发光元件B1的一端与零火线转换单元20的交流电零线的输出极N连接，发光元件B1的另一端与电阻R的一端连接，电阻R的另一端与感应源A1连接。
同样，本实施例中的感应源A1可以为不与地面接触的导电物体，如图3a所示；所述感应源A1还可以是与地面接触的导电物体，如图3b所示；所述感应源A1还可以是与地面接触的人体，如图3c所示；所述感应源A1也可以由导线绕制而成，如图3d所示。
本实施例的工作原理如下：当零火线转换单元20的交流电零线的输出极N与交流电输入端的火线连接时，零火线识别单元10的发光元件就会亮起，此时只要手动操作双极三位功率转换开关K2进行零火线切换，直到发光元件熄灭，则表示零火线转换单元20的交流电零线的输出极N连接的是交流电的零线，交流电火线的输出极L连接的是交流电的火线。
本发明提供了一种在不能使用地线或无接地线的场合进行交流电零火线识别及转换的可靠方案，解决了现有技术在不能使用地线或无接地线的场合不能对交流电零火线进行识别的技术问题，该识别转换电路适用性更广，而且大大提高了家用电器的安全性可靠性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (11)
1.一种交流电零火线识别转换电路，其特征在于，包括用于识别零火线的零火线识别单元以及用于进行零火线转换的零火线转换单元，所述零火线识别单元包括输入端，所述零火线转换单元包括交流电零线的输出极N，所述零火线识别单元的所述输入端与所述零火线转换单元的所述交流电零线的输出极N电连接。
2.根据权利要求1所述的交流电零火线识别转换电路，其特征在于，所述零火线转换单元还包括输入端；所述零火线识别单元包括感应源A1、电阻R1、电阻R2和集成芯片IC1，所述集成芯片IC1包括：输入脚AIN+、输入脚AIN-、输出脚JD、第1脚及第2脚；
所述电阻R1的一端与所述零火线转换单元的交流电零线输出极N连接；所述电阻R1的另一端与所述集成芯片IC1的输入脚AIN+连接及与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述感应源A1及所述集成芯片IC1的输入脚AIN-连接，所述集成芯片IC1的输出脚JD与所述零火线转换单元的输入端连接，所述集成芯片IC1的第1脚接信号地GND，所述集成芯片IC1的第2脚接直流电源VDD。
3.根据权利要求1所述的交流电零火线识别转换电路，其特征在于，所述零火线转换单元还包括输入端；所述零火线识别单元包括感应源A1、光敏控制模块、电阻R、驱动元件IC2，所述光敏控制模块包括111脚、112脚、113脚及114脚；所述驱动元件IC2包括：输出脚JD、输入脚AIN、第1脚及第2脚；
所述电阻R的一端与所述感应源A1连接，所述电阻R的另一端与所述光敏控制模块的112脚连接，所述光敏控制模块的111脚与所述零火线转换单元的交流电零线的输出极N连接，所述光敏控制模块的113脚与所述驱动元件IC2的工作直流电源VDD连接，所述光敏控制模块的114脚与所述驱动元件IC2的输入脚AIN连接，所述驱动元件IC2的输出脚JD与所述零火线转换单元的输入端连接；所述驱动元件IC2的第1脚接信号地GND，所述驱动元件IC2的第2脚接直流电源VDD。
4.根据权利要求3所述的交流电零火线识别转换电路，其特征在于，所述驱动元件IC2为驱动芯片或锁存器。
5.根据权利要求2所述的交流电零火线识别转换电路，其特征在于，所述零火线转换单元还包括交流电火线的输出极L、三极管Q1和双断双开开关K1，所述双断双开开关K1包括：T1脚、T2脚、T3脚、T4脚、T5脚、T6脚、T7脚及T8脚；
所述三极管Q1的B极与所述零火线识别单元中的所述集成芯片IC1的输出脚JD连接，所述三极管Q1的E极与信号地GND连接，所述三极管Q1的C极与所述双断双开开关K1的T2脚连接，所述双断双开开关K1的T1脚与直流电源VDD连接，所述双断双开开关K1的T3脚与交流电第1输入端连接，所述双断双开开关K1的T4脚与交流电第2输入端连接，所述双断双开开关K1的T6、T7脚与所述交流电火线的输出极L连接，所述双断双开开关K1的T5、T8脚与所述交流电零线的输出极N连接。
6.根据权利要求3所述的交流电零火线识别转换电路，其特征在于，所述零火线转换单元还包括交流电火线的输出极L、三极管Q1和双断双开开关K1，所述双断双开开关K1包括：T1脚、T2脚、T3脚、T4脚、T5脚、T6脚、T7脚及T8脚；
所述三极管Q1的B极与所述零火线识别单元中的所述驱动单元IC2的输出脚JD连接，所述三极管Q1的E极与信号地GND连接，所述三极管Q1的C极与所述双断双开开关K1的T2脚连接，所述双断双开开关K1的T1脚与直流电源连接，所述双断双开开关K1的T3脚与交流电第1输入端连接，所述双断双开开关K1的T4脚与交流电第2输入端连接，所述双断双开开关K1的T6、T7脚与所述交流电火线的输出极L连接，所述双断双开开关K1的T5、T8脚与所述交流电零线的输出极N连接。
7.根据权利要求5或6所述的交流电零火线识别转换电路，其特征在于，所述交流电零火线转换单元的所述双断双开开关K1通过一个两组转换的继电器实现；或者通过两个一组转换两组输出的继电器实现；或者通过电磁线圈控制双向开关实现。
8.根据权利要求7所述的交流电零火线识别转换电路，其特征在于，所述双断双开开关K1通过两个一组转换两组输出的继电器实现，该双断双开开关K1包括继电器K11、继电器K12；所述继电器K11及所述继电器K12均包括T1脚、T2脚、T3脚、T4脚及T5脚；
所述三极管Q1的C极与所述继电器K11的T2脚及与所述继电器K12的T2脚连接，所述继电器K11的T1脚及所述继电器K12的T1脚与直流电源VDD连接，所述继电器K11的T3脚及所述继电器K12的T4脚与交流电第1输入端连接，所述继电器K11的T4脚及所述继电器K12的T3脚与交流电第2输入端连接，所述继电器K11的T5脚与所述交流电火线的输出极L连接，所述继电器K12的T5脚与所述交流电零线的输出极N连接。
9.根据权利要求1所述的交流电零火线识别转换电路，其特征在于，所述零火线转换单元还包括手动双极三位功率转换开关K2，所述手动双极三位功率转换开关K2包括T1脚、T2脚、T11脚、T12脚、T21脚及T22脚；
所述手动双极三位功率转换开关K2的T1脚与所述零火线转换单元的交流电零线的输出极N连接，所述手动双极三位功率转换开关K2的T2脚与所述零火线转换单元的交流电火线的输出极L连接，所述手动双极三位功率转换开关K2的T12脚及T21脚与交流电第1输入端连接，所述手动双极三位功率转换开关K2的T11脚及T22脚与交流电第2输入端连接。
10.根据权利要求9所述的交流电零火线识别转换电路，其特征在于，所述零火线识别单元包括发光元件B1、电阻R和感应源A1，所述发光元件B1的一端与所述零火线转换单元的交流电零线的输出极N连接，所述发光元件B1的另一端与所述电阻R的一端连接，所述电阻R的另一端与感应源A1连接。
11.根据权利要求2、3、4、5、6或10所述的交流电零火线识别转换电路，其特征在于，所述感应源A1为不与地面接触的导电物体；或为与地面接触的导电物体；或为与地面接触的人体；或者由导线绕制而成。
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