CN103138260A - 一种相线识别装置 - Google Patents

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Abstract

一种相线识别装置，包括相线检测模块、控制模块和换相执行模块，所述相线检测模块连接所述控制模块，所述控制模块连接所述换相执行模块，其特征在于，所述相线检测模块包括电光源和光敏电阻，所述电光源和所述光敏电阻封装在一个壳体内，所述电光源连接相线或零线的任意一条，所述光敏电阻连接所述控制模块的触发信号输入端；所述换相执行模块包括两个电控单刀双掷开关，每个电控单刀双掷开关的两个定触点分别连接相线和零线；所述控制模块根据相线检测模块的检测信号控制两个电控单刀双掷开关的动作实现换相。本发明装置性能可靠、成本低廉、便于产业化，具有很好的应用前景。

Description

一种相线识别装置
技术领域
本发明属于家庭用电技术领域，具体来说涉及一种用于识别火线零线并自动控制以保证家庭用电安全的装置。
背景技术
通常家用220V单相回路两根线中的一根成为“相线”或者“火线”，另一根成为“零线”或“地线”，家用电器接入相线与零线之间，即构成通电回路，电器工作。目前在市场上越来越多出现一些II类电器，这类电器（如足浴盆电器）是用PTC类发热元件加热水或其它导电液体，其PTC发热元件是通过绝缘胶带与导电液体隔离的，易产生感应电和漏电，且大部份此类电器内部的电控只断开发热体的一端，存在安全隐患。
现有的相线识别装置大部份都需要地线作为参考进行识别，这对于没有地线的II类电器来说是不适用的。也有一些相线识别装置通过緾绕在相线上的绝缘线感应电压来驱动换相电路，这种装置通过实验发现在较靠近地面的情况下会误动作，且因为是感应电压直接驱动换相电路所以电路性能不可靠，另外用可硅控来换相损耗也非常大。
因此有必要对现有技术进行改进。
发明内容
针对现有相线识别装置可靠性不高、损耗大的缺点，本发明提供一种性能可靠、成本低廉、便于产业化的相线识别装置。
本发明采用的技术方案是：一种相线识别装置，包括相线检测模块、控制模块和换相执行模块，所述相线检测模块连接所述控制模块，所述控制模块连接所述换相执行模块，所述相线检测模块包括电光源和光敏电阻，所述电光源和所述光敏电阻封装在一个壳体内，所述电光源连接相线或零线的任意一条，所述光敏电阻连接所述控制模块的触发信号输入端；所述换相执行模块包括两个电控单刀双掷开关，每个电控单刀双掷开关的两个定触点分别连接相线和零线；所述控制模块根据相线检测模块的检测信号控制两个电控单刀双掷开关的动作实现换相。
进一步地，所述单刀双掷开关的常闭触点共同连接至零线或相线其中一条。
进一步地，所述相线检测模块的电光源后接入感应电感或感应金属导体构成回路。
进一步地，所述换相执行模块的电控单刀双掷开关为三极管触发的延时继电器，所述三极管的基极连接至所述控制模块的控制信号输出引脚。
进一步地，所述控制模块为MCU电子控制模块，所述相线检测模块的电光源为氖灯。
本发明的优点在于：（1）本发明采用电光源和光敏电阻作为相线检测模块，电光源和光敏电阻相比其他传感器材具有触发稳定、触发响应快的优点，且使用氖灯，功耗极小；（2）控制模块采用MCU电子控制模块，性能稳定，信号识别、控制过程准确，保证了本发明性能的稳定；（3）换相执行模块选用两个电控单刀双掷开关，可随时根据实际情况改变相线和零线的接线方式，换相灵活、快速，安全性能高；（4）本发明结构简单合理，使用的功能模块都是常见的功能模块，成本低廉，控制精确，性能可靠，适于推广使用。
附图说明
图1是本发明实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来进一步阐述本发明的技术方案。
一种相线识别装置，包括相线检测模块、控制模块和换相执行模块，所述相线检测模块连接所述控制模块，所述控制模块连接所述换相执行模块，所述相线检测模块包括电光源和光敏电阻，所述电光源和所述光敏电阻封装在一个壳体内，所述电光源连接相线或零线的任意一条，所述光敏电阻连接所述控制模块的触发信号输入端；所述换相执行模块包括两个电控单刀双掷开关，每个电控单刀双掷开关的两个定触点分别连接相线和零线；所述控制模块根据相线检测模块的检测信号控制两个电控单刀双掷开关的动作实现换相。
作为本发明的进一步实施方式，初始状态时，所述换相执行模块的单刀双掷开关的常闭触点同时连接至零线或相线其中一条。
作为本发明的进一步实施方式，所述相线检测模块的电光源后接入感应电感或感应金属导体构成回路。
作为本发明的进一步实施方式，所述换相执行模块的电控单刀双掷开关为三极管触发的延时继电器，所述三极管的基极连接至所述控制模块的控制信号输出引脚。
作为本发明的进一步实施方式，所述控制模块为MCU电子控制模块，所述相线检测模块的电光源为氖灯。
实施例
如图1所示，一种相线识别装置，包括相线检测模块1、控制模块MCU2和换相执行模块3，所述相线检测模块连接1所述控制模块MCU2，所述控制模块MCU2连接所述换相执行模块3，所述相线检测模块1包括氖灯D和光敏电阻R1和，所述氖灯D和所述光敏R1封装在一个壳体内，所述氖灯D一端连接线AC2（线AC1和AC2中任意一条为相线），另一端连接感应电感或感应金属导体R2构成回路，所述光敏电阻R1连接所述控制模块MCU2的触发信号输入端；所述换相执行模块3包括两个电控单刀双掷开关，所述电控单刀双掷开关为三极管触发的延时继电器，每个电控单刀双掷开关的两个定触点分别连接相线和零线，本例中，AC2线连接所述延时继电器J1、J2的常开触点，AC1线连接所述J1、J2的常闭触点，三极管Q1、Q2分别用于控制J1、J2的动作，三极管Q1、Q2的基极连接所述控制模块MCU2的信号输出引脚；所述控制模块MCU2根据相线检测模块1的检测信号控制两个延时继电器J1、J2的动作实现换相。本发明的工作原理在于：当线AC2为相线时，AC2到氖灯再到电感R2构成回路，氖灯D点亮，此时光敏电阻R1阻值变小，控制模块MCU2检测到R1上的电阻变化后作出反应，控制三极管Q2导通，进而延时继电器J2动作，而J1不动，负载L通电运行；当AC2为零线时，热敏电阻R1上的阻值不发生变化，此时控制模块MCU2控制三极管Q1导通，进而延时继电器J1导通，而J2不动，负载L通电运行，从图中我们可以看出，两次导通，不管检测到AC2是相线火线还是零线，负载L的导通方向始终是不变的，通过本发明自动识别相线，保证用电安全。
本发明的优点在于：（1）本发明采用电光源和光敏电阻作为相线检测模块，电光源和光敏电阻相比其他传感器材具有触发稳定、触发响应快的优点，且使用氖灯，功耗极小；（2）控制模块采用MCU电子控制模块，性能稳定，信号识别、控制过程准确，保证了本发明性能的稳定；（3）换相执行模块选用两个电控单刀双掷开关，可随时根据实际情况改变相线和零线的接线方式，换相灵活、快速，安全性能高；（4）本发明结构简单合理，使用的功能模块都是常见的功能模块，成本低廉，控制精确，性能可靠，适于推广使用
上述实施例仅为本发明的优选实施例，本领域普通技术人员在不脱离本发明实质及技术启示下所作的不具新颖性和创造性的变形和润饰，均应视为在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围具体视其权利要求书而定。

Claims (5)

1.一种相线识别装置，包括相线检测模块、控制模块和换相执行模块，所述相线检测模块连接所述控制模块，所述控制模块连接所述换相执行模块，其特征在于，所述相线检测模块包括电光源和光敏电阻，所述电光源和所述光敏电阻封装在一个壳体内，所述电光源连接相线或零线的任意一条，所述光敏电阻连接所述控制模块的触发信号输入端；所述换相执行模块包括两个电控单刀双掷开关，每个电控单刀双掷开关的两个定触点分别连接相线和零线；所述控制模块根据相线检测模块的检测信号控制两个电控单刀双掷开关的动作实现换相。
2.根据权利要求1所述一种相线识别装置，其特征在于，作为本发明的进一步实施方式，初始状态时，所述换相执行模块的单刀双掷开关的常闭触点同时连接至零线或相线其中一条。
3.根据权利要求1或2所述一种相线识别装置，其特征在于，所述相线检测模块的电光源后接入感应电感或感应金属导体构成回路。
4.根据权利要求3所述一种相线识别装置，其特征在于，所述换相执行模块的电控单刀双掷开关为三极管触发的延时继电器，所述三极管的基极连接至所述控制模块的控制信号输出引脚。
5.根据权利要求4或2所述一种相线识别装置，其特征在于，所述控制模块为MCU电子控制模块，所述相线检测模块的电光源为氖灯。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107086558A (zh) * 2017-05-31 2017-08-22 徐州百可得电器有限公司 一种自识别零线的电子线路
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