CN104034991B - 接地故障检测与复位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种接地故障检测与复位装置，包括相线导体、零线导体；开关装置，其被配置为处于第一位置时使得相线导体、零线导体处于导通状态，以及处于第二位置时使得相线导体、零线导体处于断路状态；控制电路；以及整流桥，其耦合到相线导体和零线导体并为控制电路供电，其中，控制电路包括信号驱动电路，配置为在自动复位状态时和手动复位状态之间切换，其中，当信号驱动电路在自动复位状态下时产生第一驱动信号；当信号驱动电路在手动复位状态下时产生第二驱动信号或第三驱动信号；激励装置，耦合到信号驱动电路并配置为响应于第一驱动信号以及第二驱动信号之一而驱使开关装置处于第一位置或者响应于第三驱动信号而驱使开关装置处于第二位置。
Description
技术领域
本发明涉及用电安全保护领域，尤其涉及一种接地故障检测与复位装置。
背景技术
由于用户对于用电安全越来越加以重视，所以现如今接地故障检测装置在家用电器以及工业用电器中的应用越来越流行。这样的接地故障检测装置在上电后要么自动复位，要么需要设计额外的电路才能实现手动的复位，这样一来，一方面增大了这样的产品的体积，从而使得其不能很好地满足如今电气设备小型化的趋势；另一方面，设计两个单独的控制电路来分别实现手动复位和自动复位也无疑增加了电路产品的执照成本，这对于有些用电器来说并不是理想的，此时便要考虑如何在自由选择自动复位和手动复位的功能性和控制电路制造成本以及实现电路产品小型化之间进行平衡。此外，传统的接地故障检测装置并不能实时地可视化地显示电源的输出端是否带电，这也会为用电安全带来隐患，这时需要考虑如何改进设计从而来提高用电安全。
发明内容
鉴于对以上背景技术中的技术问题的理解，如果能够提供一种安全方便地显示相线导体和零线导体之间是否有电并能手动地或者自动地复位的接地故障检测与复位装置，那将是非常有益的。
本发明提出了一种接地故障检测与复位装置，其包括：
相线导体、零线导体；
开关装置，其被配置为处于第一位置时使得所述相线导体、零线导体处于导通状态，以及处于第二位置时使得所述相线导体、零线导体处于断路状态；
控制电路；以及
整流桥，其耦合到所述相线导体和所述零线导体并被构造为为所述控制电路供电，
其中，所述控制电路包括：
信号驱动电路，其被配置为在自动复位状态时和手动复位状态之间切换，其中，当所述信号驱动电路在所述自动复位状态下时产生第一驱动信号；而当所述信号驱动电路在所述手动复位状态下时产生第二驱动信号或第三驱动信号；
激励装置，耦合到所述信号驱动电路并被配置为响应于所述第一驱动信号以及所述第二驱动信号之一而驱使所述开关装置处于所述第一位置或者响应于所述第三驱动信号而驱使所述开关装置处于所述第二位置。
依据本发明所述的接地故障检测与复位装置包括控制电路，这就使得其信号驱动电路能够工作在自动复位状态时和手动复位状态这两种状态之下，使得用电设备的用户能够根据用电设备的类型相应地设置或者选择其工作状态为自动复位或者为手动复位，从而有效地提高用电安全。
在依据本发明所述的一个实施例中，所述激励装置包括LED发光元件，所述LED发光元件被配置为指示所述相线导体和所述零线导体在输出侧是否带电。以这样的方式，所述相线导体和所述零线导体在输出侧是否带电能够通过配置在激励装置中的LED发光元件可视化地向用电设备的用户显示，从而起到事先预防从而提高用电安全的目的。
在依据本发明所述的一个实施例中，所述激励装置还包括电磁线圈，所述电磁线圈被配置为响应于所述第一驱动信号以及所述第二驱动信号之一而驱使所述开关装置处于所述第一位置，或者响应于所述第三驱动信号而驱使所述开关装置处于所述第二位置。以这样的方式，能够通过电磁线圈利用电生磁的方式成本较低地实现对上述的开关装置的控制。
在依据本发明所述的一个实施例中，所述激励装置包括晶体管。
在依据本发明所述的一个实施例中，所述电磁线圈与所述LED发光元件相互并联连接。以这样的方式，能够确保LED发光元件在所述相线导体和所述零线导体在输出侧有电时被点亮。
在依据本发明所述的一个实施例中，所述信号驱动电路包括控制芯片和可控硅元件。
在依据本发明所述的一个实施例中，所述信号驱动电路还包括跨接于所述可控硅元件的阳极和控制极之间的电容和跨接于所述可控硅元件的阳极和阴极之间的复位元件。
以这样的方式便能通过简单的电路使得信号驱动电路能够在手动复位和自动复位之间选择，提高了电路控制的灵活性。
在依据本发明所述的一个实施例中，在按下所述复位元件时，所述信号驱动电路产生驱动信号。
本发明所提供的接地故障检测与复位装置具有以下优点：依据本发明所述的接地故障检测与复位装置包括控制电路，这就使得其信号驱动电路能够工作在自动复位状态时和手动复位状态这两种状态之下，使得用电设备的用户能够根据用电设备的类型相应地设置或者选择其工作状态为自动复位或者为手动复位，从而有效地提高用电安全。
本发明的各个方面将通过下文中的具体实施例的说明而更加清晰。
附图说明
通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1示出了依据本发明所述的接地故障检测与复位装置的内部结构的一个实施例的示意图100。
在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置(模块)或步骤。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。
本发明提出了一种接地故障检测与复位装置，其包括：
相线导体110、零线导体120；
开关装置130，其被配置为处于第一位置时使得所述相线导体110、零线导体120处于导通状态，以及处于第二位置时使得所述相线导体110、零线导体120处于断路状态；
控制电路140；以及
整流桥DB，其耦合到所述相线导体110和所述零线导体120并被构造为为所述控制电路140供电，
其中，所述控制电路140包括：
信号驱动电路141，其被配置为在自动复位状态时和手动复位状态之间切换，其中，当所述信号驱动电路141在所述自动复位状态下时产生第一驱动信号；而当所述信号驱动电路141在所述手动复位状态下时产生第二驱动信号或第三驱动信号；
激励装置146，耦合到所述信号驱动电路141并被配置为响应于所述第一驱动信号以及所述第二驱动信号之一而驱使所述开关装置130处于所述第一位置或者响应于所述第三驱动信号而驱使所述开关装置130处于所述第二位置。
依据本发明所述的接地故障检测与复位装置包括控制电路，这就使得其信号驱动电路能够工作在自动复位状态时和手动复位状态这两种状态之下，使得用电设备的用户能够根据用电设备的类型相应地设置或者选择其工作状态为自动复位或者为手动复位，从而有效地提高用电安全。
在依据本发明所述的一个实施例中，所述激励装置146包括LED发光元件，所述LED发光元件被配置为指示所述相线导体110和所述零线导体120在输出侧是否带电。
以这样的方式，所述相线导体和所述零线导体在输出侧是否带电能够通过配置在激励装置中的LED发光元件可视化地向用电设备的用户显示，从而起到事先预防从而提高用电安全的目的。
本领域的技术人员应当理解，在此的LED发光元件仅仅为一种选择，其也能够是其它的能够起到提示用电者在相线导体和零线导体之间存在电压即带电的提示元件等。
在依据本发明所述的一个实施例中，所述激励装置146还包括电磁线圈，所述电磁线圈被配置为响应于所述第一驱动信号以及所述第二驱动信号之一而驱使所述开关装置130处于所述第一位置，或者响应于所述第三驱动信号而驱使所述开关装置130处于所述第二位置。以这样的方式，能够通过电磁线圈利用电生磁的方式成本较低地实现对上述的开关装置的控制。
本领域的技术人员应当理解，在此的电磁线圈仅仅为一种可能的选择而已，其也能够是其他能够致使开关装置130动作并在第一和位置之间转换的其他元器件。
在依据本发明所述的一个实施例中，所述激励装置146包括晶体管Q1。
在依据本发明所述的一个实施例中，所述电磁线圈与所述LED发光元件相互并联连接。以这样的方式，能够确保LED发光元件在所述相线导体和所述零线导体在输出侧有电时被点亮。
本领域的技术人员应当理解，在此的LED发光元件也能够与上述的电磁线圈串联连接。
在依据本发明所述的一个实施例中，所述信号驱动电路141包括控制芯片U1和可控硅元件Q2。
在依据本发明所述的一个实施例中，所述信号驱动电路还包括跨接于所述可控硅元件Q2的阳极和控制极之间的电容C12和跨接于所述可控硅元件Q2的阳极和阴极之间的复位元件RESET。以这样的方式便能通过简单的电路使得信号驱动电路能够在手动复位和自动复位之间选择，提高了电路控制的灵活性。
在依据本发明所述的一个实施例中，在按下所述复位元件RESET时，所述信号驱动电路141产生驱动信号。
更为具体地，在工作时：当负载(此处指相线导体110和零线导体120的输出侧)无电时，指示灯不亮；而当负载(此处指相线导体110和零线导体120的输出侧)有电时，指示灯亮起。其工作原理如下，即电路由整流桥DB、电阻R5、发光元件LED以及晶体管Q1组成。当晶体管Q1导通时，继电器RELAY线圈得电，从而能够带动主开关SW闭合，输出得电，此时由整流桥DB、电阻R5、发光元件LED以及晶体管Q1构成的回路点亮发光元件LED，表明相线导体110和零线导体120的输出侧带电；相反地，而当Q1关断时，继电器RELAY线圈失电，主开关SW断开，此时相应地相线导体110和零线导体120的输出侧失电，进而由DB、电阻R5、发光元件LED以及晶体管Q1组成的回路中断，发光元件LED灯灭。表明相线导体110和零线导体120的输出侧无电。
此外，如图1所示，在自动复位和手动复位之间的切换能够通过电容C12来完成上电自动复位与上电手动复位切换。如图所示，当有电容C12时，上电手动复位，需要按下复位按钮后，继电器RELAY才能吸合主开关SW闭合，进而输出才能得电；而在没有电容C12时，上电则自动复位，即当输入有电时，不需要按复位按钮，继电器RELAY就能自动吸合主开关SW闭合，从而使得相线导体110和零线导体120的输出侧有电。
更为具体地，其工作原理如下所述，即当无电容C12时，电源电压经整流桥DB、电阻R1、电容C6以及芯片U1整流稳压后，通过电阻R4、R7、R8驱动晶体管Q1导通，继电器RELAY线圈得电，继电器吸合主开关SW闭合，相线导体110和零线导体120的输出侧自动复位得电；而当有电容C12时，上电后，电源电压经整流桥DB、电阻R1、电容C6以及芯片U1整流稳压后，通过电容C12对可控硅元件Q2的控制极触发信号，Q2导通并且维持导通，将晶体管Q1的控制极的驱动信号拉低，从而使得晶体管Q1不能导通，进而继电器RELAY不能吸合，结果便是相线导体110和零线导体120的输出侧无电，当按下复位按钮时，可控硅元件Q2关断，晶体管Q1的控制极得到驱动信号，继电器RELAY线圈得电，继电器开关SW闭合，结果便是相线导体110和零线导体120的输出侧得电，完成手动复位过程。
本发明所接地故障检测与复位装置具有以下优点：依据本发明所述的接地故障检测与复位装置包括控制电路，这就使得其信号驱动电路能够工作在自动复位状态时和手动复位状态这两种状态之下，使得用电设备的用户能够根据用电设备的类型相应地设置或者选择其工作状态为自动复位或者为手动复位，从而有效地提高用电安全。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
Claims (6)
1.一种接地故障检测与复位装置，其特征在于，包括：
相线导体(110)、零线导体(120)；
开关装置(130)，其被配置为处于第一位置时使得所述相线导体(110)、零线导体(120)处于导通状态，以及处于第二位置时使得所述相线导体(110)、零线导体(120)处于断路状态；
控制电路(140)；以及
整流桥(DB)，其耦合到所述相线导体(110)和所述零线导体(120)并被构造为为所述控制电路(140)供电，
其中，所述控制电路(140)包括：
信号驱动电路(141)，其被配置为在自动复位状态和手动复位状态之间切换，其中，当所述信号驱动电路(141)在所述自动复位状态下时产生第一驱动信号；而当所述信号驱动电路(141)在所述手动复位状态下时产生第二驱动信号或第三驱动信号；
激励装置(146)，耦合到所述信号驱动电路(141)并被配置为响应于所述第一驱动信号以及所述第二驱动信号之一而驱使所述开关装置(130)处于所述第一位置或者响应于所述第三驱动信号而驱使所述开关装置(130)处于所述第二位置，
其中，所述信号驱动电路(141)包括控制芯片(U1)和可控硅元件(Q2)，所述信号驱动电路(141)还包括跨接于所述可控硅元件(Q2)的阳极和控制极之间的电容(C12)和跨接于所述可控硅元件(Q2)的阳极和阴极之间的复位元件(RESET)。
2.根据权利要求1所述的接地故障检测与复位装置，其特征在于，所述激励装置(146)包括LED发光元件，所述LED发光元件被配置为指示所述相线导体(110)和所述零线导体(120)在输出侧是否带电。
3.根据权利要求2所述的接地故障检测与复位装置，其特征在于，所述激励装置(146)还包括电磁线圈，所述电磁线圈被配置为响应于所述第一驱动信号以及所述第二驱动信号之一而驱使所述开关装置(130)处于所述第一位置，或者响应于所述第三驱动信号而驱使所述开关装置(130)处于所述第二位置。
4.根据权利要求1所述的接地故障检测与复位装置，其特征在于，所述激励装置(146)包括晶体管(Q1)。
5.根据权利要求3所述的接地故障检测与复位装置，其特征在于，所述电磁线圈与所述LED发光元件相互并联连接。
6.根据权利要求1所述的接地故障检测与复位装置，其特征在于，在按下所述复位元件(RESET)时，所述信号驱动电路(141)产生所述第二驱动信号。
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