CN104076188A - 一种交流电探测电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种交流电探测电路，包括：电感线圈，用于当外部的交流导线放到所述电感线圈里时，根据所述外部的交流导线中的电流输出相应的感应电动势；放大模块，与所述电感线圈相连，用于采集所述电感线圈输出的感应电动势并进行放大后输出；发光二极管，所述发光二极管的正极接电源正极，负极通过所述放大模块接电源负极，当接收到所述放大模块放大后的感应电动势时点亮，提示用户所述外部的交流导线中存在交流电。采用本发明，可在不与灯具内部电路连通的前提下，判断出灯具中出现问题的部位，检查方便安全，提升了检测人员的工作效率。

Description

一种交流电探测电路

技术领域

本发明涉及灯具照明领域，尤其涉及一种交流电探测电路。

背景技术

灯具照明在现代社会里面随处可见，人们的日常生活已经越来越离不开各种各样的灯具。虽然在各行各业使用的灯具有所不同，但无论是家庭的普通照明、装饰或者工业生产照明等其他用途，这些灯具都需要用电。在灯具内部存在较多导线，当灯具在出厂时需要进行检验，或者在灯具接通交流电使用时，如果有灯具出现不工作的情况，这些时候需要对灯具进行检查以判断出问题的部位并进行维修。在检查问题时，导线中是否有交流电存在对快速判断故障出现在哪里有很重要的作用，如可以快速判断出在哪个部位的元件出现短路、断路或没有在正常的工作条件下工作。

现有技术中，检查灯具时需要将检测设备接通灯具内部的电路，进而逐步判断出现问题的部位，这样较为繁琐，工作效率低下，而且若存在漏电部位，还可能对检查人员造成危险。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种交流电探测电路。可在不与灯具内部电路连通的前提下，判断出灯具中出现问题的部位，检查方便安全，提升了检测人员的工作效率。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种交流电检测电路，包括：

电感线圈，用于当外部的交流导线放到所述电感线圈里时，根据所述外部的交流导线中的电流输出相应的感应电动势；

放大模块，与所述电感线圈相连，用于采集所述电感线圈输出的感应电动势并进行放大后输出；

发光二极管，所述发光二极管的正极接电源正极，负极通过所述放大模块接电源负极，当接收到所述放大模块放大后的感应电动势时点亮，提示用户所述外部的交流导线中存在交流电。

其中，所述电路还包括：

比较模块，第一输入端与所述放大模块相连，第二输入端连接在电源正极与负极之间，用于比较所述放大后的感应电动势与电源提供的基准电压，当所述放大后的感应电动势大于所述基准电压时，输出高电压；

指示模块，与所述比较模块相连，用于接收所述比较模块输出的高电压，指示所述外部的交流导线中交流电的大小。

其中，所述放大模块包括：

第一限流电阻、第二限流电阻、第一三极管、第二三极管及第三三极管，所述第一三极管的基极与所述电感线圈的一端相连，发射极与所述电感线圈的另一端及电源负极相连，集电极通过所述第一限流电阻接电源正极，所述第一限流电阻与第一三极管集电极的公共节点接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极接电源正极，发射极接所述第三三极管的基极，所述第三三极管的集电极通过所述发光二级管接电源正极，发射极通过所述第二限流电阻接电源负极。

其中，所述电感线圈的两个输出端之间设有滤波电容。其中，所述第一三极管的基极与所述电感线圈之间设有第一耦合电容，所述第一三极管的集电极与所述第二三极管的基极之间设有第二耦合电容。

其中，所述比较模块包括至少一个比较单元，所述指示模块包括与所述比较单元数量对应的指示单元；所述比较单元包括：

运算放大器及两个分压限流电阻，所述两个分压限流电阻连接在电源正极与负极之间，所述运算放大器的正相输入端接所述第二限流电阻与所述第三三极管发射极的公共节点，反向输入端连接在所述两个分压限流电阻的公共节点上，输出端接所述指示单元。

其中，所述指示单元为发光二极管，所述发光二极管的正极接所述运算放大器的输出端，负极接电源负极。

其中，所述比较单元及指示单元的数量为4个，且每个比较单元内的分压限流电阻的阻值不同以指示所述外部的交流导线中大小不同的交流电。

其中，所述运算放大器的型号为LM324。

其中，稳压模块，所述稳压模块包括稳压二极管及第三限流电阻，所述稳压二极管的正极接电源负极，负极通过所述第三限流电阻接电源正极。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

采用本实施例中的探测电路，通过电感线圈感应交流导线中的电流产生感应电动势，再通过放大模块采集并放大，输出给发光二级管指示交流导线中是否存在交流电，整个探测电路工装简单、可靠性强，无需将探测电路与灯具的内部电路接通就能判断出导线中有无电流输出的问题，进而判断出出现问题的部位，操作简便，提高了检查人员检查的效率和安全性；再加入比较模块及指示模块，通过与基准电压的比较能够判断出放大后的感应电动势的大小，进而得知外部的交流导线中交流电的大小，最后通过指示模块通知检查人员，使得检查人员不仅能了解到导线中是否存在交流电，还能了解到导线中交流电的大小，为各种故障的判断和排除提供了依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明交流电探测电路的第一实施例的连接示意图；

图2是本发明交流电探测电路的第二实施例的连接示意图；

图3是本发明交流电探测电路的第三实施例的连接示意图；

图4是本发明交流电探测电路的第四实施例的连接示意图；

图5是本发明交流电探测电路的第五实施例的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，为本发明交流电探测电路的第一实施例的连接示意图，在本实施例中，所述电路包括：电感线圈1、放大模块2及发光二级管3。

所述电感线圈1用于当外部的交流导线放到所述电感线圈1里时，根据所述外部的交流导线中的电流输出相应的感应电动势。

所述放大模块2与所述电感线圈1相连，用于采集所述电感线圈1输出的感应电动势并进行放大后输出。

所述发光二极管3的正极接电源正极，负极通过所述放大模块2接电源负极，当接收到所述放大模块2放大后的感应电动势时点亮，提示用户所述外部的交流导线中存在交流电。

通过所述电感线圈1感应外部的带电交流导线周围的磁场，交流导线电流的大小与产生的磁场大小成正比，磁场的大小与产生的电压也成正比。由于所述电感线圈1原来没有磁场，当外部的交流导线插入所述电感线圈1时，所述电感线圈1变为有磁场，此时所述电感线圈1会出现一个感应电动势，但是感应电动势一般较小，不足以激活整个电路工作并点亮所述发光二级管3，需要将感应到的感应电动势即电压加到所述放大模块2进行采集，再经过放大处理输出给所述发光二极管3，此时的电压及电流经过放大后足以激活整个电路工作并点亮所述发光二级管3，指示外部的交流导线中是否存在交流电。

只要没有出现断路的并联元件，都会有电流流过，所以采用本实施例中的探测电路，工装简单、可靠性强，无需将探测电路与灯具的内部电路接通就能判断出导线中有无电流输出的问题，进而判断出出现问题的部位，操作简便，提高了检查人员检查的效率和安全性。

请参照图2，为本发明交流电探测电路的第二实施例的连接示意图，在本实施例中，所述电路包括：电感线圈1、放大模块2、发光二级管3、比较模块4及指示模块5。

所述电感线圈1用于当外部的交流导线放到所述电感线圈1里时，根据所述外部的交流导线中的电流输出相应的感应电动势。

所述放大模块2与所述电感线圈1相连，用于采集所述电感线圈1输出的感应电动势并进行放大后输出。

所述发光二级管3通过所述放大模块2连接在电源正极与负极之间，用于接收所述放大模块2放大后的感应电动势，指示所述外部的交流导线中是否存在交流电。

所述比较模块4的第一输入端与所述放大模块2相连，第二输入端连接在电源正极与负极之间，用于比较所述放大后的感应电动势与电源提供的基准电压，当所述放大后的感应电动势大于所述基准电压时，输出高电压。

所述指示模块5与所述比较模块4相连，用于接收所述比较模块4输出的高电压，指示所述外部的交流导线中交流电的大小。

在本实施例中，首先通过所述电感线圈1、放大模块2及发光二级管模块3可以指示出外部的交流导线中是否存在交流电，可以让检查人员根据交流导线是否通电解决一部分问题。在此基础上，再加入所述比较模块4及指示模块5，通过与基准电压的比较能够判断出放大后的感应电动势的大小，进而得知外部的交流导线中交流电的大小，最后通过所述指示模块5通知检查人员，使得检查人员不仅能在不与灯具内部电路连接的前提下，了解到导线中是否存在交流电，还能了解到导线中交流电的大小，为各种故障的判断和排除提供了依据。

请参照图3，为本发明交流电探测电路的第三实施例的连接示意图，在本实施例中，所述电路包括：电感线圈1、放大模块2、发光二级管3、比较模块4及指示模块5。

优选地，所述放大模块2可以包括：

第一限流电阻21、第二限流电阻22、第一三极管23、第二三极管24及第三三极管25，所述第一三极管23的基极与所述电感线圈1的一端相连，发射极与所述电感线圈1的另一端及电源负极相连，集电极通过所述第一限流电阻21接电源正极，所述第一限流电阻21与第一三极管23集电极的公共节点接所述第二三极管24的基极，所述第二三极管24的集电极接电源正极，发射极接所述第三三极管25的基极，所述第三三极管25的集电极通过所述发光二级管3接电源正极，发射极通过所述第二限流电阻22接电源负极。

当所述电感线圈1中产生感应电动势时，输出至所述第一三极管23的基极，这时，所述第一三极管23基极上的电流经过放大后输出至所述第一限流电阻21上，所述第一限流电阻21上的电流增大，从而使得所述第一三极管23集电极的电压增大，这个电压再经过第二三极管24及第三三极管25的放大之后，所述第三三极管25的集电极电压就很大，集电极电流也相应变大，所述第三三极管25导通，所述发光二级管3通电发光。同时所述第三三极管25发射极的电压加到所述比较模块4上与基准电压进行比较，当该电压大于所述基准电压时，所述指示模块5工作，提示所述外部的交流导线中交流电的大小。当然，除了采用所述发光二级管3提示用户之外，也可以采用蜂鸣器等其他指示元件，但是采用发光二级管结构简单，体积小且无噪音，提示效果好。

虽然图3示出了放大模块2的一种具体结构，但是本发明并不限于此。本领域技术人员应当理解，本发明还可以包括其他任意合适的用于采集感应电动势并进行放大输出的电路结构。但是，如图3所示的放大模块2不仅结构简单，而且放大效果好，可以根据感应电动势的实际大小只需改变放大的级数就可以得到理想的放大结果，调整方便，本实施例中虽然给出了两级放大的电路结构，但是当感应电动势较大时，则可以采用单级放大电路，当感应电动势较小时，则可以采用多级放大电路，只需要简单的调整三极管的数量即可。

请参照图4，为本发明交流电探测电路的第四实施例的连接示意图，在本实施例中，所述电路包括：电感线圈1、放大模块2、发光二级管3、比较模块4及指示模块5。

优选地，所述比较模块4可以包括至少一个比较单元41，所述指示模块5包括与所述比较单元数量对应的指示单元51；所述比较单元41可包括：

运算放大器411及两个分压限流电阻，所述两个分压限流电阻连接在电源正极与负极之间，所述运算放大器411的正相输入端接所述第二限流电阻22与所述第三三极管25发射极的公共节点，反向输入端连接在所述两个分压限流电阻的公共节点上，输出端接所述指示单元51。

优选地，所述指示单元51为发光二极管，所述发光二极管的正极接所述运算放大器411的输出端，负极接电源负极。

当所述运算放大器411的正向输入端接收的电压大于电源通过两个分压电阻提供的基准电压时，输出高电压以使得发光二级管工作，通过调整分压限流电阻412、413的大小，即可以调整基准电压的大小，从而指示所述外部交流导线中交流电的大小。如当交流导线中交流电的安全阈值为A，即小于A值时为安全，大于A值时危险，则可以通过调整所述分压限流电阻412、413的阻值使得基准电压为A，从而实现较为精确的指示。当然所述指示单元51也可以设置为如蜂鸣器等其他的指示元件，但是采用发光二级管结构简单，体积小且无噪音，提示效果好。

虽然图4示出了比较模块4的一种具体结构，但是本发明并不限于此。本领域技术人员应当理解，本发明还可以包括其他任意合适的用于比较电压的电路结构。但是，如图4所示的比较模块4不仅结构简单，而且比较结果精确，可以根据需要合理调整基准电压，并根据比较的结果精确的判断出用于比较的电压的大小。

请参照图5，为本发明交流电探测电路的第五实施例的电路示意图。在本实施例中，所述电路包括：

电感线圈L1、放大模块、发光二级管D0、比较模块、指示模块及稳压模块。

具体地，所述电感线圈L1的一端接第一三极管Q1的基极，另一端接电源负极，所述第一三极管Q1的基极与所述电感线圈L1之间设有第一耦合电容C1，所述第一三极管Q1的基极与所述电感线圈L1的一端相连，发射极与所述电感线圈L1的另一端及电源负极相连，集电极通过第一限流电阻R1接电源正极，所述第一限流电阻R1与第一三极管Q1集电极的公共节点接所述第二三极管Q2的基极，所述第二三极管Q2的集电极接电源正极，发射极接所述第三三极管Q3的基极，所述第三三极管Q3的集电极通过发光二极管D0接电源正极，发射极通过第二限流电阻R2接电源负极。所述发光二极管D0的正极接电源正极，负极接所述第三三极管Q3的集电极。

所述电感线圈L1两端之间还设有滤波电容C0，所述第一三极管Q1的基极与所述电感线圈L1之间设有第一耦合电容C1，所述第一三极管Q1的集电极与所述第二三极管Q2的基极之间设有第二耦合电容C2。所述第一三极管Q1的基极与所述第一限流电阻R1之间以及所述第一三极管Q1的基极与电源负极之间分别设有分压偏置电阻R4、R5。所述第二三极管Q2的集电极与电源之间设有第第八限流电阻R8，所述第二三极管Q2的基极与所述第八限流电阻之间以及所述第二三极管Q2的基极与电源负极之间分别设有分压偏置电阻R6、R7。

所述稳压模块包括稳压二极管Z1及第三限流电阻R3，所述稳压二极管Z1的正极接电源负极，负极通过所述第三限流电阻R3接电源正极。

所述比较模块包括至少一个比较单元，所述指示模块包括与所述比较单元数量对应的指示单元；所述比较单元包括：

运算放大器LM324及两个分压限流电阻，所述两个分压限流电阻连接在电源正极与负极之间，所述运算放大器LM324的正相输入端接所述第二限流电阻R2与所述第三三极管Q3发射极的公共节点，反向输入端连接在所述两个分压限流电阻的公共节点上，输出端接所述指示单元。所述指示单元为发光二极管，所述发光二极管的正极接所述运算放大器LM324的输出端，负极接电源负极。

更具体地，在本实施例中，所述比较单元及指示单元的数量为4个，且每个比较单元内的分压限流电阻的阻值不同以指示所述外部的交流导线中大小不同的交流电。在第一个比较单元中，运算放大器LM324及对应两个分压限流电阻R9、R10，分压限流电阻R9连接在电源正极与运算放大器LM324的反相输入端之间，另一个分压限流电阻R10连接在电源负极与运算放大器LM324的反相输入端之间，运算放大器LM324的正相输入端接所述第二限流电阻R2与所述第三三极管Q3发射极的公共节点，输出端接发光二极管D1。发光二极管D1的正极接运算放大器LM324的输出端，负极通过一个对应的限流电阻R17接电源负极。

依次类推，在第二个比较单元中，运算放大器LM324及对应两个分压限流电阻R11、R12，分压限流电阻R11连接在电源正极与运算放大器LM324的反相输入端之间，另一个分压限流电阻R12连接在电源负极与运算放大器LM324的反相输入端之间，运算放大器LM324的正相输入端接所述第二限流电阻R2与所述第三三极管Q3发射极的公共节点，输出端接发光二极管D2。发光二极管D2的正极接运算放大器LM324的输出端，负极通过一个对应的限流电阻R18接电源负极。

依次类推，在第三个比较单元中，运算放大器LM324分别与分压限流电阻R13、R14、发光二极管D3及限流电阻R19对应连接，在第四个比较单元中，运算放大器LM324分别与分压限流电阻R15、R16、发光二极管D4及限流电阻R20对应连接。

在做检查时，按下开关SW1，运放LM324开始工作，电流流过第三限流电阻R3，稳压二极管Z1工作，给后续电路提供一个稳定的电压，同时分压电阻R9和R10、R11和R12、R13和R14、R15和R16将分得的基准电压输入到运算放大器LM324的反相输入端；同时第一三极管Q1、第二三极管Q2处于正向偏置状态，当交流导线放到电感线圈L1里面的时候，交流导线变化的电流产生变化的磁场，电感线圈L1缠绕的导线就会产生一个变化的感应电动势，其中，电流的大小与产生的磁场大小成正比，磁场的大小与产生的电压也成正比，这个变化的电压，通过第一耦合电容C2耦合，输入到第一三极管Q1的基极上，这时，第一三极管Q1有变化的电流流过，这个变化的电流经过第一三极管Q1放大，使得第一限流电阻R1上的电流增大，这样第一三极管Q1的集电极电压变大，这个变化的电压，再经过第二耦合电容C2耦合，变化的电压加到第二三极管Q2的基极上，依次经过第二三极管Q2、第三三极管Q3的放大，使得第三三极管Q3的集电极流过的电流很大，这时发光二极管D0发光，说明交流导线有电流通过；同时电流流到第二限流电阻R2，在第二限流电阻R2上分得的电压，输出至运算放大器LM324的正相输入端，此时给运算放大器LM324正相输入端的电压，会与运算放大器LM324的反相输入端的基准电压做比较，大于基准电压，对应的运算放大器LM324就会输出高电压，相应的发光二极管就会发光，因为每个比较单元中的分压限流电阻阻值不同，因此每个运算放大器LM324反相输入端的基准电压也不同，此时根据哪个发光二极管发光，就可以判断出交流导线中的电流的大小。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

通过上述实施例的描述，本发明具有以下优点：

采用本实施例中的探测电路，通过电感线圈感应交流导线中的电流产生感应电动势，再通过放大模块采集并放大，输出给发光二级管指示交流导线中是否存在交流电，整个探测电路工装简单、可靠性强，无需将探测电路与灯具的内部电路接通就能判断出导线中有无电流输出的问题，进而判断出出现问题的部位，操作简便，提高了检查人员检查的效率和安全性；再加入比较模块及指示模块，通过与基准电压的比较能够判断出放大后的感应电动势的大小，进而得知外部的交流导线中交流电的大小，最后通过指示模块通知检查人员，使得检查人员不仅能了解到导线中是否存在交流电，还能了解到导线中交流电的大小，为各种故障的判断和排除提供了依据。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，简称ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，简称RAM）等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种交流电探测电路，其特征在于，包括：

电感线圈，用于当外部的交流导线放到所述电感线圈里时，根据所述外部的交流导线中的电流输出相应的感应电动势；

放大模块，与所述电感线圈相连，用于采集所述电感线圈输出的感应电动势并进行放大后输出；

发光二极管，所述发光二极管的正极接电源正极，负极通过所述放大模块接电源负极，当接收到所述放大模块放大后的感应电动势时点亮，提示用户所述外部的交流导线中存在交流电。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

比较模块，第一输入端与所述放大模块相连，第二输入端连接在电源正极与负极之间，用于比较所述放大后的感应电动势与电源提供的基准电压，当所述放大后的感应电动势大于所述基准电压时，输出高电压；

指示模块，与所述比较模块相连，用于接收所述比较模块输出的高电压，指示所述外部的交流导线中交流电的大小。

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述放大模块包括：

第一限流电阻、第二限流电阻、第一三极管、第二三极管及第三三极管，所述第一三极管的基极与所述电感线圈的一端相连，发射极与所述电感线圈的另一端及电源负极相连，集电极通过所述第一限流电阻接电源正极，所述第一限流电阻与第一三极管集电极的公共节点接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极接电源正极，发射极接所述第三三极管的基极，所述第三三极管的集电极通过所述发光二极管接电源正极，发射极通过所述第二限流电阻接电源负极。

4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电感线圈的两个输出端之间设有滤波电容。

5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一三极管的基极与所述电感线圈之间设有第一耦合电容，所述第一三极管的集电极与所述第二三极管的基极之间设有第二耦合电容。

6.如权利要求2-5任一项所述的电路，其特征在于，所述比较模块包括至少一个比较单元，所述指示模块包括与所述比较单元数量对应的指示单元；所述比较单元包括：

运算放大器及两个分压限流电阻，所述两个分压限流电阻连接在电源正极与负极之间，所述运算放大器的正相输入端接所述第二限流电阻与所述第三三极管发射极的公共节点，反向输入端连接在所述两个分压限流电阻的公共节点上，输出端接所述指示单元。

7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述指示单元为发光二极管，所述发光二极管的正极接所述运算放大器的输出端，负极接电源负极。

8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述比较单元及指示单元的数量为4个，且每个比较单元内的分压限流电阻的阻值不同以指示所述外部的交流导线中大小不同的交流电。

9.如权利要求8所述的电路，其特征在于，所述运算放大器的型号为LM324。

10.如权利要求9所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

稳压模块，所述稳压模块包括稳压二极管及第三限流电阻，所述稳压二极管的正极接电源负极，负极通过所述第三限流电阻接电源正极。