CN104142439A - 家用电器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种家用电器,包括家用电器本体及与家用电器本体电性连接的漏电保护插头,其中,所述家用电器本体内设有处理模块,所述漏电保护插头包括自检模块;所述处理模块用于向所述自检模块主动发送检测信号,并根据接收到的所述自检模块反馈产生的输入信号,判断所述漏电保护插头是否工作正常。本发明的有益效果是:通过在家用电器本体发送检测信号自漏电保护插头的自检模块中进行检测,并接收漏电保护插头反馈产生的输入信号,以及时判断漏电保护插头是否发生故障,提高家用电器的安全性。

Description

家用电器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种家用电器。
背景技术
[0002] 家用电器在长期使用中,难免会有漏电情况发生。漏电现象对人生安全影响极大。 目前,为了避免家用电器漏电,很多家用电器均设置有漏电保护插头,例如冰箱、热水器、洗 衣机等。
[0003] 然而,现有的漏电保护插头并未设有自检电路,其可靠性完全依赖于器件本身的 稳定性。如果漏电保护插头本身发生故障,则会非常不安全。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种家用电器,该家用电器可通过家用电器本体内的控制 模块发送检测信号至漏电保护插头进行检测,以即使得知漏电保护插头是否出现故障。
[0005] 相应地,本发明一种实施方式的家用电器包括:
[0006] 家用电器本体及与家用电器本体电性连接的漏电保护插头,其中,
[0007] 所述家用电器本体内设有处理模块,所述漏电保护插头包括自检模块;
[0008] 所述处理模块用于向所述自检模块主动发送检测信号,并根据接收到的所述自检 模块反馈产生的输入信号,判断所述漏电保护插头是否工作正常。
[0009] 作为本发明的进一步改进,所述家用电器还包括第一光耦模块,所述检测信号通 过所述第一光耦模块转换为触发信号发送至所述自检模块中。
[0010] 作为本发明的进一步改进,所述第一光耦模块的二极管接收所述检测信号,所述 第一光耦模块的三极管集电极电性连接电源、发射极输出所述触发信号。
[0011] 作为本发明的进一步改进,所述自检模块包括与吸合线圈配合的第一自检电路; 所述第一自检电路包括第一三极管,所述触发信号由所述第一三极管的基极输入,所述第 一三极管的集电极接地、发射极与吸合线圈电性连接,其中,所述第一三极管与所述吸合线 圈之间还设有第一电阻,以保证所述吸合线圈处于导通状态。
[0012] 作为本发明的进一步改进,所述第一自检电路产生第一自检信号,所述第一自检 信号被构造为在所述第一三极管和第一电阻之间输出。
[0013] 作为本发明的进一步改进,所述自检模块包括与所述漏电保护插头的交流互感线 圈配合的第二自检电路,所述第二自检电路产生第二自检信号,所述第二自检电路包括:
[0014] 测试绕组,所述测试绕组穿过所述交流互感线圈,所述测试绕组的一端输入所述 触发信号,另一端接地;
[0015] 控制芯片,所述控制芯片接收所述交流互感线圈产生的感应电流,并由所述控制 芯片的信号输出端口输出第二自检信号。
[0016] 作为本发明的进一步改进,所述漏电保护插头还包括与可控硅整流器电性连接的 保护电路,所述可控硅整流器与吸合线圈电性连接,所述保护电路用于避免所述感应电流 导通所述可控硅整流器。
[0017] 作为本发明的进一步改进,所述保护电路包括:
[0018] 场效应管,所述触发信号输入所述场效应管的栅极,所述场效应管的源极接地,所 述场效应管的漏极与所述可控硅整流器及所述信号输出端口电性连接。
[0019] 作为本发明的进一步改进,所述场效应管的栅极和源极之间电性连接有第二电 阻。
[0020] 作为本发明的进一步改进,所述自检模块包括与吸合线圈配合的第一自检电路, 以及与所述漏电保护插头的交流互感线圈配合的第二自检电路;所述第一自检电路产生相 应的第一自检信号,所述第二自检电路产生相应的第二自检信号。
[0021] 作为本发明的进一步改进,所述漏电保护插头还包括一反馈电路,所述反馈电路 接收所述触发信号、第一自检信号和第二自检信号,并转换为所述输入信号。
[0022] 作为本发明的进一步改进,所述反馈电路包括一门电路,所述门电路接收所述触 发信号、第一自检信号和第二自检信号,并输出相应电平信号。
[0023] 作为本发明的进一步改进,所述门电路为与门电路。
[0024] 作为本发明的进一步改进,所述家用电器还包括接收所述电平信号的第二光耦模 块,所述第二光耦模块输出所述输入信号。
[0025] 作为本发明的进一步改进,所述第二光耦模块中三极管的集电极电性连接电源。
[0026] 作为本发明的进一步改进,所述家用电器为热水器。
[0027] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过在家用电器本体发送检测信号自漏 电保护插头的自检模块中进行检测,并接收漏电保护插头反馈产生的输入信号,以及时判 断漏电保护插头是否发生故障,提高家用电器的安全性。
附图说明
[0028] 图1是本发明一实施方式中家用电器漏电保护插头检测装置的模块图。
[0029] 图2是本发明一实施方式中家用电器本体端的电路示意图。
[0030] 图3是本发明一实施方式中漏电保护插头端的电路示意图。
[0031] 附图标记为:
[0032] 家用电器本体10 漏电保护插头 20 光耦模块 30
[0033] 电源模块 101 自检模块 201 第一光稱模块 301
[0034] 处理模块 103 吸合线圈 203 二极管 3011
[0035] 显示模块 105 可控硅整流器 204 三极管 3013
[0036] 继电器开关 1011 交流互感线圈 205 第一下拉电阻 3015
[0037] 第一限流电阻107 控制芯片 207 第二光耦模块 303
[0038] 反馈电路 209 二极管 3031
[0039] 第一自检电路 2011 第二自检电路 2013 三极管 3033
[0040] 第一三极管 20111第一电阻 20113第二下拉电阻 20115
[0041] 第二限流电阻 20117测试绕组 20131第三限流电阻 20133
[0042] 第四电阻 20135第五电阻 20137第六电阻 20139
[0043] 保护电路 2015 场效应管 20151第二电阻 20153
[0044] 门电路 2091 第四限流电阻 2093
具体实施方式
[0045] 以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不 限制本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所轻易做出的结构、方法、或功能上 的变换均包含在本发明的保护范围内。
[0046] 如图1所示,本发明一实施方式中,家用电器包括家用电器本体10及与漏电保护 插头20。所述家用电器本体10和所述漏电保护插头20通过电缆及信号线电性连接。所述 家用电器本体10内设有处理模块103。所述漏电保护插头内设有自检模块201。所述处理 模块103可发送检测信号至所自检模块201。并根据接收到的所述自检模块201反馈产生 的输入信号,以判断所述漏电保护插头20是否正常工作。
[0047] 所述家用电器还包括光稱模块30,所述光稱模块30包括第一光稱模块和第二光 奉禹丰吴块。
[0048] 家用电器10与漏电保护插头20之间通过光耦模块30进行信号传输,可实现强电 与弱电隔离,更加安全。对于第一光稱模块和第二光稱模块,将在下文中结合图2详细说 明。
[0049] 所述自检模块201电性连接所述漏电保护插头20内的吸合线圈203、交流互感线 圈205,以及控制芯片207。
[0050] 所述吸合线圈203、交流互感线圈205、控制芯片207电性连接反馈电路209,以通 过所述反馈电路209转换自检信号为输入信号。
[0051] 具体地,如图2、图3所示,虚线以左一侧为家用电器本体10端。虚线以右为漏电 保护插头20端。
[0052] 所述家用电器本体10内设有电源模块101,所述电源模块101与所述处理模块 103电性连接,以给所述处理模块103供电。
[0053] 所述处理模块103还电性连接有显示模块105,所述电源模块101通过所述处理模 块103给所述显示模块105供电。
[0054] 所述电源模块101包括一继电器开关1011,所述继电器开关1011控制负载通断。
[0055] 所述处理模块103的输出口 OUT可发送检测信号。优选地,该检测信号为脉冲信 号。所述脉冲信号的脉冲间隔以及持续时间可由所述处理模块103内程序调整。
[0056] 该脉冲信号经过与所述输出口串联的第一限流电阻107后,进入所述第一光耦模 块301。并通过所述第一光耦模块301将所述检测信号转换为触发信号后,发送至所述自检 模块201中。
[0057] 在本发明一实施方式中,所述第一光f禹模块301包括一二极管3011和一三极管 3013。所述第一光耦模块301的所述二极管3011连接所述家用电器本体10,所述三极管 3013连接所述漏电保护插头20。具体地,所述二极管3011 -端接收所述检测信号,另一段 接地GND2。所述三极管3013的集电极电性连接电源Vccl。所述三极管3013的发射极输 出转换后的触发信号Trig。所述三极管3013的发射极还电性连接一第一下拉电阻3015后 并接地GND1。
[0058] 当所述处理模块103的输出口 OUT无输出时,所述输出口的电压为0。所述电阻 107和所述第一光耦模块301的二极管3011上没有电流。所述三极管3013不导通。所述 触发信号为0。当所述输出口 OUT输出高电平时,所述三极管3013导通。所述触发信号为 高电平。
[0059] 所述自检模块201包括与吸合线圈203配合的第一自检电路2011,和/或与所述 漏电保护插头的交流互感线圈205配合的第二自检电路2013。当只有第一自检电路2011 时,则只能对所述吸合线圈203进行检测。当只有第二自检电路2013时,则只能对所述交 流互感线圈205进行检测。当同时具有第一自检电路2011和第二自检电路2013时,则可 即对吸合线圈203和所述交流互感线圈205进行检测。
[0060] 在本发明一实施方式中,所述吸合线圈203电性连接有可控硅整流器204和电源 Vccl。由于最终执行机构为吸合线圈203,吸合线圈203的通断直接影响到所述漏电保护插 头20是否可以在漏电的情况下断开电气连接。所述第一自检电路2011用于检测吸合线圈 203的通断。
[0061] 所述第一自检电路2011包括第一三极管20111,所述触发信号Trig经过一第二限 流电阻20117后由所述第一三极管20111的基极输入。所述第一三极管20111的集电极接 地GND1。所述第一三极管20111的发射极与所述吸合线圈203电性连接。
[0062] 其中,所述第一三极管20111的基极和集电极之间电性连接有一第二下拉电阻 20115。所述第一三极管20111和所述吸合线圈203之间还设有第一电阻20113。所述第一 电阻20113 -端连接在所述吸合线圈203和所述可控硅整流器204的相交处,另一端与所 述第一三极管20111的发射极相连。该第一电阻20113的取值应当尽可能的大,这样,在第 一三极管20111导通时,流经所述吸合线圈203的电流可以足够小。以保证所述吸合线圈 203处于导通状态。否则,所述吸合线圈203会始终处于吸合状态,使所述漏电保护插头20 无法正常工作。优选地,所述第一三极管20111为PNP型三极管。
[0063] 所述第一自检电路2011产生第一自检信号Signall,以判断所述吸合线圈203是 否工作正常。所述第一自检信号Signall被构造为在所述第一三极管20111和所述第一电 阻20113之间输出。
[0064] 通过上述电路布置,使得当触发信号为0时,由于所述第二下拉电阻20115的作 用,所述第一三极管20111使用保持导通状态。所述第一自检信号的电压为0。当触发信号 为高电平时,所述第一三极管20111不导通,所述第一自检信号为高电平。可以理解,若所 述吸合线圈203损坏,则始终处于断开状态,这时,所述第一自检信号始终为0。由此,即可 通过触发信号和第一自检信号的关系,判断所述吸合线圈是否损坏。
[0065] 在本发明的一实施方式中,所述第二自检电路2013包括:测试绕组20131和控制 芯片207。所述测试绕组20131穿过所述交流互感线圈205。所述测试绕组20131的一端 输入所述触发信号Trig,另一端接地GND1。所述触发信号经过第三限流电阻20133后进 入所述交流互感线圈205。所述控制芯片207 - VS端口电性连接电源Vccl,GND端口接地 GND1。通过输入端口 VIN接收所述交流互感线圈205产生的感应电流,并由所述控制芯片 207的信号输出端口 0S输出第二自检信号Signal2。
[0066] 正常情况下,所述交流互感线圈205的L和N之间电流差值为0, PE上电流为0, 所述交流互感线圈205上没有电流。
[0067] 通过增加所述测试绕组20131,以模仿所述交流互感线圈205的漏电状况,使所述 交流互感线圈205上产生电流。所述第二自检电路2013还包括第四电阻20135、第五电阻 20137、第六电阻20139,以调整所述交流互感线圈205的灵敏度。所述第四电阻20135、第五 电阻20137与所述交流互感线圈205并联。所述第六电阻20139设置于所述控制芯片207 和所述交流互感线圈205之间。所述交流互感线圈205产生的感应电流经过所述第六电阻 20139后,进入所述控制芯片207。
[0068] 通过上述电路布置,使得当触发信号为高点平时,所述交流互感线圈205上会产 生感应电流,并将该感应电流传递到所述控制芯片207上。若交流互感线圈205损坏,则不 会产生感应电流。由此,即可通过触发信号和第二自检信号的关系,判断所述交流互感线圈 205是否损坏。
[0069] 在一种情况下,当所述感应电流大于预设的固定值(由所述控制芯片决定)时,所 述控制芯片207的信号输出端口会输出高电平驱动所述可控硅整流器204导通。但由于此 时正处于检测状态,所述可控硅整流器204不可以导通,否则所述吸合线圈203将吸合,导 致所述漏电保护插头20断开,整套系统停止工作。因此,在这种情况下,所述漏电保护插头 20还包括与所述可控硅整流器204电性连接的保护电路2015,用于避免所述感应电流导通 所述可控硅整流器204。
[0070] 所述保护电路2015包括:场效应管20151,所述触发信号Trig输入所述场效应管 20151的栅极G,所述场效应管20151的源极S接地GND1,所述场效应管20151的漏极D与 所述可控硅整流器204及所述控制芯片207的信号输出端口电性连接。
[0071] 通过上述电路布置,使得当触发信号为高电平时,所述场效应管20151导通,这 时,所述可控硅整流器204的G端电压被拉低。此时,虽然所述控制芯片207的信号输出端 口会输出高电平,但可控硅整流器204的G端电压为0,可控硅整流器204不会导通。
[0072] 值得一提的是:由于所述场效应管20151的输入阻抗很高,极间电容会导致在所 述触发信号消失后,所述场效应管20151依然无法关闭。故在所述场效应管20151的栅极 和源极之间电性连接有第二电阻20153,以加速极间电容的放电速度。另外,所述控制芯 片207的输入和输出信号之间也会有一定的延时,通过调节所述第二电阻20153的大小, 可以适当增加所述场效应管20151的导通时间,以防止所述信号输出端口的输出信号还未 消失,所述场效应管20151就处于关闭状态,导致所述可控硅整流器误触发,所述吸合线圈 203导通,引起所述漏电保护插头20停止工作的问题。
[0073] 在本发明一实施方式中,所述自检模块201包括与吸合线圈203配合的第一自检 电路2011,以及与所述漏电保护插头的交流互感线圈205配合的第二自检电路2013。如 此,即可得到第一自检电路2011产生的第一自检信号,以及第二自检电路产生的第二自检 信号。
[0074] 优选地,在本发明一实施方式中,所述漏电保护插头的反馈电路209,用于接收所 述触发信号Trig、第一自检信号Signall和第二自检信号Signal2,并转换为所述输入信 号。其中,所述反馈电路209包括一门电路2091,所述门电路2091接收所述触发信号Trig、 第一自检信号Signall和第二自检信号Signal2,并输出相应电平信号。优选地,所述门电 路2091为与门电路。通过上述电路布置,可构造成当所述触发信号Trig、所述第一自检信 号Signall、所述第二自检信号Signal2均为高电平时,所述门电路2091输出高电平。
[0075] 所述第二光耦模块303接收经过第四限流电阻2093的电平信号,并输出所述输入 信号至所述处理模块103的输入端IN。
[0076] 其中,所述第二光耦模块303包括一二极管3031和一三极管3033。所述第二光耦 模块303的所述二极管3031连接所述漏电保护插头20,所述三极管3033连接所述家用电 器本体10。具体地,所述二极管3031 -端接收所述检测信号,另一段接地GND1。所述三极 管3033的集电极电性连接电源Vcc2并输出转换后的输入信号。所述三极管3033的发射 极接地GND2。
[0077] 所述处理模块103在接收到所述输入信号后,即可通过所述输入信号的电平,判 断所述漏电保护插头20是否正常工作。本发明的一实施方式中,当电平信号为高电平时, 所述二极管3031和所述三极管3033导通,所述处理模块103的输入端IN电压被拉低为0, 则代表所述漏电保护插头20工作正常。若电平信号为0时,所述二极管3031和所述三极 管3033不导通,所述处理模块103的输入端IN电压为高电平,则代表所述漏电保护插头20 工作不正常。
[0078] 综上所述,本发明通过在家用电器本体发送检测信号自漏电保护插头的自检模块 中进行检测,并接收漏电保护插头反馈产生的输入信号,以及时判断漏电保护插头是否发 生故障,提高家用电器的安全性。
[0079] 应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一 个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说 明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以 理解的其他实施方式。
[0080] 上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说 明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式 或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1. 一种家用电器,包括家用电器本体(10)及与家用电器本体(10)电性连接的漏电保 护插头(20),其特征在于, 所述家用电器本体(10)内设有处理模块(103 ),所述漏电保护插头(20)包括自检模块 (201); 所述处理模块(103)用于向所述自检模块(201)主动发送检测信号,并根据接收到的 所述自检模块反馈产生的输入信号,判断所述漏电保护插头(20)是否工作正常。
2. 根据权利要求1所述的家用电器,其特征在于,所述家用电器还包括第一光耦模块 (301),所述检测信号通过所述第一光耦模块(301)转换为触发信号(Trig)发送至所述自 检模块(201)中。
3. 根据权利要求2所述的家用电器,其特征在于,所述第一光耦模块(301)的二极管 (3011)接收所述检测信号,所述第一光耦模块(301)的三极管(3013)集电极电性连接电 源、发射极输出所述触发信号(Trig)。
4. 根据权利要求2所述的家用电器,其特征在于,所述自检模块(201)包括与吸合线圈 (203)配合的第一自检电路(2011);所述第一自检电路(2011)包括第一三极管(20111 ),所 述触发信号(Trig)由所述第一三极管(20111)的基极输入,所述第一三极管(20111)的集 电极接地、发射极与吸合线圈(203)电性连接,其中,所述第一三极管(20111)与所述吸合 线圈(203)之间还设有第一电阻(20113),以保证所述吸合线圈(203)处于导通状态。
5. 根据权利要求4所述的家用电器,其特征在于,所述第一自检电路(2011)产生第一 自检信号(signal 1),所述第一自检信号(signal 1)被构造为在所述第一三极管(20111)和 第一电阻(20113)之间输出。
6. 根据权利要求2或4所述的家用电器,其特征在于,所述自检模块(201)包括与所述 漏电保护插头(20)的交流互感线圈(205)配合的第二自检电路(2013),所述第二自检电路 (2013)产生第二自检信号(signal2),所述第二自检电路(2013)包括: 测试绕组(20131),所述测试绕组(20131)穿过所述交流互感线圈(205),所述测试绕 组(20131)的一端输入所述触发信号(Trig),另一端接地; 控制芯片(207),所述控制芯片(207)接收所述交流互感线圈(205)产生的感应电流, 并由所述控制芯片(207)的信号输出端口输出第二自检信号(signal2)。
7. 根据权利要求6所述的家用电器,其特征在于,所述漏电保护插头(20)还包括与可 控硅整流器(204)电性连接的保护电路(2015),所述可控硅整流器(204)与吸合线圈(203) 电性连接,所述保护电路(2015 )用于避免所述感应电流导通所述可控硅整流器(204 )。
8. 根据权利要求7所述的家用电器,其特征在于,所述保护电路(2015)包括: 场效应管(20151),所述触发信号(Trig)输入所述场效应管(20151)的栅极,所述场效 应管(20151)的源极接地,所述场效应管(20151)的漏极与所述可控硅整流器(204)及所述 信号输出端口电性连接。
9. 根据权利要求8所述的家用电器,其特征在于,所述场效应管(20151)的栅极和源极 之间电性连接有第二电阻(20153)。
10. 根据权利要求2所述的家用电器,其特征在于,所述自检模块(201)包括与吸合 线圈(203)配合的第一自检电路(2011),以及与所述漏电保护插头(20)的交流互感线圈 (205)配合的第二自检电路(2013);所述第一自检电路(2011)产生相应的第一自检信号 (signall),所述第二自检电路(2013)产生相应的第二自检信号(signal2)。
11. 根据权利要求10所述的家用电器,其特征在于,所述漏电保护插头(20)还包括一 反馈电路(209),所述反馈电路(209)接收所述触发信号(Trig)、第一自检信号(signall) 和第二自检信号(signal2),并转换为所述输入信号。
12. 根据权利要求11所述的家用电器,其特征在于,所述反馈电路(209)包括一门电路 (2091),所述门电路(2091)接收所述触发信号(Trig)、第一自检信号(signall)和第二自 检信号(signal2),并输出相应电平信号。
13. 根据权利要求12所述的家用电器,其特征在于,所述门电路(2091)为与门电路。
14. 根据权利要求12所述的家用电器,其特征在于,所述家用电器还包括接收所述电 平信号的第二光耦模块(303 ),所述第二光耦模块(303 )输出所述输入信号。
15. 根据权利要求14所述的家用电器,其特征在于,所述第二光耦模块(303)中三极管 (3033)的集电极电性连接电源。
16. 根据权利要求1至5、7至15任一权项所述的家用电器,其特征在于,所述家用电器 为热水器。
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