CN107017606A - 一种零序反相自锁定型漏电保护器控制电路及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及家用漏电保护器产品技术领域，尤其是一种零序反相自锁定型漏电保护器控制电路及其方法，包括地线带电检测与指示模块、地线电压跟随模块、电压逻辑分析模块、倒相控制模块、阀值检测模块、自锁定模块、开关逻辑控制模块、地线电流检测模块、零序漏电检测模块、漏电脱扣控制模块、高温保护控制模块和电磁脱扣线圈。本发明有益效果：与现有的电压型漏电保护器技术相比，安全性更高，能自动识别并切换控制模式，解决了用电环境突变后带来的安全隐患。

Description

一种零序反相自锁定型漏电保护器控制电路及其方法
技术领域
本发明涉及家用漏电保护器产品技术领域，尤其是一种零序反相自锁定型漏电保护器控制电路及其方法。
背景技术
现有的漏电保护器有电压型和电流型以及电压/电流互锁控制型，该类型产品优点是：通过人为选择保护类型来适应用电环境以此达到更好的通用性。缺点是：当安装后的产品后期用电环境发生突变时漏电保护器将不能时时应对，如：事先预置使用电压型漏电保护器当遇上电源插座极性相反，插座地线与火线短路时，此时电压型漏保器将失去保护作用。针对此安全隐患，本发明提出零序反相自锁定型漏电保护器保护方式来解决上述安全隐患。
发明内容
本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种零序反相自锁定型漏电保护器控制电路及其方法，采用检测E-N之间的电压来判断电源极性是否相反，当极性反接后，系统将自动锁定成电流型漏电保护器来避免用电环境突变带来的安全隐患。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：
一种零序反相自锁定型漏电保护器控制电路及其方法，包括地线带电检测与指示模块、地线电压跟随模块、电压逻辑分析模块、倒相控制模块、阀值检测模块、自锁定模块、开关逻辑控制模块、地线电流检测模块、零序漏电检测模块、漏电脱扣控制模块、高温保护控制模块和电磁脱扣线圈。所述地线带电检测与指示模块通过地线电压跟随模块分别连接电压逻辑分析模块和阀值检测模块。所述电压逻辑分析模块通过倒向控制模块连接开关逻辑控制模块。所述阀值检测模块通过自锁定模块连接开关逻辑控制模块。所述开关逻辑控制模块分别连接地线电流检测模块和漏电脱扣控制模块。所述地线电流检测模块、零序漏电检测模块、高温保护控制模块和电磁脱扣线圈均连接漏电脱扣控制模块。所述电磁脱扣线圈还连接有试验漏电降压模块。
优选地，所述零序反相自锁定型漏电保护器当电源插座零火线接反，对应插座零(N)孔位置将是火线(L)，此时该脚位孔与保护地(E)孔将是相电压。该状态系统将自动锁定成地线电流保护功能为开起状态且不再随输入端电源极性变化自动改变保护模式，该模式直到插座终止供电或跳闸保护后方能自动解除。所述电压逻辑分析模块是分析电源输入E-N之间的端电压是否小于，若是则地线电流将不参与保护反之将开启地线电流保护模式。阀值检测模块是判别零火线接反的识别转换。所述自锁定模块是强制锁定地线电流保护功能保持在开启状态，可以防止电源输入端在零火线反相后插座地线断开且与火线短路造成的安全隐患。该控制再次提升了漏电保护器领域的安全模式更能适应不同的用电环境从而更有效的实现安全用电。
优选地，所述阀值检测模块是用来识别电源输入E-N之间的端电压是否远大于36V判定，当E-N电压远大于36V时则输出高电平，否则输出低电平。
优选地，所述自锁定模块是接收来自阀值检测模块输出的高、低电平控制。当接收到1次是高电平时则输出立即锁定为高电平，此状态将持续维持到中断电源供电方可解除；当接收到来自阀值检测模块输出低电平时，自锁定模块输出低电平。
优选地，所述地线带电检测与指示模块的指示模块(LED灯)与地线带电检测模块的连接方式为“串联”。地线带电检测与指示模块是并接在电源输入E-N之间。
优选地，所述地线电压跟随模块正比例输出E-N之间的大小，当E-N之间电压＞18V时，地线电压跟随模块开始有电压输出，E-N之间的电压越大，地线电压跟随模块输出电压越高，最高输出电压为地线电压跟随模块的供电电压。
优选地，所述电压逻辑分析模块接收来自地线电压跟随模块输出电压，当检测到正比例与E-N输入端电压大于(如：36V)，则输出高电平，否则输出低电平。
优选地，所述倒相控制模块接收来自电压逻辑分析模块输出的开关信号，当电压逻辑分析模块输出高电平时，倒相控制模块输出高电平否则输出低电平。
优选地，所述开关逻辑控制模块分别接收来自倒相控制模块和自锁定模块输出的开关信号控制，当接收到任何一个开关信号为高电平时，开关逻辑模块输出低电平，否则输出截止，开关逻辑受控同步与输入端动态变化。
优选地，所述地线电流检测模块输出端受控于开关逻辑控制模块的输出控制，当开关逻辑控制模块输出低电平时，地线电流检测模块输出将强制对地短路，不允许地线电流参与漏电保护；当开关逻辑控制模块输出高电平时，地线电流检测模块输出将参与地线电流漏电保护。
本发明有益效果：本发明安全性更高，能自动识别并切换控制模式，增强了漏电保护器安全性能，提高了漏电保护器自适应特性，解决了极端条件下，用电环境突引起的安全隐患，能够识别电源插座相位的检测方法，采用检测E-N之间的电压来判断电源极性是否相反，当极性反接时，系统将自动锁定成电流型漏电保护器来避免用电环境突变带来的安全隐患。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，一种零序反相自锁定型漏电保护器控制电路及其方法，包括地线带电检测与指示模块、地线电压跟随模块、电压逻辑分析模块、倒相控制模块、阀值检测模块、自锁定模块、开关逻辑控制模块、地线电流检测模块、零序漏电检测模块、漏电脱扣控制模块、高温保护控制模块和电磁脱扣线圈。所述地线带电检测与指示模块通过地线电压跟随模块分别连接电压逻辑分析模块和阀值检测模块。所述电压逻辑分析模块通过倒向控制模块连接开关逻辑控制模块。所述阀值检测模块通过自锁定模块连接开关逻辑控制模块。所述开关逻辑控制模块分别连接地线电流检测模块和漏电脱扣控制模块。所述地线电流检测模块、零序漏电检测模块、高温保护控制模块和电磁脱扣线圈均连接漏电脱扣控制模块。所述电磁脱扣线圈还连接有试验漏电降压模块。
进一步的，所述零序反相自锁定型漏电保护器当电源插座零火线接反，对应插座零(N)孔位置将是火线(L)，此时该脚位孔与保护地(E)孔将是相电压。该状态系统将自动锁定成地线电流保护功能为开起状态且不再随输入端电源极性变化自动改变保护模式，该模式直到插座终止供电或跳闸保护后方能自动解除。所述电压逻辑分析模块是分析电源输入E-N之间的端电压是否小于，若是则地线电流将不参与保护反之将开启地线电流保护模式。阀值检测模块是判别零火线接反的识别转换。所述自锁定模块是强制锁定地线电流保护功能保持在开启状态，可以防止电源输入端在零火线反相后插座地线断开且与火线短路造成的安全隐患。该控制再次提升了漏电保护器领域的安全模式更能适应不同的用电环境从而更有效的实现安全用电。
进一步的，所述阀值检测模块是用来识别电源输入E-N之间的端电压是否远大于36V判定，当E-N电压远大于36V时则输出高电平，否则输出低电平。
进一步的，所述自锁定模块是接收来自阀值检测模块输出的高、低电平控制。当接收到1次是高电平时则输出立即锁定为高电平，此状态将持续维持到中断电源供电方可解除；当接收到来自阀值检测模块输出低电平时，自锁定模块输出低电平。
进一步的，所述地线带电检测与指示模块的指示模块(LED灯)与地线带电检测模块的连接方式为“串联”。地线带电检测与指示模块是并接在电源输入E-N之间。
进一步的，所述地线电压跟随模块正比例输出E-N之间的大小，当E-N之间电压＞18V时，地线电压跟随模块开始有电压输出，E-N之间的电压越大，地线电压跟随模块输出电压越高，最高输出电压为地线电压跟随模块的供电电压。
进一步的，所述电压逻辑分析模块接收来自地线电压跟随模块输出电压，当检测到正比例与E-N输入端电压大于(如：36V)，则输出高电平，否则输出低电平。
进一步的所述倒相控制模块接收来自电压逻辑分析模块输出的开关信号，当电压逻辑分析模块输出高电平时，倒相控制模块输出高电平否则输出低电平。
进一步的，所述开关逻辑控制模块分别接收来自倒相控制模块和自锁定模块输出的开关信号控制，当接收到任何一个开关信号为高电平时，开关逻辑模块输出低电平，否则输出截止，开关逻辑受控同步与输入端动态变化。
进一步的，所述地线电流检测模块输出端受控于开关逻辑控制模块的输出控制，当开关逻辑控制模块输出低电平时，地线电流检测模块输出将强制对地短路，不允许地线电流参与漏电保护；当开关逻辑控制模块输出高电平时，地线电流检测模块输出将参与地线电流漏电保护。
本发明安全性更高，能自动识别并切换控制模式，增强了漏电保护器安全性能，提高了漏电保护器自适应特性，解决了极端条件下，用电环境突引起的安全隐患，能够识别电源插座相位的检测方法，采用检测E-N之间的电压来判断电源极性是否相反，当极性反接时，系统将自动锁定成电流型漏电保护器来避免用电环境突变带来的安全隐患。
工作原理
电压电流同时判断：通电状态，地线带电检测与指示模块时时监测电源插头输入E-N端之间的电压，该电压经地线电压跟随模块进行比例转换后输出线性控制电压。当电压逻辑分析模块检测到正比例(如：E-N＞36V)时，输出高电平至倒相控制模块并使倒相模块输出低电平，该低电平使开关逻辑控制模块输出截止，该状态时系统自动开启了电流型保护功能，若此时地线电流检测模块检测到地线漏电流时，将输出控制信号至漏电脱扣控制模块，漏电脱扣控制模块驱动电磁脱扣线圈执行保护跳闸动作，实现了(如：E-N＞36V)，地线漏电流(如：＞30mA)双重判断保护功能。
自动锁定：插入电源插头时，当检测电源输入E-N之间的端电压远大于36V(如：50V以上)，该电压经地线电压跟随模块进行比例转换后输出线性控制电压。当电压逻辑分析模块检测到正比例(如：E-N＞36V)时，输出高电平至倒相控制模块并使倒相模块输出低电平，该低电平使开关逻辑控制模块输出截止，该状态时系统自动开启了电流型保护功能。与此同时，阀值检测模块受控导通并输出高电平至自锁定模块。此时，自锁定模块输出高电平并维持锁定(此锁定状态将维持到电源插座中断供电后方可自动解除；此状下，若电源插座零火线相反且地线与火线短路，即：E-N之间的Δv＝0V，锁定型将维持地线电流保护模式)。若此时地线电流检测模块检测到地线漏电流时，将输出控制信号至漏电脱扣控制模块，漏电脱扣控制模块驱动电磁脱扣线圈执行保护跳闸动作，实现了(如：E-N＞36V)，地线漏电流(如：＞30mA)双重判断保护功能。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种零序反相自锁定型漏电保护器控制电路，其特征在于：包括地线带电检测与指示模块、地线电压跟随模块、电压逻辑分析模块、倒相控制模块、阀值检测模块、自锁定模块、开关逻辑控制模块、地线电流检测模块、零序漏电检测模块、漏电脱扣控制模块、高温保护控制模块和电磁脱扣线圈，所述地线带电检测与指示模块通过地线电压跟随模块分别连接电压逻辑分析模块和阀值检测模块，所述电压逻辑分析模块通过倒向控制模块连接开关逻辑控制模块，所述阀值检测模块通过自锁定模块连接开关逻辑控制模块，所述开关逻辑控制模块分别连接地线电流检测模块和漏电脱扣控制模块，所述地线电流检测模块、零序漏电检测模块、高温保护控制模块和电磁脱扣线圈均连接漏电脱扣控制模块，所述电磁脱扣线圈还连接有试验漏电降压模块。
2.如权利要求1所述的一种零序反相自锁定型漏电保护器控制电路的控制方法，其特征在于：所述零序反相自锁定型漏电保护器当电源插座零火线接反，对应插座零(N)孔位置将是火线(L)，此时该脚位孔与保护地(E)孔将是相电压，该状态系统将自动锁定成地线电流保护功能为开起状态且不再随输入端电源极性变化自动改变保护模式，该模式直到插座终止供电或跳闸保护后方能自动解除；所述电压逻辑分析模块是分析电源输入E-N之间的端电压是否小于，若是则地线电流将不参与保护反之将开启地线电流保护模式；阀值检测模块是判别零火线接反的识别转换；所述自锁定模块是强制锁定地线电流保护功能保持在开启状态，可以防止电源输入端在零火线反相后插座地线断开且与火线短路造成的安全隐患，该控制再次提升了漏电保护器领域的安全模式更能适应不同的用电环境从而更有效的实现安全用电。
3.如权利要求2所述的一种零序反相自锁定型漏电保护器控制方法，其特征在于：所述阀值检测模块是用来识别电源输入E-N之间的端电压是否远大于36V判定，当E-N电压远大于36V时则输出高电平，否则输出低电平。
4.如权利要求2所述的一种零序反相自锁定型漏电保护器控制方法，其特征在于：所述自锁定模块是接收来自阀值检测模块输出的高、低电平控制，当接收到1次是高电平时则输出立即锁定为高电平，此状态将持续维持到中断电源供电方可解除；当接收到来自阀值检测模块输出低电平时，自锁定模块输出低电平。
5.如权利要求1所述的一种零序反相自锁定型漏电保护器控制电路，其特征在于：所述地线带电检测与指示模块的指示模块(LED灯)与地线带电检测模块的连接方式为“串联”，地线带电检测与指示模块是并接在电源输入E-N之间。
6.如权利要求1所述的一种零序反相自锁定型漏电保护器控制电路，其特征在于：所述地线电压跟随模块正比例输出E-N之间的大小，当E-N之间电压＞18V时，地线电压跟随模块开始有电压输出，E-N之间的电压越大，地线电压跟随模块输出电压越高，最高输出电压为地线电压跟随模块的供电电压。
7.如权利要求2所述的一种零序反相自锁定型漏电保护器控制方法，其特征在于：所述电压逻辑分析模块接收来自地线电压跟随模块输出电压，当检测到正比例与E-N输入端电压大于(如：36V)，则输出高电平，否则输出低电平。
8.如权利要求1所述的一种零序反相自锁定型漏电保护器控制方法，其特征在于：所述倒相控制模块接收来自电压逻辑分析模块输出的开关信号，当电压逻辑分析模块输出高电平时，倒相控制模块输出高电平否则输出低电平。
9.如权利要求1所述的一种零序反相自锁定型漏电保护器控制方法，其特征在于：所述开关逻辑控制模块分别接收来自倒相控制模块和自锁定模块输出的开关信号控制，当接收到任何一个开关信号为高电平时，开关逻辑模块输出低电平，否则输出截止，开关逻辑受控同步与输入端动态变化。
10.如权利要求1所述的一种零序反相自锁定型漏电保护器控制方法，其特征在于：所述地线电流检测模块输出端受控于开关逻辑控制模块的输出控制，当开关逻辑控制模块输出低电平时，地线电流检测模块输出将强制对地短路，不允许地线电流参与漏电保护；当开关逻辑控制模块输出高电平时，地线电流检测模块输出将参与地线电流漏电保护。
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