CN107154612A - 一种双输入漏电保护器电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双输入漏电保护器电路，涉及电气安全领域，包括电源稳压电路、电压基准电路、第一放大电路、第二放大电路和控制输出电路，电源稳压电路为电压基准电路、第一放大电路、第二放大电路和控制输出电路供电；电压基准电路为第一放大电路和第二放大电路提供基准电压；第一放大电路和第二放大电路的输出端连接着控制输出电路，第一放大电路和第二放大电路相互独立且功能相同，与现有技术相比，本发明解决了现有技术存在的一路放大电路失效，整个保护电路失效的问题。

Description

一种双输入漏电保护器电路
技术领域
本发明涉及电气安全领域，尤其涉及一种双输入漏电保护器电路。
背景技术
随着生活水平的提高，人们家中的电器也越来越多，对生活用电的安全越来越关注，随之出现了各式各样的漏电保护器，由于用电环境越来越恶劣,当前的地线异常保护已不能满足常规的控制需求,因此漏电保护器需要智能方向发展,地线异常保护需要扩展检测及智能识别方可实现全方位立体保护。
如中国发明专利CN102723695B所公开的一种漏电保护器的漏电监控芯片,包括电源稳压电路、参考电压发生器及锁存输出电路,其中电源稳压电路为参考电压发生器及锁存输出电路提供工作电压；特点是还包括电路结构及性能相同的第一放大电路及第二放大电路,第一差放电路的一输入端与第二差放电路的一输入端电连接,该端作为公共输入端接外电路；第一差放电路的另一输入端接外电路,第二差放电路的另一输入端接外电路,第一放大电路的输出端与第二放大电路的输出端分别与锁存输出电路的输入端电连接；参考电压发生器电路分别为第一差放电路及第二差放电路的输入端提供参考电压，该发明虽然是双输入检测，但是当放大器其中的一路放大电路输出损坏时将造成另一路放大电路也不能正常工作或者当放大电路合并的输出端损坏时,漏电保护器将失效。
而市面上常见的PE断开电流型漏电保护器有频繁跳闸的问题。
发明内容
一、要解决的技术问题
如何解决现有的双输入漏电保护器电路存在的一路放大电路失效，整个保护电路失效的问题。
二、技术方案
为了解决上述问题，特提供一种双输入漏电保护器电路，包括电源稳压电路、电压基准电路、第一放大电路、第二放大电路和控制输出电路，电源稳压电路为电压基准电路、第一放大电路、第二放大电路和控制输出电路供电；电压基准电路为第一放大电路和第二放大电路提供基准电压；第一放大电路和第二放大电路的输出端连接着控制输出电路，第一放大电路和第二放大电路相互独立且功能相同。
其中电源稳压电路包括：第一电阻、第二电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三稳压二极管、第四稳压二极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和第一三极管，第一电阻、第二电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三稳压二极管、第四稳压二极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和第一三极管，第一电阻两端分别连着第一三极管的基极和集电极，第二电阻的一端连着第一三极管的集电极，第一稳压二极管、第二稳压二极管和第三稳压二极管以正负极依次相连的方式串联在第二电阻和地线之间，其中第一稳压二极管的负极连着第二电阻，第三稳压二极管的正极连着地线，第四稳压二极管的负极连着第一三极管的基极，第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管以正负极依次相连的方式串联在第四稳压二极管和地线之间，其中第一二极管的正极连着第四稳压二极管的正极，第四二极管的负极连着地线。
其中电压基准电路包括：参考电压发生器和第五稳压二极管，参考电压发生器的电源输入端连着第一三极管的发射极，参考电压发生器的接地端连着地线，第五稳压二极管的负极连着参考电压发生器的输出端，第五稳压二极管的正极连着地线。
其中第一放大电路包括：第五二极管、第六二极管、第一运算放大器和第一积分器，第五二极管的负极连着第六二极管的正极，第五二极管的正极连着第六二极管的负极，第一运算放大器的2脚即反向输入端连着端口CH1和第六二极管的负极；第一运算放大器的3脚即同相输入端连着第六二极管的正极、端口VF和参考电压发生器的输出端；第一运算放大器的6脚即输出端连着第一积分器的输入端；第一运算放大器的7脚即接地端连着地线；第一运算放大器的4脚即电源输入端连着第一三极管的发射极，第一积分器的输出端连着第四三极管的基极和端口T1；第一积分器的电源输入端连着第一三极管的发射极；第一积分器的接地端连着地线。
其中第一放大电路包括：第七二极管、第八二极管、第二运算放大器和第二积分器，第八二极管的负极连着第七二极管的正极，第八二极管的正极连着第七二极管的负极，第二运算放大器的2脚即反向输入端连着端口CH2和第七二极管的负极；第二运算放大器的3脚即同相输入端连着第七二极管的正极、端口VF和参考电压发生器的输出端；第二运算放大器的6脚即输出端连着第二积分器的输入端；第二运算放大器的7脚即接地端连着地线；第二运算放大器的4脚即电源输入端连着第一三极管的发射极，第二积分器的输出端连着第二三极管的基极和端口T2；第二积分器的电源输入端连着第一三极管的发射极；第二积分器的接地端连着地线。
其中控制输出电路包括第一锁存输出电路和第二锁存输出电路。
其中第四三极管Q4的发射极和第十二极管D10的正极连接，第四三极管Q4的集电极和第一锁存器的1脚即输入端相连，第十二极管D10的负极连着地线，第一锁存器的3脚即输出端连着第五三极管Q5的集电极和端口OUT；第一锁存器的2脚即电源输入端连着第一三极管Q11的发射极；第一锁存器的5脚即接地端连着地线，第五三极管Q5的基极连着第一锁存器的4脚；第五三极管Q5的发射极连着地线。
其中第二三极管Q22的发射极和第九二极管D9的正极连接，第九三极管Q9的集电极和第二锁存器的1脚即输入端相连，第九二极管D9的负极连着地线，第二锁存器的3脚即输出端连着第三三极管Q3的集电极和端口OUT；第二锁存器的2脚即电源输入端连着第一三极管Q11的发射极；第二锁存器的5脚即接地端连着地线，第三三极管Q3的基极连着第二锁存器的4脚；第三三极管Q3的发射极连着地线。
其中端口T1和端口T2外接定时电容。
其中端口T1或端口T2连着功能扩展电路。
三、本发明的有益效果
与现有技术相比，本发明解决了现有技术存在的一路放大电路失效，整个保护电路失效的问题。
附图说明
图1是本发明的电路方块图；
图2是本发明的电路原理图；
图3是本发明的基本功能电路原理图；
图4是本发明的完整功能电路原理图；
图5是本发明的实施2的电路方块图；
图6是本发明的实施例2的完整功能电路原理图；
图7是本发明的实施例3的电路方块图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
实施例1:
如图1所示，包括电源稳压电路、电压基准电路、第一放大电路、第二放大电路和控制输出电路，电源稳压电路为电压基准电路、第一放大电路、第二放大电路和控制输出电路供电；电压基准电路为第一放大电路和第二放大电路提供基准电压；第一放大电路和第二放大电路的输出端连接着控制输出电路，其中控制输出电路内部包含两个锁存器，一个锁存器的输入端连着第一放大电路；另一个锁存器连着第二放大电路，第一放大电路和第二放大电路相互独立且功能相同。
如图2所示，第一电阻R1两端分别连着第一三极管Q11的基极和集电极，第二电阻R22的一端连着第一三极管Q11的集电极，第一稳压二极管ZD1、第二稳压二极管ZD2和第三稳压二极管ZD3以正负极依次相连的方式串联在第二电阻R22和地线之间，其中第一稳压二极管ZD1的负极连着第二电阻R22，第三稳压二极管ZD3的正极连着地线，第四稳压二极管ZD4的负极连着第一三极管Q11的基极，第一二极管D11、第二二极管D22、第三二极管D3和第四二极管D4以正负极依次相连的方式串联在第四稳压二极管ZD4和地线之间，其中第一二极管D11的正极连着第四稳压二极管ZD4的正极，第四二极管D4的负极连着地线。
参考电压发生器的电源输入端连着第一三极管Q11的发射极，参考电压发生器的接地端连着地线，第五稳压二极管ZD5的负极连着参考电压发生器的输出端，第五稳压二极管ZD5的正极连着地线。
第五二极管D5的负极连着第六二极管D6的正极，第五二极管D5的正极连着第六二极管D6的负极，第一运算放大器IC1的2脚即反向输入端连着端口CH1和第六二极管D6的负极；第一运算放大器(IC1)的3脚即同相输入端连着第六二极管D6的正极、端口VF和参考电压发生器的输出端；第一运算放大器IC1的6脚即输出端连着第一积分器的输入端；第一运算放大器IC1的7脚即接地端连着地线；第一运算放大器IC1的4脚即电源输入端连着第一三极管Q11的发射极，第一积分器的输出端连着第四三极管Q4的基极和端口T1；第一积分器的电源输入端连着第一三极管Q11的发射极；第一积分器的接地端连着地线。
第八二极管D8的负极连着第七二极管D7的正极，第八二极管D8的正极连着第七二极管D7的负极，第二运算放大器IC2的2脚即反向输入端连着端口CH2和第七二极管D7的负极；第二运算放大器(IC2)的3脚即同相输入端连着第七二极管D7的正极、端口VF和参考电压发生器的输出端；第二运算放大器IC2的6脚即输出端连着第二积分器的输入端；第二运算放大器IC2的7脚即接地端连着地线；第二运算放大器IC1的4脚即电源输入端连着第一三极管Q11的发射极，第二积分器的输出端连着第二三极管Q22的基极和端口T2；第二积分器的电源输入端连着第一三极管Q11的发射极；第二积分器的接地端连着地线。
第四三极管Q4的发射极和第十二极管D10的正极连接，第四三极管Q4的集电极和第一锁存器的1脚即输入端相连，第十二极管D10的负极连着地线，第一锁存器的3脚即输出端连着第五三极管Q5的集电极和端口OUT；第一锁存器的2脚即电源输入端连着第一三极管Q11的发射极；第一锁存器的5脚即接地端连着地线，第五三极管Q5的基极连着第一锁存器的4脚；第五三极管Q5的发射极连着地线。
第二三极管Q22的发射极和第九二极管D9的正极连接，第九三极管Q9的集电极和第二锁存器的1脚即输入端相连，第九二极管D9的负极连着地线，第二锁存器的3脚即输出端连着第三三极管Q3的集电极和端口OUT；第二锁存器的2脚即电源输入端连着第一三极管Q11的发射极；第二锁存器的5脚即接地端连着地线，第三三极管Q3的基极连着第二锁存器的4脚；第三三极管Q3的发射极连着地线。
如图3所示，该电路是本发明的基本功能电路原理图，端口T1外接定时电容1，端口T2外接定时电容2，可控硅SCR控制脱扣器S1-S2，地线异常指示电路安装与零线和地线之间，零序电流互感器ZCT1用于检测零线和火线的漏电；地线互感器ZCT2用于检测地线漏电。
如图4所示，该电路是本发明的完整功能电路原理图，电源指示电路起到了指示电路工作状态的作用，防止误触的发生。
当零序电流互感器ZCT1检测到零线或者火线有漏电时，感应电压分别输入第一放大电路的VF端口和CH1端口，当漏电电流强度达到预设值时,端口T1以恒流的方式给电容C4充电，电容电压达到预设值时，第一锁存输出电路中的第一锁存器翻转锁存，OUT脚输出高电平，经二极管D2触发可控硅SCR导通，脱扣线圈L通电，使得S1-S2断开，从而实现零序漏电保护的功能。
当地线电流互感器ZCT2检测到地线有漏电时，感应电压分别输入第二放大电流的VF端口和CH2端口，当漏电电流强度达到预设值时,端口T2以恒流的方式给电容C5充电，电容电压达到预设值时，第二锁存输出电路中的第二锁存器翻转锁存，OUT脚输出高电平，经二极管D2触发可控硅SCR导通，脱扣线圈L通电，使得S1-S2断开，从而实现地线漏电保护的功能。
当电源插头因接触不良等其他原因出现超温现象时，超温保护电路中的热敏电阻RT阻值变小，使得三极管Q1导通，从而使得可控硅SCR导通，脱扣线圈L通电，使得S1-S2断开，实现了超温保护的功能。
实施例2:
如图5所示，本实施例的结构和实施例1基本相同，不同点是：在第一放大电路或第二放大电路输出端的T1，T2外接定时电容(如C5)两端并接三极管Q2,三极管Q2受控于其它功能扩展运用电路，
如图6所示，该电路是实施2的完整功能电路原理图，三极管Q2接受来自于功能扩展运用电路的信号,当扩展信号输出高电平时,三极管Q2饱和导通,端口T2外接定时电容的电压因三极管Q2的饱和导通而降低至0V,因此，即使地线互感器ZCT2检测到地线漏电电流大小超出预设值时,OUT端口也无电压输出；在有效接地的前提下,三极管Q2受控导通,使其在有效接地的前提下自动关闭，解决了目前市场上因有效接地时，PE断开电流型漏电保护器因插座地线电压与墙体构成回路造成频繁跳闸的问题。
实施例3：
如图7所示，本实施例的结构和实施例1基本相同，不同点是：第一放大电路和第二放大电路的输入基准电压的线路是分开的，其他结构完全相同，实现的功能也完全相同。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴。

Claims (10)

1.一种双输入漏电保护器电路，包括电源稳压电路、电压基准电路、第一放大电路、第二放大电路和控制输出电路，其特征在于：所述电源稳压电路为所述电压基准电路、所述第一放大电路、所述第二放大电路和所述控制输出电路供电；电压基准电路为第一放大电路和第二放大电路提供基准电压；第一放大电路和第二放大电路的输出端连接着控制输出电路，第一放大电路和第二放大电路相互独立且功能相同。
2.如权利要求1所述的一种双输入漏电保护器电路，其特征在于：所述电源稳压电路包括：第一电阻(R11)、第二电阻(R22)、第一稳压二极管(ZD1)、第二稳压二极管(ZD2)、第三稳压二极管(ZD3)、第四稳压二极管(ZD4)、第一二极管(D11)、第二二极管(D22)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)和第一三极管(Q11)，第一电阻(R11)两端分别连着第一三极管(Q11)的基极和集电极，第二电阻(R22)的一端连着第一三极管(Q11)的集电极，第一稳压二极管(ZD1)、第二稳压二极管(ZD2)和第三稳压二极管(ZD3)以正负极依次相连的方式串联在第二电阻(R22)和地线之间，其中第一稳压二极管(ZD1)的负极连着第二电阻(R22)，第三稳压二极管(ZD3)的正极连着地线，第四稳压二极管(ZD4)的负极连着第一三极管(Q11)的基极，第一二极管(D11)、第二二极管(D22)、第三二极管(D3)和第四二极管(D4)以正负极依次相连的方式串联在第四稳压二极管(ZD4)和地线之间，其中第一二极管(D11)的正极连着第四稳压二极管(ZD4)的正极，第四二极管(D4)的负极连着地线。
3.如权利要求1所述的一种双输入漏电保护器电路，其特征在于：所述电压基准电路包括：参考电压发生器和第五稳压二极管(ZD5)，参考电压发生器的电源输入端连着第一三极管(Q11)的发射极，参考电压发生器的接地端连着地线，第五稳压二极管(ZD5)的负极连着参考电压发生器的输出端，第五稳压二极管(ZD5)的正极连着地线。
4.如权利要求1所述的一种双输入漏电保护器电路，其特征在于：所述第一放大电路包括：第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第一运算放大器(IC1)和第一积分器，第五二极管(D5)的负极连着第六二极管(D6)的正极，第五二极管(D5)的正极连着第六二极管(D6)的负极，第一运算放大器(IC1)的2脚即反向输入端连着端口CH1和第六二极管(D6)的负极；第一运算放大器(IC1)的3脚即同相输入端连着第六二极管(D6)的正极、端口VF和参考电压发生器的输出端；第一运算放大器(IC1)的6脚即输出端连着第一积分器的输入端；第一运算放大器(IC1)的7脚即接地端连着地线；第一运算放大器(IC1)的4脚即电源输入端连着第一三极管(Q11)的发射极，第一积分器的输出端连着第四三极管(Q4)的基极和端口T1；第一积分器的电源输入端连着第一三极管(Q11)的发射极；第一积分器的接地端连着地线。
5.如权利要求1所述的一种双输入漏电保护器电路，其特征在于：所述第一放大电路包括：第七二极管(D7)、第八二极管(D8)、第二运算放大器(IC2)和第二积分器，第八二极管(D8)的负极连着第七二极管(D7)的正极，第八二极管(D8)的正极连着第七二极管(D7)的负极，第二运算放大器(IC2)的2脚即反向输入端连着端口CH2和第七二极管(D7)的负极；第二运算放大器(IC2)的3脚即同相输入端连着第七二极管(D7)的正极、端口VF和参考电压发生器的输出端；第二运算放大器(IC2)的6脚即输出端连着第二积分器的输入端；第二运算放大器(IC2)的7脚即接地端连着地线；第二运算放大器(IC1)的4脚即电源输入端连着第一三极管(Q11)的发射极，第二积分器的输出端连着第二三极管(Q22)的基极和端口T2；第二积分器的电源输入端连着第一三极管(Q11)的发射极；第二积分器的接地端连着地线。
6.如权利要求1所述的一种双输入漏电保护器电路，其特征在于：所述控制输出电路包括第一锁存输出电路和第二锁存输出电路。
7.如权利要求6所述的控制输出电路，其特征在于：所述第一锁存电路包括：第四三极管(Q4)、第十二极管(D10)、第一锁存器和第五三极管(Q5)，第四三极管(Q4)的发射极和第十二极管(D10)的正极连接，第四三极管(Q4)的集电极和第一锁存器的1脚即输入端相连，第十二极管(D10)的负极连着地线，第一锁存器的3脚即输出端连着第五三极管(Q5)的集电极和端口OUT；第一锁存器的2脚即电源输入端连着第一三极管(Q11)的发射极；第一锁存器的5脚即接地端连着地线，第五三极管(Q5)的基极连着第一锁存器的4脚；第五三极管(Q5)的发射极连着地线。
8.如权利要求6所述的控制输出电路，其特征在于：所述第二锁存电路包括：第二三极管(Q22)、第九二极管(D9)、第二锁存器和第三三极管(Q3)，第二三极管(Q22)的发射极和第九二极管(D9)的正极连接，第九三极管(Q9)的集电极和第二锁存器的1脚即输入端相连，第九二极管(D9)的负极连着地线，第二锁存器的3脚即输出端连着第三三极管(Q3)的集电极和端口OUT；第二锁存器的2脚即电源输入端连着第一三极管(Q11)的发射极；第二锁存器的5脚即接地端连着地线，第三三极管(Q3)的基极连着第二锁存器的4脚；第三三极管(Q3)的发射极连着地线。
9.如权利要1所述的一种双输入漏电保护器电路，其特征在于：所述端口T1和端口T2外接定时电容。
10.如权利要9所述的一种双输入漏电保护器电路，其特征在于：所述端口T1或端口T2连着功能扩展运用电路。
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