CN109672144A - 一种具有漏电保护的单相交流固态继电器电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有漏电保护的单相交流固态继电器电路。本发明电路包括光隔式单相交流TRIAC驱动电路、单相漏电测控保护电路。具体包括光耦IC1、逆阻型晶闸管VT1、双向晶闸管VT2、剩余电流传感器SC1、偏压二极管D1、右正向二极管D2、右负向二极管D3、左正向二极管D4、左负向二极管D5、驱动电容C1、保护电容C2、滤波电容C3、限流电阻R1、左驱动电阻R2、右驱动电阻R3、门极电阻R4、保护电阻R5、转换电阻R6、滤波电阻R7、分压电阻R8等。本发明能完全地满足对单相交流固态继电器电路中的漏电故障进行可靠的实时保护要求。该电路简单、成本低、可靠性高、通用性好，易于产品化。
Description
技术领域
本发明属于工业测控领域，涉及一种电路，特别涉及一种具有漏电保护的单相交流固态继电器电路，适用于需要对漏电进行保护的交流供电或驱动电路中的无触点开关控制的应用场合。
背景技术
无触点式固态继电器由于其具有无机械触点、响应迅速、寿命长等优点而得到日益广泛的应用。尤其是在交流供电与驱动电路中，对漏电保护的要求越来越高，当发生交流漏电时要求能及时进行安全保护从而避免发生人身安全事故，对保护动作的实时性要求高。但目前以双向晶闸管(TRIAC)为功率控制器件的单相交流固态继电器对漏电故障尚缺乏具有可靠的自我保护功能的产品。因此，如何设计一种能对单相交流漏电进行及时、可靠的保护，且电路简单、易于产品化的单相交流固态继电器方案，是本发明的出发点。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种具有漏电保护的单相交流固态继电器电路。该电路由隔式单相交流TRIAC驱动电路、单相漏电测控保护电路组成，其核心是以一只双向晶闸管(TRIAC)为功率控制器件，配置剩余电流传感器，并以逆阻型晶闸管为保护控制器件，该电路在发生漏电故障时能可靠进行关断保护。
本发明电路包括光隔式单相交流TRIAC驱动电路、单相漏电测控保护电路。
光隔式单相交流TRIAC驱动电路包括光耦IC1、双向晶闸管VT2、偏压二极管D1、驱动电容C1、保护电容C2、限流电阻R1、左驱动电阻R2、右驱动电阻R3、门极电阻R4、保护电阻R5、负载Load，正驱动端IN+端与限流电阻R1的一端连接，限流电阻R1的另一端与偏压二极管D1的阳极、逆阻型晶闸管VT1的阳极连接，偏压二极管D1的阴极与光耦IC1发光侧的阳极连接，光耦IC1发光侧的阴极连接、逆阻型晶闸管VT1的阴极均与负驱动端IN-端连接，光耦IC1输出侧的一端与左驱动电阻R2的一端连接，光耦IC1输出侧的另一端与门极电阻R4的一端、双向晶闸管VT2的门极连接，交流电源相线端L端的连线穿过剩余电流传感器SC1的检查孔后与双向晶闸管VT2的第1阳极、右驱动电阻R3的一端、保护电阻R5的一端连接，右驱动电阻R3的另一端与左驱动电阻R2的另一端、驱动电容C1的一端连接，交流电源零线端N端的连线穿过剩余电流传感器SC1的检测孔后与负载Load的一端连接，负载Load的另一端连线穿过剩余电流传感器SC1的检测孔后与双向晶闸管VT2的第2阳极、门极电阻R4的另一端、驱动电容C1的另一端、保护电容C2的一端连接，保护电容C2的另一端与保护电阻R5的另一端连接。
单相漏电测控保护电路包括剩余电流传感器SC1、逆阻型晶闸管VT1、右正向二极管D2、右负向二极管D3、左正向二极管D4、左负向二极管D5、转换电阻R6、滤波电阻R7、分压电阻R8、滤波电容C3，剩余电流传感器SC1的第1输出端I1端与右正向二极管D2的阳极、右负向二极管D3的阴极连接，剩余电流传感器SC1的第2输出端I2端与左正向二极管D4的阳极、左负向二极管D5的阴极连接，右正向二极管D2的阴极与左正向二极管D4的阴极、转换电阻R6的一端、滤波电阻R7的一端连接，滤波电阻R7的另一端与滤波电容C3的一端、分压电阻R8的一端、逆阻型晶闸管VT1的门极连接，右负向二极管D3的阳极与左负向二极管D5的阳极、转换电阻R6的另一端、滤波电容C3的另一端、分压电阻R8的另一端、负驱动端IN-端连接。
本发明的有益效果如下：
本发明以光耦、双向晶闸管、逆阻型晶闸管、剩余电流传感器等为主的简单电路方案，能完全地满足对单相交流固态继电器电路中的漏电故障进行可靠的实时保护要求。该电路简单、成本低、可靠性高、通用性好，易于产品化。
附图说明
图1为本发明的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种具有漏电保护的单相交流固态继电器电路，包括光隔式单相交流TRIAC驱动电路、单相漏电测控保护电路。
光隔式单相交流TRIAC驱动电路包括光耦IC1、双向晶闸管VT2、偏压二极管D1、驱动电容C1、保护电容C2、限流电阻R1、左驱动电阻R2、右驱动电阻R3、门极电阻R4、保护电阻R5、负载Load，正驱动端IN+端与限流电阻R1的一端连接，限流电阻R1的另一端与偏压二极管D1的阳极、逆阻型晶闸管VT1的阳极连接，偏压二极管D1的阴极与光耦IC1发光侧的阳极连接，光耦IC1发光侧的阴极连接、逆阻型晶闸管VT1的阴极均与负驱动端IN-端连接，光耦IC1输出侧的一端与左驱动电阻R2的一端连接，光耦IC1输出侧的另一端与门极电阻R4的一端、双向晶闸管VT2的门极连接，交流电源相线端L端的连线穿过剩余电流传感器SC1的检查孔后与双向晶闸管VT2的第1阳极、右驱动电阻R3的一端、保护电阻R5的一端连接，右驱动电阻R3的另一端与左驱动电阻R2的另一端、驱动电容C1的一端连接，交流电源零线端N端的连线穿过剩余电流传感器SC1的检测孔后与负载Load的一端连接，负载Load的另一端连线穿过剩余电流传感器SC1的检测孔后与双向晶闸管VT2的第2阳极、门极电阻R4的另一端、驱动电容C1的另一端、保护电容C2的一端连接，保护电容C2的另一端与保护电阻R5的另一端连接。
单相漏电测控保护电路包括剩余电流传感器SC1、逆阻型晶闸管VT1、右正向二极管D2、右负向二极管D3、左正向二极管D4、左负向二极管D5、转换电阻R6、滤波电阻R7、分压电阻R8、滤波电容C3，剩余电流传感器SC1的第1输出端I1端与右正向二极管D2的阳极、右负向二极管D3的阴极连接，剩余电流传感器SC1的第2输出端I2端与左正向二极管D4的阳极、左负向二极管D5的阴极连接，右正向二极管D2的阴极与左正向二极管D4的阴极、转换电阻R6的一端、滤波电阻R7的一端连接，滤波电阻R7的另一端与滤波电容C3的一端、分压电阻R8的一端、逆阻型晶闸管VT1的门极连接，右负向二极管D3的阳极与左负向二极管D5的阳极、转换电阻R6的另一端、滤波电容C3的另一端、分压电阻R8的另一端、负驱动端IN-端连接。
本发明所使用的包括光耦IC1、剩余电流传感器SC1、逆阻型晶闸管VT1、双向晶闸管VT2、偏压二极管D1、右正向二极管D2、右负向二极管D3、左正向二极管D4、左负向二极管D5等在内的所有器件均采用现有的成熟产品，可以通过市场取得。例如：光耦采用MOC3083，剩余电流传感器采用LJ系列零序电流互感器，逆阻型晶闸管采用KK1-2快速晶闸管，双向晶闸管采用BCR系列，偏压二极管采用IN4148，右正向二极管、右负向二极管、左正向二极管、左负向二极管采用SB系列肖特基二极管等。
本发明中的主要电路参数配合关系如下：
设：剩余电流传感器的电流比为ki＝I0/I2，I0、I2分别为剩余电流传感器的被测的漏电流与输出电流(单位：A)，I0m为允许的被测的漏电流I0最大值(单位：A)，UgTH为逆阻型晶闸管门极触发阈值电压(单位：V)，则：
R7＞＞R6 (1)
式中的R6、R7、R8分别为转换电阻R6、滤波电阻R7、分压电阻R8的阻值(单位：Ω)。
本发明工作过程如下：
(1)对交流负载的隔离驱动控制作用：本发明电路具有光电隔离功能，光耦IC1的发光控制侧为电压控制电路。该电路的正驱动端IN+端接驱动电压的正端，负驱动端IN-端接驱动电压的负端，并根据光耦发光侧的额定电流进行配置限流电阻R1的阻值。一般应用中，也可将正驱动端IN+端接上级控制电路的供电电压端，负驱动端IN-端作为上级控制电路的开关控制端，则该控制端为低电平时光耦导通，进而使双向晶闸管导通给交流负载供电；该控制端为高电平时光耦关断，进而使双向晶闸管关断、交流负载断电。
(2)单相漏电测控保护作用：本发明电路中，采用剩余电流传感器SC1实时监测交流负载电路中的漏电流，一旦发现漏电流达到I0m，则在式(1)、式(2)的电路参数配合以及在以右正向二极管、右负向二极管、左正向二极管、左负向二极管、转换电阻R6、滤波电阻R7、分压电阻R8、滤波电容C3为主的整流、滤波、分压电路等作用下，使逆阻晶闸管VT1导通，进而使双向晶闸管VT2关断，且关断后在没有进行断电重启工作前，双向晶闸管VT2始终保持关断，从而对交流负载电路漏电起到安全、可靠的保护控制作用。
Claims (2)
1.一种具有漏电保护的单相交流固态继电器电路,包括光隔式单相交流TRIAC驱动电路、单相漏电测控保护电路，其特征在于：
光隔式单相交流TRIAC驱动电路包括光耦IC1、双向晶闸管VT2、偏压二极管D1、驱动电容C1、保护电容C2、限流电阻R1、左驱动电阻R2、右驱动电阻R3、门极电阻R4、保护电阻R5、负载Load，正驱动端IN+端与限流电阻R1的一端连接，限流电阻R1的另一端与偏压二极管D1的阳极、逆阻型晶闸管VT1的阳极连接，偏压二极管D1的阴极与光耦IC1发光侧的阳极连接，光耦IC1发光侧的阴极连接、逆阻型晶闸管VT1的阴极均与负驱动端IN-端连接，光耦IC1输出侧的一端与左驱动电阻R2的一端连接，光耦IC1输出侧的另一端与门极电阻R4的一端、双向晶闸管VT2的门极连接，交流电源相线端L端的连线穿过剩余电流传感器SC1的检查孔后与双向晶闸管VT2的第1阳极、右驱动电阻R3的一端、保护电阻R5的一端连接，右驱动电阻R3的另一端与左驱动电阻R2的另一端、驱动电容C1的一端连接，交流电源零线端N端的连线穿过剩余电流传感器SC1的检测孔后与负载Load的一端连接，负载Load的另一端连线穿过剩余电流传感器SC1的检测孔后与双向晶闸管VT2的第2阳极、门极电阻R4的另一端、驱动电容C1的另一端、保护电容C2的一端连接，保护电容C2的另一端与保护电阻R5的另一端连接；
单相漏电测控保护电路包括剩余电流传感器SC1、逆阻型晶闸管VT1、右正向二极管D2、右负向二极管D3、左正向二极管D4、左负向二极管D5、转换电阻R6、滤波电阻R7、分压电阻R8、滤波电容C3，剩余电流传感器SC1的第1输出端I1端与右正向二极管D2的阳极、右负向二极管D3的阴极连接，剩余电流传感器SC1的第2输出端I2端与左正向二极管D4的阳极、左负向二极管D5的阴极连接，右正向二极管D2的阴极与左正向二极管D4的阴极、转换电阻R6的一端、滤波电阻R7的一端连接，滤波电阻R7的另一端与滤波电容C3的一端、分压电阻R8的一端、逆阻型晶闸管VT1的门极连接，右负向二极管D3的阳极与左负向二极管D5的阳极、转换电阻R6的另一端、滤波电容C3的另一端、分压电阻R8的另一端、负驱动端IN-端连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有漏电保护的单相交流固体继电器电路，其特征在于电路参数配合关系如下：
设：剩余电流传感器的电流比为ki＝I0/I2，I0、I2分别为剩余电流传感器的被测的漏电流与输出电流，I0m为允许的被测的漏电流I0最大值，UgTH为逆阻型晶闸管门极触发阈值电压，则：
R7＞＞R6 (1)
式中的R6、R7、R8分别为转换电阻R6、滤波电阻R7、分压电阻R8的阻值。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113820625A (zh) * | 2021-10-13 | 2021-12-21 | 上海电气泰雷兹交通自动化系统有限公司 | 一种用于检测交流固态继电器漏流的电路 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2135854Y (zh) * | 1992-09-07 | 1993-06-09 | 商新民 | 固态断相保护继电器 |
| CN2323518Y (zh) * | 1996-06-25 | 1999-06-09 | 黄洪锐 | 固态双稳态继电器 |
| US20030231444A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-12-18 | Omron Corporation | Solid-state relay |
| CN2733745Y (zh) * | 2004-08-13 | 2005-10-12 | 高力 | 一种交流固态继电器 |
| CN104333364A (zh) * | 2014-11-04 | 2015-02-04 | 许蓬 | 一种交流固态继电器及该继电器负载回路的故障检测方法 |
| CN105049017A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-11-11 | 库顿电子科技（厦门）有限公司 | 一种带自分断的固态继电器 |
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2018
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2135854Y (zh) * | 1992-09-07 | 1993-06-09 | 商新民 | 固态断相保护继电器 |
| CN2323518Y (zh) * | 1996-06-25 | 1999-06-09 | 黄洪锐 | 固态双稳态继电器 |
| US20030231444A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-12-18 | Omron Corporation | Solid-state relay |
| CN2733745Y (zh) * | 2004-08-13 | 2005-10-12 | 高力 | 一种交流固态继电器 |
| CN104333364A (zh) * | 2014-11-04 | 2015-02-04 | 许蓬 | 一种交流固态继电器及该继电器负载回路的故障检测方法 |
| CN105049017A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-11-11 | 库顿电子科技（厦门）有限公司 | 一种带自分断的固态继电器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113820625A (zh) * | 2021-10-13 | 2021-12-21 | 上海电气泰雷兹交通自动化系统有限公司 | 一种用于检测交流固态继电器漏流的电路 |
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