CN110034537A - 一种通过单片机控制的电磁继电器式漏电保护器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过单片机控制的电磁继电器式漏电保护器，包括漏电检测电路、漏电信号转换电路、单片机控制电路、开关电源电路、继电器K1和继电器K2，所述继电器K1和继电器K2均为低压直流微型继电器，通过使用低压直流微型继电器降低了漏电保护器的生产成本，且通过设置开关电源电路可把待测电路中的高电压转换成低电压、交流电转换成直流电，使电路中的电压和电流符合继电器和单片机的工作电压和电流，且低压直流微型继电器体积较小、产量大，可大规模进行采购，整体组装方便，通过设置漏电检测芯片和检测环可时刻对待测电路进行精确检测，并把检测信号发送给单片机，单片机可控制继电器运行，继电器失电后可断开待检测电路，从而达到保护电路的目的。

Description

一种通过单片机控制的电磁继电器式漏电保护器

技术领域

本发明涉及漏电保护领域，尤其涉及一种通过单片机控制的电磁继电器式漏电保护器。

背景技术

漏电保护器，简称漏电开关，又叫漏电断路器，主要是用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护，具有过载和短路保护功能，可用来保护线路或电动机的过载和短路，亦可在正常情况下作为线路的不频繁转换启动之用。

现有机械式漏电保护器，使用时不安全，而电磁继电器式漏电保护器通常采用高压直流继电器对电路进行控制，由于高压直流继电器体积较大移动不便，只能先将其输入端与待检测电路相连，再安装其他零件，导致漏电保护器的安装十分麻烦，而且高压直流继电器普遍产量较低且价格较高，无法大规模进行采购，生产成本较高。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种通过单片机控制的电磁继电器式漏电保护器，以解决现有技术问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种通过单片机控制的电磁继电器式漏电保护器，包括漏电检测电路、漏电信号转换电路、单片机控制电路、开关电源电路、继电器K1和继电器K2，所述继电器K1和继电器K2均为低压直流微型继电器，该继电器K1和继电器K2相串联，该继电器K1的输出端与待检测设备的火线相连接，该继电器K2的输出端与待检测设备的零线相连接，所述继电器K1的输入端、单片机控制电路的输入端、漏电信号转换电路的输入端分别与开关电源电路的输出端电连接，该开关电源电路的输入端分别与火线和零线电连接，所述继电器K2的输入端与单片机控制电路的输出端电连接，该单片机控制电路的信号输入端与漏电信号转换电路信号输出端电连接，该漏电信号转换电路的信号输入端与漏电检测电路信号输出端电连接，该漏电信号转换电路的输出端与漏电检测电路输入端电连接，该漏电检测电路的输出端与零线电连接，该漏电检测电路的信号输入端套设在零线和火线上，通过设置开关电源电路可把电路中的高电压转换成低电压，该低电压可供继电器K1和K2使用，使继电器K1和K2可更换成低压直流微型继电器，由于低压直流微型继电器体积小，安装时，无需先连接待检测线路，只需把继电器K1和K2进行串联，继电器K2的输入端与单片机控制电路的输出端连接，继电器K1的输入端与开关电源电路连接就能完成安装，且漏电检测芯片可精确的检测到电路漏电情况，并通过单片机对继电器K1和K2进行控制，从而达到断开电路的目的。

优选的，所述漏电检测电路包括漏电检测芯片、检测环、降压电路和第二滤波电路，所述降压电路与第二滤波电路电连接，该降压电路包括电阻R6和电阻R7，该电阻R6与R7串连，所述第二滤波电路包括电容C6，该电容C6与电阻R7串连，所述漏电检测芯片并连在电容C6的两端，该漏电检测芯片与检测环电连接，检测环套设在火线和零线上，通过电磁感应原理对电路中的电流进行检测，漏电检测芯片通过检测环可时刻对电路进行检测，通过设置降压电路和第二滤板电路可起到降压和滤板的作用，使电路中的电压达到漏电检测芯片的工作电压，防止漏电检测芯片烧毁。

优选的，所述漏电信号转换电路包括光耦U2、电阻R4、三极管Q2和电容C5，该光耦U2受光端与电阻R4电连接，该电阻R4接地，所述光耦U2发光端与三极管Q2电连接，该三级管Q2与电容C5电连接，该光耦U2可把漏电检测芯片发出的电信号进行转换，漏电检测芯片可通过控制三极管Q2通断的方式，控制光耦U2发光端进行发光，光耦U2受光端可接收到相应的光信号并发出相应的电信号。

优选的，所述单片机控制电路包括单片机、三极管Q1、电容C4和二极管D2，所述单片机与三极管Q1的b极电连接，该三极管Q1的e极接地，该三极管Q1的c极与继电器K2的输入端电连接，所述电容C4一端与三极管Q1的b极电连接，该电容C4另一端接地，所述二极管D2的阳极与继电器K2的输入端电连接，该二极管D2的阴极与继电器K1的输入端电连接，单片机接收到相应的检测信号后，可控制继电器K1和继电器K2进行通断，从而控制火线和零线的通断，起到保护电路的目的。

优选的，所述开关电源电路包括阻容降压电路、全波整流电路、滤波电路和降压稳压电路，所述阻容降压电路与全波整流电路电连接，所述全波整流电路分别与滤波电路和降压稳压电路电连接，所述滤波电路与降压稳压电路电连接，所述阻容降压电路包括电容C1和电阻R1，该电容C1与电阻R1并连，所述全波整流电路包括整流桥堆，所述滤波电路包括稳压管DW、电容C2和电阻R2，所述电阻R2与电容C2串联，该电容C2与稳压管DW并连，所述降压稳压电路包括稳压芯片U1和电容C3，所述稳压芯片U1与电容C3电连接，阻容降压电路和降压稳压电路可起到降压和稳压的作用，全波整流电路可把交流电转换成直流电，使电路中的电压达到继电器、单片机的工作电压。

优选的，所述单片机控制电路还包括温控电路、电压检测电路和复位键，所述温控电路一端与降压稳压电路电连接，该温控电路另一端与单片机电连接，所述电压检测电路一端与单片机电连接，该电压检测电路另一端分别与火线和零线电连接，所述复位键与单片机电连接，通过按动复位键可对继电器K1和K2进行复位。

优选的，所述降压电路还连接有电源指示灯和整流电路，该整流电路与电源指示灯串联，该电源指示灯为LED灯，该整流电路包括二极管D1，电源指示灯可显示电路是否正常运行。

优选的，所述检测环还连接有试验键，该试验键分别与火线和零线电连接，按动试验键可模拟出漏电现象，从而可对检测漏电保护器能否正常工作进行检测。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

通过使用低压直流微型继电器降低了漏电保护器的生产成本，可大规模进行采购，且通过设置开关电源电路可把待测电路中的高电压转换成低电压、交流电转换成直流电，使电路中的电压和电流符合继电器和单片机的工作电压和电流，且低压直流微型继电器体积较小，整体组装方便，提高了生产效率，通过设置漏电检测芯片和检测环可时刻对待测电路进行精确检测，并把检测信号发送给单片机，单片机通过闭合或断开继电器驱动电路的方式控制继电器运行，继电器可断开待检测电路，从而可时刻对电路进行保护的目的，本发明设计合理，符合市场需求，适合推广。

附图说明

图1为本发明电路原理图；

图2为本发明电路原理图；

图3为本发明电路示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，包括漏电检测电路、漏电信号转换电路、单片机控制电路、开关电源电路、继电器K1和继电器K2，所述继电器K1和继电器K2均为低压直流微型继电器，该继电器K1和继电器K2相串联，该继电器K1的输出端与待检测设备的火线相连接，该继电器K2的输出端与待检测设备的零线相连接，所述继电器K1的输入端、单片机控制电路的输入端、漏电信号转换电路的输入端分别与开关电源电路的输出端电连接，该开关电源电路的输入端分别与火线和零线电连接，所述继电器K2的输入端与单片机控制电路的输出端电连接，该单片机控制电路的信号输入端与漏电信号转换电路信号输出端电连接，该漏电信号转换电路的信号输入端与漏电检测电路信号输出端电连接，该漏电信号转换电路的输出端与漏电检测电路输入端电连接，该漏电检测电路的输出端与零线电连接，该漏电检测电路的信号输入端套设在零线和火线上。

运行时，待检测电路连通，电流依次流过阻容降压电路、全波整流电路、滤波电路和降压电路到达继电器K1、继电器K2、单片机和漏电信号转换电路，阻容降压电路首先对待检测电路中的高电压进行降压，全波整流电路可把交流电转换成直流电，滤波电路进行滤波，降压稳压电路可对电路中电压进行降低，并使电压稳定在指定范围内，继电器K1和继电器K2得电后，火线和零线连通，单片机得电后开始运行，单片机控制电路中的温控电路内设有温度传感器，该温度传感器可对漏电保护器内的温度进行检测并把检测数据发送给单片机，当温度过高时，单片机断开三极管Q1的b极，使三极管的e极与c极直接断开，继电器K1和K2失电，火线和零线断开，可防止温度过高烧坏漏电保护器，单片机控制电路中的电压检测电路可检测火线与零线之间的电压，并把检测的数据发送给单片机，若电压过高单片机可控制继电器K1和K2失电，使火线和零线断开，从而对电路进行保护，电流经过漏电信号转换电路后依次经过降压电路和第二滤波电路后到达漏电检测芯片，漏电检测芯片得电后开始工作，第二滤波电路进行滤波，降压电路可降低电路中的电压，降低后的电压可满足漏电检测芯片的工作电压的标准，与漏电检测芯片相连的检测环通过电磁感应原理对电路中的电流进行检测，并把检测到的信号发送给漏电检测芯片，漏电检测芯片接收到信号后进行判断，并控制三极管Q2接通或断开，三极管Q2接通后使光耦U2发光端得电并发光，三极管Q2断开后使光耦U2发光端失电，光耦U2受光端接收到三极管Q2的发光信号后以电信号的形式发送给单片机，单片机接收到信号后进行判断并控制继电器K1和K2得电或失电，单片机控制继电器K1和K2断开后，火线和零线断开从而对电路进行保护，继电器K1和K2断开后用户可手动按动复位键，单片机得到复位键的电信号后控制继电器K1和K2得电。

安装时只需把继电器K1和K2进行串联，继电器K1的输出端与待检测设备的火线相连接，继电器K2的输出端与待检测设备的零线相连接，继电器K2的输入端与单片机控制电路的输出端连接，继电器K1的输入端与降压稳压电路相连就能完成安装，且低压直流微型继电器体积较小，整体组装方便，提高了生产效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (8)

1.一种通过单片机控制的电磁继电器式漏电保护器，其特征在于，包括漏电检测电路、漏电信号转换电路、单片机控制电路、开关电源电路、继电器K1和继电器K2，所述继电器K1和继电器K2均为低压直流微型继电器，该继电器K1和继电器K2相串联，该继电器K1的输出端与待检测设备的火线相连接，该继电器K2的输出端与待检测设备的零线相连接，所述继电器K1的输入端、单片机控制电路的输入端、漏电信号转换电路的输入端分别与开关电源电路的输出端电连接，该开关电源电路的输入端分别与火线和零线电连接，所述继电器K2的输入端与单片机控制电路的输出端电连接，该单片机控制电路的信号输入端与漏电信号转换电路信号输出端电连接，该漏电信号转换电路的信号输入端与漏电检测电路信号输出端电连接，该漏电信号转换电路的输出端与漏电检测电路输入端电连接，该漏电检测电路的输出端与零线电连接，该漏电检测电路的信号输入端套设在零线和火线上。

2.根据权利要求1所述的一种通过单片机控制的电磁继电器式漏电保护器，其特征在于，所述漏电检测电路包括漏电检测芯片、检测环、降压电路和第二滤波电路，所述降压电路与第二滤波电路电连接，该降压电路包括电阻R6和电阻R7，该电阻R6与R7串连，所述第二滤波电路包括电容C6，该电容C6与电阻R7串连，所述漏电检测芯片并连在电容C6的两端，该漏电检测芯片与检测环电连接。

3.根据权利要求2所述的一种通过单片机控制的电磁继电器式漏电保护器，其特征在于，所述漏电信号转换电路包括光耦U2、电阻R4、三极管Q2和电容C5，该光耦U2受光端与电阻R4电连接，该电阻R4接地，所述光耦U2发光端与三极管Q2电连接，该三级管Q2与电容C5电连接。

4.根据权利要求3所述的一种通过单片机控制的电磁继电器式漏电保护器，其特征在于，所述单片机控制电路包括单片机、三极管Q1、电容C4和二极管D2，所述单片机与三极管Q1的b极电连接，该三极管Q1的e极接地，该三极管Q1的c极与继电器K2的输入端电连接，所述电容C4一端与三极管Q1的b极电连接，该电容C4另一端接地，所述二极管D2的阳极与继电器K2的输入端电连接，该二极管D2的阴极与继电器K1的输入端电连接。

5.根据权利要求4所述的一种通过单片机控制的电磁继电器式漏电保护器，其特征在于，所述开关电源电路包括阻容降压电路、全波整流电路、滤波电路和降压稳压电路，所述阻容降压电路与全波整流电路电连接，所述全波整流电路分别与滤波电路和降压稳压电路电连接，所述滤波电路与降压稳压电路电连接，所述阻容降压电路包括电容C1和电阻R1，该电容C1与电阻R1并连，所述全波整流电路包括整流桥堆，所述滤波电路包括稳压管DW、电容C2和电阻R2，所述电阻R2与电容C2串联，该电容C2与稳压管DW并连，所述降压稳压电路包括稳压芯片U1和电容C3，所述稳压芯片U1与电容C3电连接。

6.根据权利要求5所述的一种通过单片机控制的电磁继电器式漏电保护器，其特征在于，所述单片机控制电路还包括温控电路、电压检测电路和复位键，所述温控电路一端与降压稳压电路电连接，该温控电路另一端与单片机电连接，所述电压检测电路一端与单片机电连接，该电压检测电路另一端分别与火线和零线电连接，所述复位键与单片机电连接。

7.根据权利要求6所述的一种通过单片机控制的电磁继电器式漏电保护器，其特征在于，所述降压电路还连接有电源指示灯和整流电路，该整流电路与电源指示灯串联，该电源指示灯为LED灯，该整流电路包括二极管D1。

8.根据权利要求7所述的一种通过单片机控制的电磁继电器式漏电保护器，其特征在于，所述检测环还连接有试验键，该试验键分别与火线和零线电连接。