CN110196373A - 三芯电源插座漏电告警装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三芯电源插座漏电告警装置，其特征包括：220V交流电源、三芯电源插座CZ、漏电取样和4.7V直流稳压电路、互补式音频振荡及音频输出电路。常用的电饭锅、电水壶、电熨斗、洗衣机等均采用三芯电源插头，其中间一脚连接用电设备的外壳，用于防止外壳漏电。现在民用住宅都设有专用的保护地线，但有些住宅的保护地线本身存在设计缺陷或安装方面问题，使保护地线的作用形同虚设。针对这些情况，本发明设计了一种三芯电源插座漏电告警装置，一旦用电设备外壳带电，即刻通过声音提醒用户断电排查漏电故障。另外，它对那些埋设、驳接保护地线不便的楼房住户来说，使用三芯电源插座漏电告警装置无疑是很好的选择。

Description

三芯电源插座漏电告警装置

技术领域

本发明属于电子技术应用领域，是关于一种三芯电源插座漏电告警装置。

背景技术

常用电气设备，如：电饭锅、电水壶、电熨斗、洗衣机等均采用三芯电源插头，其中间一脚连接用电设备的外壳，用于防止外壳漏电。现在民用住宅都设有专用的保护地线，但有些住宅的保护地线本身存在设计缺陷或安装方面问题，使保护地线的作用形同虚设。早年建造的民用住宅大部分没有安装专用保护地线，在电源回路中又多数没有安装漏电保护器，三芯电源插座中的保护地线端子多数悬空不用，那么一旦电气设备发生漏电，后果可想而知。针对这些情况，本发明设计了一种三芯电源插座漏电告警装置，一旦用电设备外壳带电，即刻通过声音提醒用户断电排查漏电故障。另外，它对那些埋设、驳接保护地线不便的楼房住户来说，使用三芯电源插座漏电告警装置无疑是很好的选择。

常用的漏电保护器动作电流普遍标称为30mA，而三芯电源插座漏电告警装置的漏电动作电流为18～22mA，小于国家规定的漏电保护器额定动作电流30mA的要求，其动作灵敏度较高，所以非常适用于手持工具等移动电气设备作为漏电保护装置。

本发明所述的三芯电源插座漏电告警装置具有电路结构简单、装置灵敏度较高，它可及时发现用电设备的轻微漏电，其灵敏度较高可有效防止大面积断电事故的频繁发生。

以下详细说明本发明所述的三芯电源插座漏电告警装置在实施过程中所涉及必要的、关键性技术内容。

发明内容

发明目的及有益效果：常用的电饭锅、电水壶、电熨斗、洗衣机等均采用三芯电源插头，其中间一脚连接用电设备的外壳，用于防止外壳漏电。现在民用住宅都设有专用的保护地线，但有些住宅的保护地线本身存在设计缺陷或安装方面问题，使保护地线的作用形同虚设。早年建造的民用住宅大部分没有安装专用保护地线，在电源回路中又多数没有安装漏电保护器，三芯电源插座中的保护地线端子多数悬空不用，那么一旦电气设备发生漏电，后果可想而知。针对这些情况，本发明设计了一种三芯电源插座漏电告警装置，一旦用电设备外壳带电，即刻通过声音提醒用户断电排查漏电故障。另外，它对那些埋设、驳接保护地线不便的楼房住户来说，使用三芯电源插座漏电告警装置无疑是很好的选择。

电路工作原理：使用三芯电源插座漏电告警装置后，在用电设备性能不漏电时，因电路无法产生4.7V稳压的直流电压，故蜂鸣器HA无音频电流而不发声；当家用电器外壳或插座本身发生漏电时，漏电电流便通过用电设备金属外壳、三芯电源插座CZ的保护地线端子E、漏电告警装置与220V交流电源零线端子N构成回路，即：泄漏的电流经过降压电容C1、全波整流元件QZ和滤波电容C2及稳压二极管DW得到4.7V稳定直流电压，直流电压加至由NPN型晶体管VT1和PNP型晶体管VT2为核心的互补式音频振荡电路，输出音频信号驱动蜂鸣器HA发出音频声，提醒用户立即断电并对用电设备进行检修。电路地GND、零线N切不能接错，如果接错，告警装置将失去作用。

技术方案：三芯电源插座漏电告警装置包括220V交流电源、三芯电源插座CZ、漏电取样和4.7V直流稳压电路、互补式音频振荡及音频输出电路，其特征在于：

漏电取样和4.7V直流稳压电路：它由降压电容C1、泄放电阻R1、全波整流元件QZ、滤波电容C2和稳压二极管DW组成，全桥整流元件QZ交流电输入端的一端通过降压电容C1和泄放电阻R1接三芯电源插座CZ保护地线端子E，全桥整流元件QZ交流电输入端的另一端接三芯电源插座CZ的零线端子N，全桥整流元件QZ直流电输出端的正极接电路正极VCC，全桥整流元件QZ直流电输出端的负极接电路地GND，滤波电容C2的正极和稳压二极管DW的负极接电路正极VCC，滤波电容C2的负极和稳压二极管DW的正极接电路地GND；

互补式音频振荡及音频输出电路：它由电阻R2、NPN型晶体管VT1、PNP型晶体管VT2、电阻R3、电容C3、电阻R4和蜂鸣器HA组成，NPN型晶体管VT1的基极通过电阻R2接电路正极VCC和电阻R3的一端，NPN型晶体管VT1的集电极接电阻R3的另一端、电容C3的一端和蜂鸣器HA的正极，NPN型晶体管VT1的发射极接PNP型晶体管VT2的发射极，PNP型晶体管VT2的集电极接电路地GND，PNP型晶体管VT2的基极接电容C3的另一端和电阻R4的一端，电阻R4的另一端和蜂鸣器HA的负极接电路地GND；

三芯电源插座CZ的火线端子L接220V交流电源的火线，三芯电源插座CZ的零线端子N接220V交流电源的零线，三芯电源插座CZ的保护地线端子E接保护地线。

附图说明

附图1是本发明提供的三芯电源插座漏电告警装置一个实施例电路工作原理图；说明书附图1中的E为三芯电源插座CZ的保护地线端子。

具体实施方式

按照附图1所示的三芯电源插座漏电告警装置电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。

元器件的技术参数及其选择要求

VT1为NPN型晶体管，选用的型号为2SC9014，β≥130；

VT2为PNP型晶体管，选用的型号为2SC9015，β≥130；

QZ为全波整流元件，要求其耐压≥400V，工作电流≥200mA；

DW稳压二极管，要求稳压值为4.7V稳压二极管，功率为0.5W；

电阻为金属膜电阻，其功率均为1/4W，电阻R1的阻值为1.2MΩ；电阻R2的阻值为1KΩ；电阻R3的阻值为220Ω；电阻R4的阻值为10KΩ；

C1为降压电容，选用耐压450V、容量为1μF的涤纶电容；

C2为滤波电容，使用CD11-16V型电解电容，其容量为100μF/25V；

C3为电解电容，其容量为2.2μF/25V；

HA为蜂鸣器，推荐使用直径￠10mm的蜂鸣器，工作电压4.5～6V；

CZ为三芯电源插座，使用单相220V交流电三芯电源插座。

电路制作要点、电路调试及使用方法

因三芯电源插座漏电告警装置的电路结构比较简单，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路只需要进行简单地调试即可正常工作；

在电路调试时，先将220V交流电源接入三芯电源插座CZ相应的接线端子，先不要连接保护地线；

用1只功率≥1W、阻值为10KΩ的电阻，10KΩ电阻的一端用导线接220V交流电源的火线，10KΩ电阻的另一端接电源插座CZ的保护地线E，用于模拟漏电试验，这时蜂鸣器HA发出蜂鸣声；

若要增加告警装置的音量，可适当提高稳压管DW的稳压值，可使用6.2V或7.5V的稳压二极管，也可适当增加降压电容C1的容量；

电路地GND、零线N不允许接错，如果接错，报警装置将失去作用。

本发明的电路结构设计、元器件布局，以及它的结构特征、外观形状及尺寸大小等均不是本发明的关键技术，也不是本发明要求保护的关键性技术内容，因不影响本发明具体实施过程和发明目的的实现，故不在说明书中一一说明。

Claims (1)

1.一种三芯电源插座漏电告警装置，它包括220V交流电源、三芯电源插座CZ、漏电取样和4.7V直流稳压电路、互补式音频振荡及音频输出电路，其特征在于：

所述的漏电取样和4.7V直流稳压电路由降压电容C1、泄放电阻R1、全波整流元件QZ、滤波电容C2和稳压二极管DW组成，全桥整流元件QZ交流电输入端的一端通过降压电容C1和泄放电阻R1接三芯电源插座CZ保护地线端子E，全桥整流元件QZ交流电输入端的另一端接三芯电源插座CZ的零线端子N，全桥整流元件QZ直流电输出端的正极接电路正极VCC，全桥整流元件QZ直流电输出端的负极接电路地GND，滤波电容C2的正极和稳压二极管DW的负极接电路正极VCC，滤波电容C2的负极和稳压二极管DW的正极接电路地GND；

所述的互补式音频振荡及音频输出电路由电阻R2、NPN型晶体管VT1、PNP型晶体管VT2、电阻R3、电容C3、电阻R4和蜂鸣器HA组成，NPN型晶体管VT1的基极通过电阻R2接电路正极VCC和电阻R3的一端，NPN型晶体管VT1的集电极接电阻R3的另一端、电容C3的一端和蜂鸣器HA的正极，NPN型晶体管VT1的发射极接PNP型晶体管VT2的发射极，PNP型晶体管VT2的集电极接电路地GND，PNP型晶体管VT2的基极接电容C3的另一端和电阻R4的一端，电阻R4的另一端和蜂鸣器HA的负极接电路地GND；

所述的三芯电源插座CZ的火线端子L接220V交流电源的火线，三芯电源插座CZ的零线端子N接220V交流电源的零线，三芯电源插座CZ的保护地线端子E接保护地线。