CN110632442B - 一种电容老化漏电检测断电保护电路 - Google Patents

一种电容老化漏电检测断电保护电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电容老化漏电检测断电保护电路，包括输入电源、单稳态触发电路、第一开关电路、第二开关电路、电流采样电路与报警电路，输入电源通过第二开关电路将检测电压施加于待测电容，电流采样电路采集待测电容的漏电流并输入单稳态触发电路，单稳态触发电路的输出端分别连接报警电路以及第一开关电路的控制端，第一开关电路的输出作为第二开关电路的控制端；当电流采样电路检测到待测电容有漏电流产生时，将漏电流反馈给单稳态触发电路，单稳态触发电路输出驱动报警电路进行报警，同时使第一开关电路导通，第一开关电路导通后控制第二开关电路关断，使施加在待测电容上的电源断开，实现漏电检测和保护的目的。

Description

一种电容老化漏电检测断电保护电路
技术领域
本发明涉及集成电路可靠性技术领域，具体是一种电容老化漏电检测断电保护电路。
背景技术
电容老化漏电检测断电保护一般都是由元器件老化监控系统来实现，该系统主要包括CPU控制器、漏电检测传感器，驱动器、功率开关继电器等。这种应用老化监控系统检测，虽然通用性强，但系统体积较大，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电容老化漏电检测断电保护电路，该电路结构简单、漏电流控制精度高，并且关断保护迅速。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种电容老化漏电检测断电保护电路，包括输入电源、单稳态触发电路、第一开关电路、第二开关电路、电流采样电路与报警电路，输入电源通过第二开关电路将检测电压施加于待测电容，电流采样电路采集待测电容的漏电流并输入单稳态触发电路，单稳态触发电路的输出端分别连接报警电路以及第一开关电路的控制端，第一开关电路的输出作为第二开关电路的控制端；
当电流采样电路检测到待测电容有漏电流产生时，将漏电流反馈给单稳态触发电路，单稳态触发电路输出驱动报警电路进行报警，同时使第一开关电路导通，第一开关电路导通后控制第二开关电路关断，使施加在待测电容上的电源断开。
本发明的有益效果是，通过单稳态触发电路来获取待测电容漏电流的上升沿，再通过第一开关电路与第二开关电路来关断施加在待测电容上的电压；本电路结构简单、成本低、漏电流控制精度高，并且关断保护迅速。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的电气框图；
图2是本发明的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种电容老化漏电检测断电保护电路，包括输入电源Vin、单稳态触发电路1、第一开关电路2、第二开关电路3、电流采样电路4与报警电路5，输入电源Vin通过第二开关电路3将检测电压施加于待测电容CX，电流采样电路4采集待测电容CX的漏电流并输入单稳态触发电路1，单稳态触发电路1的输出端分别连接报警电路5以及第一开关电路2的控制端，第一开关电路2的输出作为第二开关电路3的控制端。
结合图2所示，更具体地来说，电阻R1和R2串联在输入电源Vin与GND之间，电阻R3和R4也串联在输入电源Vin与GND之间，PMOS管V1的栅极连接电阻R1和R2的公共端，PMOS管V1的源极连接输入电源Vin，PMOS管V1的漏极连接电阻R3和R4的公共端。
待测电容CX连接在PMOS管V2和采样电阻R5之间，采样电阻R5的另一端连接GND，PMOS管V2的源极连接输入电源Vin，PMOS管V2的栅极连接电阻R3和R4的公共端，PMOS管V2的漏极连接待测电容CX的正电源端。
待测电容CX和采样电阻R5的公共端连接单稳态触发器N3的CLK脚，单稳态触发器N3的CLR、D、PRE、以及VCC脚连接电阻R7和二极管V4的公共端，电阻R7和二极管V4串联连接在Vin和GND之间。电容C1连接在单稳态触发器N3的VCC脚和GND之间。单稳态触发器N3的输出端Q连接到NMOS管V3的栅极，NMOS管V3的漏极连接电阻R2，NMOS管V3的源极连接GND。电阻R6和发光二极管V5串联连接在NMOS管V3栅、漏极之间。
电阻R1、R2、PMOS管V1与NMOS管V3构成第一开关电路2，电阻R3、R4、 PMOS管V2构成第二开关电路3，电阻R7、二极管V4与单稳态触发器N3构成单稳态触发电路1，电阻R6与发光二极管V5构成报警电路5，采样电阻R5作为电流采样电路4。
当待测电容CX有漏电流产生时，采样电阻R5上有电压上升沿，单稳态触发电路的输出就由低电平翻转为高电平，NMOS管V3栅极变为高电平，NMOS管V3导通，同时，发光二极管V5亮起报警。NMOS管V3导通，导致电阻R1上有电压降，达到PMOS管V1的开启电压，PMOS管V1导通，电阻R3上电压差为零，PMOS管V2就断开，使输入电源Vin从待测电容CX正端断开，使待测电容CX被保护，从而达到待测电容CX漏电检测和保护的目的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种电容老化漏电检测断电保护电路，其特征在于：
1）包括输入电源、单稳态触发电路、第一开关电路、第二开关电路、电流采样电路与报警电路，输入电源通过第二开关电路将检测电压施加于待测电容，电流采样电路采集待测电容的漏电流并输入单稳态触发电路，单稳态触发电路的输出端分别连接报警电路以及第一开关电路的控制端，第一开关电路的输出作为第二开关电路的控制端；
当电流采样电路检测到待测电容有漏电流产生时，将漏电流反馈给单稳态触发电路，单稳态触发电路输出驱动报警电路进行报警，同时使第一开关电路导通，第一开关电路导通后控制第二开关电路关断，使施加在待测电容上的电源断开；
2）电阻R1、R2、PMOS管V1与NMOS管V3构成第一开关电路2，电阻R3、R4、PMOS管V2构成第二开关电路3，电阻R7、二极管V4与单稳态触发器N3构成单稳态触发电路，电阻R6与发光二极管V5构成报警电路，采样电阻R5作为电流采样电路；
3）电阻R1和R2串联在输入电源Vin与GND之间，电阻R3和R4也串联在输入电源Vin与GND之间，PMOS管V1的栅极连接电阻R1和R2的公共端，PMOS管V1的源极连接输入电源Vin，PMOS管V1的漏极连接电阻R3和R4的公共端；
待测电容CX连接在PMOS管V2和采样电阻R5之间，采样电阻R5的另一端连接GND，PMOS管V2的源极连接输入电源Vin，PMOS管V2的栅极连接电阻R3和R4的公共端，PMOS管V2的漏极连接待测电容CX的正电源端；
待测电容CX和采样电阻R5的公共端连接单稳态触发器N3的CLK脚，单稳态触发器N3的CLR、D、PRE、以及VCC脚连接电阻R7和二极管V4的公共端，电阻R7和二极管V4串联连接在输入电源Vin和GND之间；
电容C1连接在单稳态触发器N3的VCC脚和GND之间，单稳态触发器N3的输出端Q连接到NMOS管V3的栅极，NMOS管V3的漏极连接电阻R2，NMOS管V3的源极连接GND，电阻R6和发光二极管V5串联连接在NMOS管V3栅、漏极之间。
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