CN111342422B - 一种漏电保护电路和漏电保护装置以及用电设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种漏电保护电路和漏电保护装置以及用电设备，包括漏电检测单元、漏电感应线圈、第一开关、第二开关、第三开关、脱钩控制单元、电容和脱钩开关；所述漏电感应线圈经脱钩开关与第一开关、第三开关串联后接地，第一开关和第三开关还连接第二开关并经电容接地；所述漏电检测单元分别与漏电感应线圈、脱钩控制单元连接；当漏电检测单元检测到漏电时，所述脱钩控制单元控制第一开关和第三开关同时闭合，所述脱钩开关断开。本发明可以实现漏电保护功能，节省了的漏电保护电路和漏电保护装置以及用电设备中的可控硅，也便于实现整个电路的全部集成。

Description

一种漏电保护电路和漏电保护装置以及用电设备

技术领域

本发明属于供电技术领域，具体地说，涉及一种漏电保护电路和漏电保护装置以及用电设备。

背景技术

在交流电源供电系统中，需要使用漏电保护装置，漏电保护装置对使用者起到人身安全保护的功能。

因此，电力部门强制要求用电单位或家庭都必须安装漏电保护装置，有的家用电器的插头和用电插座也安装了漏电保护装置。这样，我国乃至全世界使用漏电保护装置的数量是巨大的。

漏电保护装置使用集成电路来检测漏电，用可控硅的导通迫使螺线管有电流流过，导致螺线管的脱钩开关断开。由于可控硅的制造工艺与现行集成电路制造工艺难以匹配或制造工艺变得复杂。

为此，节省漏电保护装置的可控硅，实现漏电保护装置全集成化成为一项亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种漏电保护电路和漏电保护装置以及用电设备，在漏电保护电路中加入脱钩控制单元、第一开关、第二开关和第三开关，以节省漏电保护电路中的可控硅并能降低电能消耗。

本发明的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种漏电保护电路，包括漏电检测单元、漏电感应线圈、第一开关、第二开关、第三开关、脱钩控制单元、电容和脱钩开关；

所述漏电感应线圈经脱钩开关与第一开关、第三开关串联后接地，第一开关和第三开关还连接第二开关并经电容接地；

所述漏电检测单元分别与漏电感应线圈、脱钩控制单元连接；

当漏电检测单元检测到漏电时，所述脱钩控制单元控制第一开关和第三开关同时闭合，所述脱钩开关断开。

进一步的，当漏电检测单元未检测到漏电时，所述脱钩控制单元控制第一开关和第二开关同时闭合或断开。

进一步的，当漏电检测单元未检测到漏电时，所述脱钩控制单元用于执行以下子操作：

当所述第一开关上的电压小于第一阈值且电容上的电压小于第二阈值时，所述脱钩控制单元控制第一开关和第二开关同时闭合，并向所述电容充电；

当所述第一开关上的电压大于等于第一阈值和/或电容上的电压大于等于第二阈值时，所述脱钩控制单元控制第一开关和第二开关同时断开。

进一步的，所述漏电保护电路还包括稳压单元，该稳压单元用于接收所述电容的电能以产生恒定电压，为所述漏电检测单元提供电能。

进一步的，所述第一开关为高耐压的MOS管或双极晶体管。

进一步的，所述第二开关为MOS管或双极晶体管或二极管。

进一步的，所述第三开关为MOS管或双极晶体管。

进一步的，所述漏电检测单元、第一开关、第二开关、第三开关以及脱钩控制单元全部或部分集成在一个芯片内。

第二方面，本发明实施例提供了一种漏电保护装置，该漏电保护装置包括上述任一所述的漏电保护电路。

第三方面，本发明实施例提供了一种用电设备，该用电设备包括上述任一所述的漏电保护电路。

本发明提供的漏电保护电路和漏电保护装置以及用电设备在漏电检测单元未检测漏电感应线圈的漏电信号时，脱钩控制单元控制第一开关和第二开关同时闭合或断开，交流电(市电)经半波或全波整流后输出的脉动电压通过第一开关和第二开向第一电容充电或不向第一电容充电，从而实现了本发明提供电能的功能，也极大地降低了漏电保护电路、装置以及用电设备的功率消耗；

在漏电检测单元检测到漏电感应线圈的漏电信号时，脱钩控制单元控制第一开关和所述第三开关同时开启，并迫使螺线管有电流流过，导致脱钩开关断开，从而实现了本发明的漏电保护功能，因此本发明节省了现有技术中的漏电保护电路和漏电保护装置以及用电设备中的可控硅，也便于实现整个电路的全部集成。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种漏电保护电路的电路示意图；

其中，100-整流桥堆；漏电检测单元-200；漏电感应线圈-300；螺线管-400；第一开关-510、第二开关-520、第三开关-530；脱钩控制单元-600；脱钩开关-700；稳压单元-LD0；第一电容-C1、第二电容-C2。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

在本说明书以及权利要求书中使用了某些词汇来指称特定的组件，而所属领域中具有通常知识者应可理解。硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件，本说明书与后续的申请专利范围并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书以及权利要求书中所提到的“包括”为一开放式的用语，故应解释成“包括有但不限定于”，此外，“耦接”一词在此是包含任何直接与间接的电性连接手段。因此，若文中描述第一回路耦接于第二回路，则代表所述的第一回路可以直接电性连接在所述的第二回路，或通过其它电阻等元器件间接地连接至所述的第二回路等等。

实施例一

参见图1，图1为本发明实施例提供的一种漏电保护电路的连接示意图，该漏电保护电路包括整流桥堆100、漏电检测单元200、漏电感应线圈300、螺线管400、第一开关510、第二开关520、第三开关530、脱钩控制单元600和脱钩开关700；

其中，所述漏电感应线圈300的输出端连接整流桥堆100，整流桥堆100的输出端连接螺线管400，螺线管400的输出端连接第一开关510和脱钩控制单元600；

所述漏电感应线圈300经脱钩开关700与第一开关510、第三开关530串联后接地，第一开关510和第三开关530还连接第二开关520并经第一电容C1接地；

所述漏电检测单元200分别与漏电感应线圈300、脱钩控制单元600连接；

交流电(市电)通过所述脱钩开关700后经所述整流桥堆100输出脉动电压，该脉动电压通过螺线管400送至第一开关510；第一开关510的一端与脱钩控制单元600电耦接，所述脱钩控制单元600的输出控制该第一开关510的闭合或断开，第一开关510的另一端电耦接第二开关520的一端和第三开关530的一端，第二开关520的另一端电耦接第一电容C1，第三开关530的另一端接地；第二开关520的另一端电耦接所述脱钩控制单元600，该脱钩控制单元600的输出控制所述第二开关520的闭合或断开；第三开关530与所述漏电检测单元200的输出端连接，该漏电检测单元200用于控制该第三开关530的闭合或断开；

脱钩控制单元600可直接电性能接收整流桥堆100输出的脉动电压或电性能接收整流桥堆100传输给螺线管400的脉动电压、第一电容C1上的电压VCC和漏电检测单元200的输出；漏电检测单元200电性能接收漏电感应线圈300的信号。

可选的，所述漏电保护装置还包括稳压单元LDO和第二电容C2，该稳压单元LDO用于接收所述第一电容C1的电能并通过所述第二电容C2产生恒定电压，并将所述恒定电压为所述漏电检测单元200提供电能。

可选的，所述第一开关510为高耐压的MOS管或双极晶体管。

可选的，所述第二开关520为MOS管或双极晶体管或二极管。

可选的，所述第三开关530为MOS管、双极晶体管。

可选的，本实施例中的整流桥堆100、漏电检测单元200、第一开关510、第二开关520、第三开关530以及脱钩控制单元600、稳压单元LD0等全部或部分集成在一个芯片内。

本发明实施例中，当漏电检测单元200未检测到所述漏电感应线圈300输出的漏电信号时，脱钩控制单元600控制第一开关510和第二开关520同时闭合或断开以及控制是否向第一电容C1充电,具体包括以下2种情况：

情况1、当所述第一开关510上的电压(即整流桥堆100输出的脉动电压)小于第一阈值且第一电容C1上的电压小于第二阈值时，所述脱钩控制单元600控制第一开关510和第二开关520同时闭合，所述第一开关510上的电压通过第一开关510和第二开关520 向第一电容C1充电；

情况2、当所述第一开关510上的电压(即整流桥堆100输出的脉动电压)大于等于第一阈值时和/或第一电容C1上的电压大于等于第二阈值时，所述脱钩控制单元600控制第一开关510和第二开关520同时断开，所述第一开关510上的电压不向第一电容C1充电，从而实现了该漏电保护电路的提供电能功能,极大地降低了漏电保护电路的功率消耗；

即上述情况2进一步的包括下面3种状态：

状态1、当所述第一开关510上的电压(即整流桥堆100输出的脉动电压)小于第一阈值时且第一电容C1上的电压大于等于第二阈值时，所述脱钩控制单元600控制第一开关510和第二开关520同时断开，所述脉动电压不向第一电容C1充电；

状态2、当所述第一开关510上的电压(即整流桥堆100输出的脉动电压)大于等于第一阈值时且第一电容C1上的电压小于第二阈值时，所述脱钩控制单元600控制第一开关510和第二开关520同时断开，所述脉动电压不向第一电容C1充电；

状态3、当所述第一开关510上的电压(即整流桥堆100输出的脉动电压)大于等于第一阈值时且第一电容C1上的电压大于等于第二阈值时，所述脱钩控制单元600控制第一开关510和第二开关520同时断开，所述脉动电压不向第一电容C1充电。

当漏电检测单元200检测到所述漏电感应线圈300输出的漏电信号时，漏电检测单元 200通过脱钩控制单元600控制第一开关510闭合以使得第一开关510和所述第三开关530 同时闭合，因此迫使螺线管400有电流流过，并控制所述脱钩开关700断开，从而实现了该漏电保护电路的漏电保护功能，因此节省了现有漏电保护电路或漏电保护装置中的可控硅。

上文主要以整流桥堆100为例来说明整流单元与其它元器件的连接方式和工作过程，交流电(市电)通过脱钩开关700后经所述整流桥堆100全波整流后输出连续的脉动电压；可以理解的是，在其它实施例中，所述整流单元也可以是二极管，交流电(市电)通过所述脱钩开关700后经所述二极管输出断续的脉动电压。

实施例二

本实施例中的一种漏电保护装置，包括上述实施例一所述的漏电保护电路，本实施例中的漏电保护装置所涉及的具体电路的连接方式和工作原理与实施例一相一致，在此不再赘述。

实施例三

本实施例提供了一种用电设备，该用电设备包括实施例一所述的漏电保护电路，该漏电保护电路的电路连接方式和工作原理与实施例一相一致，在此不再赘述。

本发明的有益效果：

本发明提供的漏电保护电路和漏电保护装置以及用电设备，当漏电检测单元未检测漏电感应线圈的漏电信号时，脱钩控制单元控制第一开关和第二开关同时闭合或断开，交流电(市电)经半波或全波整流后输出的脉动电压通过第一开关和第二开向第一电容充电或不向第一电容充电，从而实现了本发明提供电能的功能，也极大地降低了漏电保护电路和漏电保护装置以及用电设备的功率消耗；

在漏电检测单元检测到漏电感应线圈的信号时，脱钩控制单元控制第一开关和所述第三开关同时开启，并迫使螺线管有电流流过，导致脱钩开关断开，从而实现了本发明的漏电保护功能，因此本发明节省了现有技术中的漏电保护电路和漏电保护装置以及用电设备中的可控硅，也便于实现整个电路的全部集成。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种漏电保护电路，包括漏电检测单元、漏电感应线圈、第一开关、第二开关、第三开关、脱钩控制单元、电容和脱钩开关；

所述漏电感应线圈经脱钩开关与第一开关、第三开关串联后接地，第一开关和第三开关还连接第二开关并经电容接地；

所述漏电检测单元分别与漏电感应线圈、脱钩控制单元连接；

当漏电检测单元检测到漏电时，所述脱钩控制单元控制第一开关和第三开关同时闭合，所述脱钩开关断开；

当漏电检测单元未检测到漏电时，所述脱钩控制单元控制第一开关和第二开关同时闭合或断开；

当漏电检测单元未检测到漏电时，所述脱钩控制单元用于执行以下子操作：

当所述第一开关上的电压小于第一阈值且电容上的电压小于第二阈值时，所述脱钩控制单元控制第一开关和第二开关同时闭合，并向所述电容充电；

当所述第一开关上的电压大于等于第一阈值和/或电容上的电压大于等于第二阈值时，所述脱钩控制单元控制第一开关和第二开关同时断开。

2.根据权利要求1所述的漏电保护电路，其特征在于，所述漏电保护电路还包括稳压单元，该稳压单元用于接收所述电容的电能以产生恒定电压，为所述漏电检测单元提供电能。

3.根据权利要求1所述的漏电保护电路，其特征在于，所述第一开关为高耐压的MOS管或双极晶体管。

4.根据权利要求1所述的漏电保护电路，其特征在于，所述第二开关为MOS管或双极晶体管或二极管。

5.根据权利要求1所述的漏电保护电路，其特征在于，所述第三开关为MOS管或双极晶体管。

6.根据权利要求1所述的漏电保护电路，其特征在于，所述漏电检测单元、第一开关、第二开关、第三开关以及脱钩控制单元全部或部分集成在一个芯片内。

7.一种漏电保护装置，其特征在于，该漏电保护装置包括权利要求1～6任一项所述的漏电保护电路。

8.一种用电设备，其特征在于，该用电设备包括权利要求1～6任一项所述的漏电保护电路。

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