CN111555241A - 一种漏电保护开关控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种漏电保护开关控制电路，包括有与输入电源连接的电源端、与负载连接的输出端、受线圈控制电路中的线圈控制且用于控制电源端和输出端之间通断电的开关、以及MCU控制电路，所述MCU控制电路连接有用于检测输入电源正负周期电压波形的电源防抖检测电路、用于所述电源防抖检测电路在预设时间内检测到输入电源电压波形为正弦波时输出大电流而使线圈得电吸合开关的线圈大电流吸合电路、以及能为控制电路提供稳定工作电压并在线圈吸合所述开关后能维持线圈通电吸合的恒压供电电路。本发明实现停电再上电后可自动复位、按试验开关或漏电后必须手动复位才能通电，待机功耗低，绿色环保，避免发生意外事故。

Description

一种漏电保护开关控制电路
[技术领域]
本发明涉及一种漏电保护开关控制电路。
[背景技术]
目前国内市场上的漏电保护开关，如漏电保护插头，普遍存在以下缺陷：
1、漏电保护开关插入插座接入电源后，漏电保护开关不能自动接通电路，需要手动按下开关才能接通电路，操作繁琐。
2、输入电源断开后漏电保护开关不能自动断开，仍处于连接状态，当用户按下试验开关或发生漏电事故后再次接通输入电源时，由于漏电保护开关一直处于连接状态，会对负载电器造成损坏，从而引发安全事故。
3、漏电保护开关与插座接触异常时，容易发生打火损坏漏电保护开关，且会损坏负载端用电器具，从而缩短负载电器的使用寿命。
4、漏电保护开关与插座多次插拔时，插头内部控制电路多次通电和断电，电路上的惯性元器件会不断的充电和放电，惯性元器件放电时会产生高电压和电火花，容易击穿和烧毁关键元器件，对控制电路造成损坏，从而损坏漏电保护插头。
5、漏电保护开关的待机功率高，消耗过多电量，不符合绿色环保用电理念。
6、漏电保护开关的控制电路及结构复杂，生产效率低、产品成本高，不利于市场推广。
本发明就是基于以上问题产生的。
[发明内容]
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种漏电保护开关控制电路，该控制电路的开关能够自动复位，在输入电源的电压波形不稳定时能够自动断开，多次插拔漏电保护插头时也不会损坏内部控制电路，并且结构简单、待机功率低、生产成本低。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种漏电保护开关控制电路，包括有与输入电源连接的电源端11、与负载连接的输出端13、受线圈控制电路3中的线圈控制且用于控制电源端11和输出端13之间通断电的开关12、以及MCU控制电路2，其特征在于：所述MCU控制电路2连接有用于检测输入电源正负周期电压波形的电源防抖检测电路5、用于所述电源防抖检测电路5在预设时间内检测到输入电源电压波形为正弦波时输出大电流而使线圈得电吸合开关12的线圈大电流吸合电路7、以及能为控制电路提供稳定工作电压并在线圈吸合所述开关12后能维持线圈通电吸合的恒压供电电路4。
如上所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于所述MCU控制电路2连接有用于控制线圈SOL通电吸合开关12的线圈控制电路3，所述线圈控制电路3连接有用于检测所述输出端13火线或零线漏电信号的LN线漏电检测电路91和用于检测所述输出端13地线漏电信号的PE线故障电流检测电路92，所述线圈控制电路3接收到LN线漏电检测电路91或PE线故障电流检测电路92检测到的漏电信号后能控制线圈SOL断电停止吸合开关12。
如上所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于所述MCU控制电路2连接有用于检测电源端11火线或零线的插脚温度的测温电路81，所述测温电路81实时检测电源端11火线或零线的插脚温度并把温度值输出到MCU控制电路2，在检测的温度值超过预设值时MCU控制电路2向线圈控制电路3输出控制信号而使线圈SOL断电停止吸合开关12，所述输出端13火线连接有用于手动试验输出漏电信号的模拟漏电电路6，所述LN线漏电检测电路91检测到所述模拟漏电电路6输出的模拟漏电信号时向线圈控制电路3输出控制信号而使线圈SOL断电停止吸合开关12。
如上所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于所述电源端11的零线和地线之间连接有在地线带电时能发光的接地异常提示电路14，所述输出端13的火线和所述电源端11的零线之间连接有在所述输出端13的火线带电时能发光的电源指示电路15，所述MCU控制电路2连接有用于手动复位的上电复位电路82。
如上所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于所述电源防抖检测电路5包括有三极管Q1，所述三极管Q1的发射极与电源端11的零线电连接，所述三极管Q1的基极与电阻R1的一端和电阻R2的一端电连接，所述电阻R2的另一端与电阻R3的一端电连接，所述电阻R3的另一端与电源端11的火线电连接，所述电阻R1的另一端与电源端11的零线电连接，所述三极管Q1的集电极与所述MCU控制电路2的第一控制芯片U1电连接。
如上所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于所述线圈大电流吸合电路7包括有第二控制芯片U2，所述第二控制芯片U2的引脚LED+与电阻R14的一端电连接，所述电阻R14的另一端与所述MCU控制电路2的第一控制芯片U1电连接，所述第二控制芯片U2的引脚LED-与电源端11的零线电连接，所述第二控制芯片U2的引脚Terminal1与所述线圈控制电路3的线圈SOL的一端和极性电容C15的正极电连接，所述极性电容C15的负极与电源端11的零线电连接，所述第二控制芯片U2的引脚Terminal2与二极管D5的负极电连接，所述二极管D5的正极与电阻R32的一端和所述恒压供电电路4的二极管D4的正极电连接，所述电阻R32的另一端与电源端11的火线电连接。
如上所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于所述恒压供电电路4包括有第一电源芯片U3，所述第一电源芯片U3的引脚C1与引脚C2、电阻R18的一端、极性电容C17的正极以及电感L1的一端电连接，所述电感L1的另一端与极性电容C16的正极和二极管D4的负极电连接，所述二极管D4的正极与线圈大电流吸合电路7的电阻R32的一端电连接，所述电阻R32的另一端与电源端11的火线电连接，所述极性电容C16的负极与极性电容C17的负极和电源端11的零线电连接，所述第一电源芯片U3的引脚VCC与电阻R18的另一端和电容C3的一端电连接，所述第一电源芯片U3的引脚FB与电阻R19的一端和电阻R21的一端电连接，所述第一电源芯片U3的引脚GND1与引脚GND2、电容C3的另一端、电阻R19的另一端以及电阻R20的一端电连接，所述第一电源芯片U3的引脚CS与电阻R20的另一端、电感L2的一端以及二极管D9的负极电连接，所述电阻R21的另一端与电感L2的另一端、极性电容C19的正极、电容C7的一端、电阻R30的一端以及二极管D6的正极电连接，所述二极管D9的正极与极性电容C19的负极、电容C7的另一端、电阻R30的另一端以及电源端11的零线电连接，所述二极管D6的负极与第二电源芯片U4的引脚VIN电连接，所述第二电源芯片U4的引脚GND与电源端11的零线电连接，所述第二电源芯片U4的引脚VOUT与极性电容C18的正极和电容C4的一端电连接，所述极性电容C18的负极与容C4的另一端以及电源端11的零线电连接。
如上所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于所述线圈控制电路3包括有线圈SOL，所述线圈SOL的一端与二极管D7的负极、二极管D8的负极以及线圈大电流吸合电路7的第二控制芯片U2的引脚Terminal1电连接，所述二极管D8的正极与所述恒压供电电路4的二极管D6的正极电连接，所述线圈SOL的另一端与二极管D7的正极和场效应管Q3的集电极电连接，所述场效应管Q3的发射极与电容C22的一端和电源端11的零线电连接，所述场效应管Q3的基极与电容C22的另一端和电阻R23的一端电连接，所述电阻R23的另一端与三极管Q4的集电极、电阻R13的一端以及电阻R12的一端电连接，所述电阻R13的另一端与MCU控制电路2的第一控制芯片U1电连接，所述电阻R12的另一端与MCU控制电路2的第一控制芯片U1电连接，所述三极管Q4的发射极与电容C6的一端和电源端11的零线电连接，所述三极管Q4的基极与电容C6的另一端和电阻R26的一端电连接，所述电阻R26的另一端与双路开关二极管Q5的输出端电连接。
如上所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于所述LN线漏电检测电路91包括有第一检测芯片U6，所述第一检测芯片U6的引脚SCR与双路开关二极管Q5的一个输入端电连接，所述第一检测芯片U6的引脚Neutral与电容C13的一端、电容C12的一端以及电源端11的零线电连接，所述第一检测芯片U6的引脚Line与电阻R22的一端和电容C12的另一端电连接，所述电阻R22的另一端与所述恒压供电电路4的二极管D6的正极电连接，所述第一检测芯片U6的引脚VREF与所述电容C13的另一端、电容C9的一端、电阻R28的一端和零序电流互感器ZCT2的一端电连接，所述零序电流互感器ZCT2的另一端与所述电阻R28的另一端、所述电容C9的另一端以及电阻R29的一端电连接，所述电阻R29的另一端与电容C11的一端、电阻R31的一端以及第一检测芯片U6的引脚VFB电连接，所述第一检测芯片U6的引脚AmpOUT与所述电容C11的另一端和所述电阻R31的另一端电连接，输出端13火线、输出端13零线以及模拟漏电电路6的试验开关TEST和输出端13火线之间的连接线均穿过零序电流互感器ZCT2，所述PE线故障电流检测电路92包括有第二检测芯片U5，所述第二检测芯片U5的引脚SCR与双路开关二极管Q5的另一个输入端电连接，所述第二检测芯片U5的引脚Neutral与电容C10的一端、电容C12的一端以及电源端11的零线电连接，所述第二检测芯片U5的引脚Line与电容C12的另一端和电阻R22的一端电连接，所述第二检测芯片U5的引脚VREF与所述电容C10的另一端、电容C5的一端、电阻R24的一端以及零序电流互感器ZCT1的一端电连接，所述零序电流互感器ZCT1的另一端与所述电阻R24的另一端、所述电容C5的另一端以及电阻R25的一端电连接，所述电阻R25的另一端与电容C8的一端、电阻R27的一端以及所述第二检测芯片U5的引脚VFB电连接，所述第二检测芯片U5的引脚AmpOUT与所述电容C8的另一端和所述电阻R27的另一端电连接，所述输出端13的地线穿过所述零序电流互感器ZCT1。
如上所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于所述测温电路81包括有热敏电阻R15，所述热敏电阻R15的一端与电源端11的零线和电容C2的一端电连接，所述热敏电阻R15的另一端与电阻R17的一端和电阻R16的一端电连接，所述电阻R17的另一端与恒压供电电路4的第二电源芯片U4的引脚VOUT电连接，所述电阻R16的另一端与所述电容C2的另一端和MCU控制电路2的第一控制芯片U1电连接，所述模拟漏电电路6包括有试验开关TEST，所述试验开关TEST的一端与所述输出端13的火线电连接，所述试验开关TEST的另一端与电阻R8的一端电连接，所述电阻R8的另一端与电阻R7的一端电连接，所述电阻R7的另一端与所述电源端11的零线电连接，所述试验开关TEST和输出端13火线之间的连接线穿过零序电流互感器ZCT2。
本发明的有益效果是：
1、本发明的控制电路初次上电时，电源防抖检测电路检测输入电源正负周期的电压波形，输入电源电压波形在预设时间内为正弦波时MCU控制电路控制线圈大电流吸合电路输出大电流使线圈吸合开关，并由恒压供电电路输出小电流维持线圈通电吸合开关，接通电源，连接输出端的负载电器通电工作；当输入电源断开、发生漏电或输入电源不稳定时，MCU控制电路控制线圈断电停止吸合开关，此时漏电保护开关可自动断开；当排查完漏电情况或者输入电源接入且电压波形稳定时，漏电保护开关可自动闭合开关而接通电源，无需手动复位操作，使用简单；控制电路采用恒压供电电路，多次插拔漏电保护插头时不会因为内部惯性元器件放电而产生高电压和电火花而损坏内部控制电路，恒压供电电路能够为整个控制电路提供稳定的工作电压的同时能够提供小电流维持线圈通电吸合开关，降低待机时电量损耗，绿色环保。
2、输入电源断开后再上电，控制电路可自动复位，无需手动复位操作，使用方便；当用户主动按下试验开关或者发生漏电事故时，能够马上断开输入电源，必须手动按下复位开关才能复位通电，使用更加安全可靠。
3、输入电源的电压波形不是正弦波时，比如漏电保护插头与插座接触不良或者市电不稳定，MCU控制电路可主动断开电源，避免损坏负载电器，延长负载电器的使用寿命，减少发生安全事故。
4、火线或零线的插脚温度超出设定温度时，MCU控制电路能够主动断开开关，从而断开输入电源；当插脚温度回落至设定温度以下时，MCU控制电路可自动闭合开关，从而接通输入电源。
5、该控制电路的电源采用恒压供电电路，具有欠压保护、输出过压保护、过温保护和最长开通时间保护等多重保护功能，待机功耗低，能够减少工作时的发热量,降低待机时电量损耗，绿色环保。
6、本发明结构简单易实现，生产成本低，实用性好，能够大大提供使用安全性。
[附图说明]
图1是本发明控制电路的整体方框图；
图2是本发明控制电路的局部电路图；
图3是本发明MCU控制电路的电路图；
图4是本发明电源防抖检测电路的电路图；
图5是本发明线圈大电流吸合电路的电路图；
图6是本发明线圈控制电路的电路图；
图7是本发明恒压供电电路的电路图；
图8是本发明测温电路的电路图；
图9是本发明上电复位电路的电路图；
图10是本发明接地异常提示电路的电路图；
图11是本发明电源指示电路的电路图。
[具体实施方式]
下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述：
如图1-11所示，一种漏电保护开关控制电路，包括有与输入电源连接的电源端11、与负载连接的输出端13、受线圈控制电路3中的线圈SOL控制且用于控制电源端11和输出端13之间通断电的开关12以及MCU控制电路2，其特征在于：所述MCU控制电路2连接有用于检测输入电源正负周期电压波形的电源防抖检测电路5、用于所述电源防抖检测电路5在预设时间内检测到输入电源电压波形为正弦波时输出大电流而使线圈SOL得电吸合开关12的线圈大电流吸合电路7、以及能为控制电路提供稳定工作电压并在线圈SOL吸合所述开关12后能维持线圈SOL通电吸合的恒压供电电路4。
刚上电时电源防抖检测电路5处理输入电源的电压波形，把处理后的输入电源电压波形输出到MCU控制电路2，在两秒的预设时间内电压波形为正弦波时MCU控制电路2向线圈大电流吸合电路7输出高电平，高电平持续时间为五十毫秒内，驱动线圈大电流吸合电路7输出大电流使线圈控制电路3内的线圈SOL得电吸合开关12，然后恒压供电电路4的第二电源芯片U4的引脚VOUT输出小电流维持线圈SOL通电吸合开关12；当输入电源断开时，整个控制电路断电停止工作，线圈SOL断电而停止吸合开关12，开关12断开，从而断开输入电源；当再次上电时，控制电路重复上述过程，从而实现断开输入电源后开关12自动断开、再次接通输入电源时自动复位通电的功能，无需手动操作复位。当输入电源的电压波形不是正弦波时，例如漏电保护插头与插座接触不良或市电不稳定，MCU控制电路2输出控制信号使线圈SOL断路失去电流，线圈SOL停止吸合开关12，主动断开电源，避免损坏负载电器，延长负载电器的使用寿命。恒压供电电路4的输入电压范围宽，能够为整个控制电路提供稳定的工作电压的同时能够提供小电流维持线圈SOL通电吸合开关12，具有欠压保护、输出过压保护、过温保护和最长开通时间保护等多重保护功能，待机功耗低，多次插拔漏电保护插头时不会因为内部惯性元器件放电产生高电压和电火花而损坏内部控制电路。
其中，上述两秒的预设时间和五十毫秒的高电平持续时间为本案一个实施例数值，且预设时间和高电平持续时间可以根据实际应用设定为其他数值。
所述MCU控制电路2连接有用于控制线圈SOL通电吸合开关12的线圈控制电路3，所述线圈控制电路3连接有用于检测所述输出端13火线或零线漏电信号的LN线漏电检测电路91和用于检测所述输出端13地线漏电信号的PE线故障电流检测电路92，所述线圈控制电路3接收到LN线漏电检测电路91或PE线故障电流检测电路92检测到的漏电信号后能控制线圈SOL断电停止吸合开关12。当没有发生漏电时，LN线漏电检测电路91和PE线故障电流检测电路92均没有检测到漏电信号，线圈控制电路3在MCU控制电路2的控制下维持线圈SOL得电吸合开关12。当LN线漏电检测电路91检测到输出端13的火线或零线发生漏电、或者PE线故障电流检测电路92检测到输出端13的地线发生漏电时，LN线漏电检测电路91和PE线故障电流检测电路92会把漏电信号输出到线圈控制电路3，线圈控制电路3控制线圈SOL断电停止吸合开关12，主动断开开关12，从而断开输入电源；排查完漏电事故后，LN线漏电检测电路91和PE线故障电流检测电路92不再输出漏电信号，此时按下上电复位电路82的复位开关RESET，MCU控制电路2接收到上电复位电路82的复位信号后输出高电平驱动线圈大电流吸合电路7输出大电流使线圈SOL得电吸合开关12，由恒压供电电路4输出小电流维持线圈SOL通电吸合开关12，完成复位通电。
所述MCU控制电路2连接有用于检测电源端11火线或零线的插脚温度的测温电路81，所述测温电路81实时检测电源端11火线或零线的插脚温度并把温度值输出到MCU控制电路2，在检测的温度值超过预设值时MCU控制电路2向线圈控制电路3输出控制信号而使线圈SOL断电停止吸合开关12，所述输出端13火线连接有用于手动试验输出漏电信号的模拟漏电电路6，所述LN线漏电检测电路91检测到所述模拟漏电电路6输出的模拟漏电信号时向线圈控制电路3输出控制信号而使线圈SOL断电停止吸合开关12。当插脚温度低于设定温度或用户没用按下模拟漏电电路6的试验开关TEST时，MCU控制电路2控制线圈控制电路3维持线圈SOL得电吸合开关12。
所述电源端11的零线和地线之间连接有在地线带电时能发光的接地异常提示电路14，所述输出端13的火线和所述电源端11的零线之间连接有在所述输出端13的火线带电时能发光的电源指示电路15，所述MCU控制电路2连接有用于手动复位的上电复位电路82。电源端11的地线接地正常时接地异常提示电路14的发光二极管D3不发光，输出端13的火线不带电时电源指示电路15的发光二极管D2不发光。当发生漏电时，控制电路会主动断开开关12，用户必须手动按下上电复位电路82的复位开关RESET才能复位通电。
如图4所示，所述电源防抖检测电路5包括有三极管Q1，所述三极管Q1的发射极与电源端11的零线电连接，所述三极管Q1的基极与电阻R1的一端和电阻R2的一端电连接，所述电阻R2的另一端与电阻R3的一端电连接，所述电阻R3的另一端与电源端11的火线电连接，所述电阻R1的另一端与电源端11的零线电连接，所述三极管Q1的集电极与所述MCU控制电路2的第一控制芯片U1电连接。
电源防抖检测电路5可实时处理输入电源的电压波形，把处理后的输入电源电压波形输出到MCU控制电路2，使电压波形能够符合MCU控制电路2的第一控制芯片U1的引脚PA6的电气接收要求。
如图5所示，所述线圈大电流吸合电路7包括有第二控制芯片U2，所述第二控制芯片U2的引脚LED+与电阻R14的一端电连接，所述电阻R14的另一端与所述MCU控制电路2的第一控制芯片U1电连接，所述第二控制芯片U2的引脚LED-与电源端11的零线电连接，所述第二控制芯片U2的引脚Terminal1与所述线圈控制电路3的线圈SOL的一端和极性电容C15的正极电连接，所述极性电容C15的负极与电源端11的零线电连接，所述第二控制芯片U2的引脚Terminal2与二极管D5的负极电连接，所述二极管D5的正极与电阻R32的一端和所述恒压供电电路4的二极管D4的正极电连接，所述电阻R32的另一端与电源端11的火线电连接。
线圈大电流吸合电路7可接收MCU控制电路2输出的高电平，在高电平持续时间内输出大电流，使线圈SOL在大电流的驱动下完成吸合开关12的动作。当MCU控制电路2停止向线圈大电流吸合电路7输出高电平时，线圈大电流吸合电路7不再向线圈SOL输出大电流，由恒压供电电路4的第二电源芯片U4的引脚VOUT输出小电流维持线圈SOL通电吸合开关12，避免线圈大电流吸合电路7长时间输出大电流消耗过多电量而增加发热量，能降低待机时电量损耗，减小发热，绿色环保。
如图7所示，所述恒压供电电路4包括有第一电源芯片U3，所述第一电源芯片U3的引脚C1与引脚C2、电阻R18的一端、极性电容C17的正极以及电感L1的一端电连接，所述电感L1的另一端与极性电容C16的正极和二极管D4的负极电连接，所述二极管D4的正极与线圈大电流吸合电路7的电阻R32的一端电连接，所述电阻R32的另一端与电源端11的火线电连接，所述极性电容C16的负极与极性电容C17的负极和电源端11的零线电连接，所述第一电源芯片U3的引脚VCC与电阻R18的另一端和电容C3的一端电连接，所述第一电源芯片U3的引脚FB与电阻R19的一端和电阻R21的一端电连接，所述第一电源芯片U3的引脚GND1与引脚GND2、电容C3的另一端、电阻R19的另一端以及电阻R20的一端电连接，所述第一电源芯片U3的引脚CS与电阻R20的另一端、电感L2的一端以及二极管D9的负极电连接，所述电阻R21的另一端与电感L2的另一端、极性电容C19的正极、电容C7的一端、电阻R30的一端以及二极管D6的正极电连接，所述二极管D9的正极与极性电容C19的负极、电容C7的另一端、电阻R30的另一端以及电源端11的零线电连接，所述二极管D6的负极与第二电源芯片U4的引脚VIN电连接，所述第二电源芯片U4的引脚GND与电源端11的零线电连接，所述第二电源芯片U4的引脚VOUT与极性电容C18的正极和电容C4的一端电连接，所述极性电容C18的负极与容C4的另一端以及电源端11的零线电连接。
第一电源芯片U3是一款高效率高精度的非隔离降压开关电源恒压控制驱动芯片，恒压供电电路4适用于85VAC～265VAC范围的输入电压，输入电压范围宽，能为控制电路输出恒定的工作电压，具有欠压保护、输出过压保护过温保护和最长开通时间保护等多重保护功能，待机功耗低，第二电源芯片U4输出小电流，实现长时间维持线圈SOL通电吸合开关12的同时可减少工作时的发热量，降低待机的电量损耗，绿色环保。在多次插拔漏电保护插头时，恒压供电电路4能保证不会因为控制电路内部惯性元器件放电而产生高电压和电火花而损坏控制电路的关键元器件。
如图6所示，所述线圈控制电路3包括有线圈SOL，所述线圈SOL的一端与二极管D7的负极、二极管D8的负极以及线圈大电流吸合电路7的第二控制芯片U2的引脚Terminal1电连接，所述二极管D8的正极与所述恒压供电电路4的二极管D6的正极电连接，所述线圈SOL的另一端与二极管D7的正极和场效应管Q3的集电极电连接，所述场效应管Q3的发射极与电容C22的一端和电源端11的零线电连接，所述场效应管Q3的基极与电容C22的另一端和电阻R23的一端电连接，所述电阻R23的另一端与三极管Q4的集电极、电阻R13的一端以及电阻R12的一端电连接，所述电阻R13的另一端与MCU控制电路2的第一控制芯片U1电连接，所述电阻R12的另一端与MCU控制电路2的第一控制芯片U1电连接，所述三极管Q4的发射极与电容C6的一端和电源端11的零线电连接，所述三极管Q4的基极与电容C6的另一端和电阻R26的一端电连接，所述电阻R26的另一端与双路开关二极管Q5的输出端电连接。
线圈控制电路3能够接收MCU控制电路2、LN线漏电检测电路91和PE线故障电流检测电路92的控制信号而控制线圈SOL得电吸合开关12或断电停止吸合开关12，线圈控制电路3能够接收线圈大电流吸合电路7输出的大电流而使线圈SOL吸合开关12，线圈控制电路3能够接收恒压供电电路4输出的小电流以维持线圈SOL得电吸合开关12。
如图2所示，所述LN线漏电检测电路91包括有第一检测芯片U6，所述第一检测芯片U6的引脚SCR与双路开关二极管Q5的一个输入端电连接，所述第一检测芯片U6的引脚Neutral与电容C13的一端、电容C12的一端以及电源端11的零线电连接，所述第一检测芯片U6的引脚Line与电阻R22的一端和电容C12的另一端电连接，所述电阻R22的另一端与所述恒压供电电路4的二极管D6的正极电连接，所述第一检测芯片U6的引脚VREF与所述电容C13的另一端、电容C9的一端、电阻R28的一端和零序电流互感器ZCT2的一端电连接，所述零序电流互感器ZCT2的另一端与所述电阻R28的另一端、所述电容C9的另一端以及电阻R29的一端电连接，所述电阻R29的另一端与电容C11的一端、电阻R31的一端以及第一检测芯片U6的引脚VFB电连接，所述第一检测芯片U6的引脚AmpOUT与所述电容C11的另一端和所述电阻R31的另一端电连接，输出端13火线、输出端13零线以及模拟漏电电路6的试验开关TEST和输出端13火线之间的连接线均穿过零序电流互感器ZCT2，所述PE线故障电流检测电路92包括有第二检测芯片U5，所述第二检测芯片U5的引脚SCR与双路开关二极管Q5的另一个输入端电连接，所述第二检测芯片U5的引脚Neutral与电容C10的一端、电容C12的一端以及电源端11的零线电连接，所述第二检测芯片U5的引脚Line与电容C12的另一端和电阻R22的一端电连接，所述第二检测芯片U5的引脚VREF与所述电容C10的另一端、电容C5的一端、电阻R24的一端以及零序电流互感器ZCT1的一端电连接，所述零序电流互感器ZCT1的另一端与所述电阻R24的另一端、所述电容C5的另一端以及电阻R25的一端电连接，所述电阻R25的另一端与电容C8的一端、电阻R27的一端以及所述第二检测芯片U5的引脚VFB电连接，所述第二检测芯片U5的引脚AmpOUT与所述电容C8的另一端和所述电阻R27的另一端电连接，所述输出端13的地线穿过所述零序电流互感器ZCT1。
当输出端13的火线或零线漏电时，零序电流互感器ZCT2产生感应电流，LN线漏电检测电路91把漏电信号输出到线圈控制电路3，线圈控制电路3控制线圈SOL断电停止吸合开关12，从而断开输入电源。当输出端13的地线漏电时，零序电流互感器ZCT1产生感应电流，PE线故障电流检测电路92把漏电信号输出到线圈控制电路3，线圈控制电路3控制线圈SOL断电停止吸合开关12，从而断开输入电源。
如图8所示，所述测温电路81包括有热敏电阻R15，所述热敏电阻R15的一端与电源端11的零线和电容C2的一端电连接，所述热敏电阻R15的另一端与电阻R17的一端和电阻R16的一端电连接，所述电阻R17的另一端与恒压供电电路4的第二电源芯片U4的引脚VOUT电连接，所述电阻R16的另一端与所述电容C2的另一端和MCU控制电路2的第一控制芯片U1电连接，所述模拟漏电电路6包括有试验开关TEST，所述试验开关TEST的一端与所述输出端13的火线电连接，所述试验开关TEST的另一端与电阻R8的一端电连接，所述电阻R8的另一端与电阻R7的一端电连接，所述电阻R7的另一端与所述电源端11的零线电连接，所述试验开关TEST和输出端13火线之间的连接线穿过零序电流互感器ZCT2。
测温电路81把检测到的火线或零线的插脚温度传输给MCU控制电路2，当插脚温度超出设定温度时MCU控制电路2输出控制信号到线圈控制电路3，线圈控制电路3控制线圈SOL断电停止吸合开关12，从而断开输入电源。当插脚温度回落至设定温度以下时，MCU控制电路2输出控制信号到线圈控制电路3，使场效应管Q3导通，然后MCU控制电路2输出控制信号到线圈大电流吸合电流7，使线圈大电流吸合电流7输出大电流，大电流使线圈SOL得电吸合开关12，并由恒压供电电路4输出小电流维持线圈SOL得电吸合开关12，从而接通输入电源。元器件Q3采用场效应管，该场效应管的内阻比三极管小，导通电流大，在导通较大电流时不容易烧坏，能保证线圈控制电路3正常工作。
当用户按下试验开关TEST时，模拟漏电电路6导通，零序电流互感器ZCT2产生感应电流，LN线漏电检测电路91把漏电信号输出到线圈控制电路3，线圈控制电路3控制线圈SOL断电停止吸合开关12，从而断开输入电源。用户必须手动按下上电复位电路82的复位键RESET，MCU控制电路2接收到上电复位电路82的复位信号后输出高电平驱动线圈大电流吸合电路7输出大电流使线圈SOL得电吸合开关12，并由恒压供电电路4输出小电流维持线圈SOL通电吸合开关12，从而接通输入电源。
所述MCU控制电路2包括有第一控制芯片U1，所述第一控制芯片U1的引脚VDD与电容C1的一端和恒压供电电路4的第二电源芯片U4的引脚VOUT电连接，所述第一控制芯片U1的引脚GND与电容C1的另一端和电源端11的零线电连接，所述第一控制芯片U1的引脚PA0与线圈控制电路3的电阻R13的一端电连接，所述第一控制芯片U1的引脚PA2与线圈控制电路3的电阻R12的一端电连接，所述第一控制芯片U1的引脚PA1与上电复位电路82的复位键RESET的一端电连接，所述第一控制芯片U1的引脚PA7与测温电路81的电阻R16的一端电连接，所述第一控制芯片U1的引脚PA5与线圈大电流吸合电路7的电阻R14的一端电连接，所述第一控制芯片U1的引脚PA6与电源防抖检测电路5的三极管Q1的集电极电连接。
所述接地异常提示电路14包括有发光二极管D3，所述发光二极管D3的正极与二极管D1的负极、电容C21的一端以及电容C14的一端电连接，所述电容C14的另一端与电源端11的地线电连接，所述发光二极管D3的负极与二极管D1的正极、电容C21的另一端以及电阻R6的一端电连接，所述电阻R6的另一端与电源端11的零线电连接。
所述电源指示电路15包括有发光二极管D2，所述发光二极管D2的正极与电阻R4的一端电连接，所述电阻R4的另一端与恒压供电电路4的第二电源芯片U4的引脚VOUT电连接，所述二极管D2的负极与三极管Q2的集电极电连接，所述三极管Q2的发射极与电阻R11的一端、电容C20的一端以及电源端11的零线电连接，所述三极管Q2的基极与电阻R11的另一端、电容C20的另一端以及电阻R9的一端电连接，所述电阻R9的另一端与输出端13的火线电连接。
所述上电复位电路82包括有复位键RESET，所述复位键RESET的一端与MCU控制电路2的第一控制芯片U1电连接，所述复位键RESET的另一端与电源端11的零线电连接。
所述输入端11的火线和零线之间连接有保险丝MOV。

Claims (10)

1.一种漏电保护开关控制电路，包括有与输入电源连接的电源端(11)、与负载连接的输出端(13)、受线圈控制电路(3)中的线圈控制且用于控制电源端(11)和输出端(13)之间通断电的开关(12)、以及MCU控制电路(2)，其特征在于：所述MCU控制电路(2)连接有用于检测输入电源正负周期电压波形的电源防抖检测电路(5)、用于所述电源防抖检测电路(5)在预设时间内检测到输入电源电压波形为正弦波时输出大电流而使线圈得电吸合开关(12)的线圈大电流吸合电路(7)、以及能为控制电路提供稳定工作电压并在线圈吸合所述开关(12)后能维持线圈通电吸合的恒压供电电路(4)。
2.根据权利要求1所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于：所述MCU控制电路(2)连接有用于控制线圈(SOL)通电吸合开关(12)的线圈控制电路(3)，所述线圈控制电路(3)连接有用于检测所述输出端(13)火线或零线漏电信号的LN线漏电检测电路(91)和用于检测所述输出端(13)地线漏电信号的PE线故障电流检测电路(92)，所述线圈控制电路(3)接收到LN线漏电检测电路(91)或PE线故障电流检测电路(92)检测到的漏电信号后能控制线圈(SOL)断电停止吸合开关(12)。
3.根据权利要求2所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于：所述MCU控制电路(2)连接有用于检测电源端(11)火线或零线的插脚温度的测温电路(81)，所述测温电路(81)实时检测电源端(11)火线或零线的插脚温度并把温度值输出到MCU控制电路(2)，在检测的温度值超过预设值时MCU控制电路(2)向线圈控制电路(3)输出控制信号而使线圈(SOL)断电停止吸合开关(12)，所述输出端(13)火线连接有用于手动试验输出漏电信号的模拟漏电电路(6)，所述LN线漏电检测电路(91)检测到所述模拟漏电电路(6)输出的模拟漏电信号时向线圈控制电路(3)输出控制信号而使线圈(SOL)断电停止吸合开关(12)。
4.根据权利要求1所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于：所述电源端(11)的零线和地线之间连接有在地线带电时能发光的接地异常提示电路(14)，所述输出端(13)的火线和所述电源端(11)的零线之间连接有在所述输出端(13)的火线带电时能发光的电源指示电路(15)，所述MCU控制电路(2)连接有用于手动复位的上电复位电路(82)。
5.根据权利要求1所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于：所述电源防抖检测电路(5)包括有三极管(Q1)，所述三极管(Q1)的发射极与电源端(11)的零线电连接，所述三极管(Q1)的基极与电阻(R1)的一端和电阻(R2)的一端电连接，所述电阻(R2)的另一端与电阻(R3)的一端电连接，所述电阻(R3)的另一端与电源端(11)的火线电连接，所述电阻(R1)的另一端与电源端(11)的零线电连接，所述三极管(Q1)的集电极与所述MCU控制电路(2)的第一控制芯片(U1)电连接。
6.根据权利要求1所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于：所述线圈大电流吸合电路(7)包括有第二控制芯片(U2)，所述第二控制芯片(U2)的引脚(LED+)与电阻(R14)的一端电连接，所述电阻(R14)的另一端与所述MCU控制电路(2)的第一控制芯片(U1)电连接，所述第二控制芯片(U2)的引脚(LED-)与电源端(11)的零线电连接，所述第二控制芯片(U2)的引脚(Terminal1)与所述线圈控制电路(3)的线圈(SOL)的一端和极性电容(C15)的正极电连接，所述极性电容(C15)的负极与电源端(11)的零线电连接，所述第二控制芯片(U2)的引脚(Terminal2)与二极管(D5)的负极电连接，所述二极管(D5)的正极与电阻(R32)的一端和所述恒压供电电路(4)的二极管(D4)的正极电连接，所述电阻(R32)的另一端与电源端(11)的火线电连接。
7.根据权利要求1所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于：所述恒压供电电路(4)包括有第一电源芯片(U3)，所述第一电源芯片(U3)的引脚(C1)与引脚(C2)、电阻(R18)的一端、极性电容(C17)的正极以及电感(L1)的一端电连接，所述电感(L1)的另一端与极性电容(C16)的正极和二极管(D4)的负极电连接，所述二极管(D4)的正极与线圈大电流吸合电路(7)的电阻(R32)的一端电连接，所述电阻(R32)的另一端与电源端(11)的火线电连接，所述极性电容(C16)的负极与极性电容(C17)的负极和电源端(11)的零线电连接，所述第一电源芯片(U3)的引脚(VCC)与电阻(R18)的另一端和电容(C3)的一端电连接，所述第一电源芯片(U3)的引脚(FB)与电阻(R19)的一端和电阻(R21)的一端电连接，所述第一电源芯片(U3)的引脚(GND1)与引脚(GND2)、电容(C3)的另一端、电阻(R19)的另一端以及电阻(R20)的一端电连接，所述第一电源芯片(U3)的引脚(CS)与电阻(R20)的另一端、电感(L2)的一端以及二极管(D9)的负极电连接，所述电阻(R21)的另一端与电感(L2)的另一端、极性电容(C19)的正极、电容(C7)的一端、电阻(R30)的一端以及二极管(D6)的正极电连接，所述二极管(D9)的正极与极性电容(C19)的负极、电容(C7)的另一端、电阻(R30)的另一端以及电源端(11)的零线电连接，所述二极管(D6)的负极与第二电源芯片(U4)的引脚(VIN)电连接，所述第二电源芯片(U4)的引脚(GND)与电源端(11)的零线电连接，所述第二电源芯片(U4)的引脚(VOUT)与极性电容(C18)的正极和电容(C4)的一端电连接，所述极性电容(C18)的负极与容(C4)的另一端以及电源端(11)的零线电连接。
8.根据权利要求2所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于：所述线圈控制电路(3)包括有线圈(SOL)，所述线圈(SOL)的一端与二极管(D7)的负极、二极管(D8)的负极以及线圈大电流吸合电路(7)的第二控制芯片(U2)的引脚(Terminal1)电连接，所述二极管(D8)的正极与所述恒压供电电路(4)的二极管(D6)的正极电连接，所述线圈(SOL)的另一端与二极管(D7)的正极和场效应管(Q3)的集电极电连接，所述场效应管(Q3)的发射极与电容(C22)的一端和电源端(11)的零线电连接，所述场效应管(Q3)的基极与电容(C22)的另一端和电阻(R23)的一端电连接，所述电阻(R23)的另一端与三极管(Q4)的集电极、电阻(R13)的一端以及电阻(R12)的一端电连接，所述电阻(R13)的另一端与MCU控制电路(2)的第一控制芯片(U1)电连接，所述电阻(R12)的另一端与MCU控制电路(2)的第一控制芯片(U1)电连接，所述三极管(Q4)的发射极与电容(C6)的一端和电源端(11)的零线电连接，所述三极管(Q4)的基极与电容(C6)的另一端和电阻(R26)的一端电连接，所述电阻(R26)的另一端与双路开关二极管(Q5)的输出端电连接。
9.根据权利要求2所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于：所述LN线漏电检测电路(91)包括有第一检测芯片(U6)，所述第一检测芯片(U6)的引脚(SCR)与双路开关二极管(Q5)的一个输入端电连接，所述第一检测芯片(U6)的引脚(Neutral)与电容(C13)的一端、电容(C12)的一端以及电源端(11)的零线电连接，所述第一检测芯片(U6)的引脚(Line)与电阻(R22)的一端和电容(C12)的另一端电连接，所述电阻(R22)的另一端与所述恒压供电电路(4)的二极管(D6)的正极电连接，所述第一检测芯片(U6)的引脚(VREF)与所述电容(C13)的另一端、电容(C9)的一端、电阻(R28)的一端和零序电流互感器(ZCT2)的一端电连接，所述零序电流互感器(ZCT2)的另一端与所述电阻(R28)的另一端、所述电容(C9)的另一端以及电阻(R29)的一端电连接，所述电阻(R29)的另一端与电容(C11)的一端、电阻(R31)的一端以及第一检测芯片(U6)的引脚(VFB)电连接，所述第一检测芯片(U6)的引脚(AmpOUT)与所述电容(C11)的另一端和所述电阻(R31)的另一端电连接，输出端(13)火线、输出端(13)零线以及模拟漏电电路(6)的试验开关(TEST)和输出端(13)火线之间的连接线均穿过零序电流互感器(ZCT2)，所述PE线故障电流检测电路(92)包括有第二检测芯片(U5)，所述第二检测芯片(U5)的引脚(SCR)与双路开关二极管(Q5)的另一个输入端电连接，所述第二检测芯片(U5)的引脚(Neutral)与电容(C10)的一端、电容(C12)的一端以及电源端(11)的零线电连接，所述第二检测芯片(U5)的引脚(Line)与电容(C12)的另一端和电阻(R22)的一端电连接，所述第二检测芯片(U5)的引脚(VREF)与所述电容(C10)的另一端、电容(C5)的一端、电阻(R24)的一端以及零序电流互感器(ZCT1)的一端电连接，所述零序电流互感器(ZCT1)的另一端与所述电阻(R24)的另一端、所述电容(C5)的另一端以及电阻(R25)的一端电连接，所述电阻(R25)的另一端与电容(C8)的一端、电阻(R27)的一端以及所述第二检测芯片(U5)的引脚(VFB)电连接，所述第二检测芯片(U5)的引脚(AmpOUT)与所述电容(C8)的另一端和所述电阻(R27)的另一端电连接，所述输出端(13)的地线穿过所述零序电流互感器(ZCT1)。
10.根据权利要求3所述的一种漏电保护开关控制电路，其特征在于：所述测温电路(81)包括有热敏电阻(R15)，所述热敏电阻(R15)的一端与电源端(11)的零线和电容(C2)的一端电连接，所述热敏电阻(R15)的另一端与电阻(R17)的一端和电阻(R16)的一端电连接，所述电阻(R17)的另一端与恒压供电电路(4)的第二电源芯片(U4)的引脚(VOUT)电连接，所述电阻(R16)的另一端与所述电容(C2)的另一端和MCU控制电路(2)的第一控制芯片(U1)电连接，所述模拟漏电电路(6)包括有试验开关(TEST)，所述试验开关(TEST)的一端与所述输出端(13)的火线电连接，所述试验开关(TEST)的另一端与电阻(R8)的一端电连接，所述电阻(R8)的另一端与电阻(R7)的一端电连接，所述电阻(R7)的另一端与所述电源端(11)的零线电连接，所述试验开关(TEST)和输出端(13)火线之间的连接线穿过零序电流互感器(ZCT2)。
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