CN112436483A - 一种漏电保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了电力设备技术领域的一种漏电保护电路，包括一采样电路、一整流电路、一光耦合器U2、一电源控制电路、一火线Line以及一零线Nentral；所述火线Line以及零线Nentral与采样电路耦合；所述整流电路的一端与火线Line以及零线Nentral连接，另一端与所述采样电路以及光耦合器U2连接；所述光耦合器U2分别与采样电路以及电源控制电路连接。本发明的优点在于：简化了漏电保护电路的结构，降低了成本，提高了可靠性。

Description

一种漏电保护电路
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，特别指一种漏电保护电路。
背景技术
为了防止漏电引起事故，需要在电子设备上增加漏电保护电路，在漏电的电流超过某一设定值时，能自动切断电源或发出报警信号，是一种非常重要的安全保护措施。低压电网中的漏电保护可以防止人身触电伤亡事故；高压电网则不能完全防止人身触电伤亡事故，但可提高电网和电子设备的安全性。
然而，传统的漏电保护电路结构复杂，导致成本高，且可靠性低，因此，如何提供一种漏电保护电路，实现简化漏电保护电路的结构，降低成本，提高可靠性，成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种漏电保护电路，实现简化漏电保护电路的结构，降低成本，提高可靠性。
本发明是这样实现的：一种漏电保护电路，包括一采样电路、一整流电路、一光耦合器U2、一电源控制电路、一火线Line以及一零线Nentral；
所述火线Line以及零线Nentral与采样电路耦合；所述整流电路的一端与火线Line以及零线Nentral连接，另一端与所述采样电路以及光耦合器U2连接；所述光耦合器U2分别与采样电路以及电源控制电路连接。
进一步地，所述采样电路包括一互感器采样线圈CS1、一电源管理芯片U1、一电容C2、一电容C4、一电阻R14、一电阻R17、一电阻R19以及一晶闸管D8；
所述互感器采样线圈CS1与火线Line以及零线Nentral耦合；所述电源管理芯片U1的引脚1与电容C2以及电阻R14连接，引脚3与电容C2连接，且引脚3与电容C2连接的导线缠绕在互感器采样线圈CS1上，引脚4与电容C4以及晶闸管D8的输出端连接并接地，引脚5与电容C4以及晶闸管D8的控制极连接，引脚6与电阻R19连接，引脚7与电阻R14连接；所述晶闸管D8的输入端与电阻R17、电阻R19以及光耦合器U2连接；所述电阻R17与整流电路连接。
进一步地，所述电源管理芯片U1的型号为RV4145。
进一步地，所述整流电路包括一整流桥D3以及一电容C3；
所述整流桥D3的引脚1与采样电路、电容C3以及光耦合器U2连接，引脚2与电容C2连接并接地，引脚3与零线Nentral连接，引脚4与火线Line连接。
进一步地，所述光耦合器U2分别与整流电路、采样电路以及电源控制电路连接具体为：
所述光耦合器U2的引脚1与整流电路以及采样电路连接，引脚2与采样电路连接，引脚3以及引脚4均与电源控制电路连接。
进一步地，所述电源控制电路包括一电阻R2、一电阻R3、一电阻R4、一电阻R6、一电阻R7、一电阻R8、一电阻R9、一电阻R10、一电阻R11、一电阻R12、一电阻R13、一电阻R15、一电阻R16、一电容C1、一发光二极管LED1、一发光二极管LED2、一发光二极管LED3、一二极管D1、一二极管D2、一晶闸管D4、一二极管D5、一二极管D6、一二极管D7、一稳压二极管Z1、一三极管Q1、一三极管Q2、一三极管Q3、一三极管Q4、一接线端子P1、一接线端子P3以及一开关S1；
所述电阻R9的一端与光耦合器U2的引脚3连接，另一端与所述电容C1、电阻R12以及晶闸管D4的控制极连接；所述发光二极管LED1的输入端与电阻R6以及稳压二极管Z1的输出端连接，输出端与晶闸管D4的输入端连接；所述稳压二极管Z1的输入端与电阻R13以及三极管Q4的基极连接；所述电容C1、电阻R12、晶闸管D4的输出端、电阻R13、三极管Q4的发射极以及接线端子P3的引脚6连接并接地；所述电阻R11的一端与三极管Q4的集电极连接，另一端与电阻R8以及三极管Q3的基极连接；所述三极管Q3的集电极与接线端子P3的引脚3连接；所述电阻R6与光耦合器U2的引脚4、电阻R8、三极管Q3的发射极、电阻R4、三极管Q1的发射极以及接线端子P3的引脚4连接；
所述三极管Q1的基极与三极管Q2的发射极连接，集电极与二极管D1的输出端连接；所述三极管Q2的基极与电阻R7以及电阻R10连接，集电极与电阻R4、电阻R7、电阻R2以及电阻R15连接；所述二极管D2的输入端与电阻R10连接，输出端与二极管D5的输入端连接；所述二极管D6的输入端与二极管D5的输出端连接，输出端与二极管D7的输入端连接；所述二极管D7的输出端接地；所述发光二极管LED2的输入端与电阻R15连接，输出端接地；所述发光二极管LED3的输入端与电阻R16连接，输出端接地；所述电阻R3的一端与接线端子P1的引脚2连接，另一端与电阻R16以及接线端子P3的引脚2连接；所述接线端子P1的引脚3与二极管D1的输入端以及开关S1的引脚1连接，引脚4与开关S1的引脚3连接，引脚5与电阻R2连接，引脚1以及引脚6均接地。
本发明的优点在于：
通过采用型号为RV4145的电源管理芯片U1，极大的简化了漏电保护电路的结构，进而极大的降低了漏电保护电路的成本；通过设置所述晶闸管D4以及晶闸管D8，由于晶闸管具有体积小、效率高、稳定性好以及工作可靠等的优点，极大的提高了漏电保护电路的可靠性；通过设置所述光耦合器U2对输入信号和输出信号做隔离保护，快速关断主电源供电的三极管，进一步提高了漏电保护电路的可靠性；通过设置所述电阻R14调节输出电流大小做为安全保护的条件，使得漏电保护电路不仅能正常工作，还能安全放心使用。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种漏电保护电路的电路图。
图2是本发明采样电路的电路图。
图3是本发明电源控制电路的电路图。
具体实施方式
请参照图1至图3所示，本发明一种漏电保护电路的较佳实施例，包括一采样电路、一整流电路、一光耦合器U2、一电源控制电路、一火线Line以及一零线Nentral；所述光耦合器U2用于对输入信号和输出信号做隔离保护，快速关断主电源供电的三极管；
所述火线Line以及零线Nentral与采样电路耦合；所述整流电路的一端与火线Line以及零线Nentral连接，另一端与所述采样电路以及光耦合器U2连接；所述光耦合器U2分别与采样电路以及电源控制电路连接。
所述漏电保护电路可应用于逆变器、热水器等设备，可一键控制前级低压部分和后级高压部分。
所述采样电路包括一互感器采样线圈CS1、一电源管理芯片U1、一电容C2、一电容C4、一电阻R14、一电阻R17、一电阻R19以及一晶闸管D8；
所述互感器采样线圈CS1与火线Line以及零线Nentral耦合；所述电源管理芯片U1的引脚1与电容C2以及电阻R14连接，引脚3与电容C2连接，且引脚3与电容C2连接的导线缠绕在互感器采样线圈CS1上，引脚4与电容C4以及晶闸管D8的输出端连接并接地，引脚5与电容C4以及晶闸管D8的控制极连接，引脚6与电阻R19连接，引脚7与电阻R14连接；所述晶闸管D8的输入端与电阻R17、电阻R19以及光耦合器U2连接；所述电阻R17与整流电路连接。
所述电源管理芯片U1的型号为RV4145。
所述整流电路包括一整流桥D3以及一电容C3；
所述整流桥D3的引脚1与采样电路、电容C3以及光耦合器U2连接，引脚2与电容C2连接并接地，引脚3与零线Nentral连接，引脚4与火线Line连接。
所述光耦合器U2分别与整流电路、采样电路以及电源控制电路连接具体为：
所述光耦合器U2的引脚1与整流电路以及采样电路连接，引脚2与采样电路连接，引脚3以及引脚4均与电源控制电路连接。
所述电源控制电路包括一电阻R2、一电阻R3、一电阻R4、一电阻R6、一电阻R7、一电阻R8、一电阻R9、一电阻R10、一电阻R11、一电阻R12、一电阻R13、一电阻R15、一电阻R16、一电容C1、一发光二极管LED1、一发光二极管LED2、一发光二极管LED3、一二极管D1、一二极管D2、一晶闸管D4、一二极管D5、一二极管D6、一二极管D7、一稳压二极管Z1、一三极管Q1、一三极管Q2、一三极管Q3、一三极管Q4、一接线端子P1、一接线端子P3以及一开关S1；所述晶闸管D4以及晶闸管D8用于做导通条件锁死电路；
所述电阻R9的一端与光耦合器U2的引脚3连接，另一端与所述电容C1、电阻R12以及晶闸管D4的控制极连接；所述发光二极管LED1的输入端与电阻R6以及稳压二极管Z1的输出端连接，输出端与晶闸管D4的输入端连接；所述稳压二极管Z1的输入端与电阻R13以及三极管Q4的基极连接；所述电容C1、电阻R12、晶闸管D4的输出端、电阻R13、三极管Q4的发射极以及接线端子P3的引脚6连接并接地；所述电阻R11的一端与三极管Q4的集电极连接，另一端与电阻R8以及三极管Q3的基极连接；所述三极管Q3的集电极与接线端子P3的引脚3连接；所述电阻R6与光耦合器U2的引脚4、电阻R8、三极管Q3的发射极、电阻R4、三极管Q1的发射极以及接线端子P3的引脚4连接；
所述三极管Q1的基极与三极管Q2的发射极连接，集电极与二极管D1的输出端连接；所述三极管Q2的基极与电阻R7以及电阻R10连接，集电极与电阻R4、电阻R7、电阻R2以及电阻R15连接；所述二极管D2的输入端与电阻R10连接，输出端与二极管D5的输入端连接；所述二极管D6的输入端与二极管D5的输出端连接，输出端与二极管D7的输入端连接；所述二极管D7的输出端接地；所述发光二极管LED2的输入端与电阻R15连接，输出端接地；所述发光二极管LED3的输入端与电阻R16连接，输出端接地；所述电阻R3的一端与接线端子P1的引脚2连接，另一端与电阻R16以及接线端子P3的引脚2连接；所述接线端子P1的引脚3与二极管D1的输入端以及开关S1的引脚1连接，引脚4与开关S1的引脚3连接，引脚5与电阻R2连接，引脚1以及引脚6均接地。
本发明工作原理：
所述漏电保护电路在工作时，通过所述互感器采样线圈CS1采集火线Line到接地之间的漏电流；当漏电流大于6mA时，所述电源管理芯片U1引脚3的电压高于引脚1，使得引脚5输出高电位导通所述晶闸管D8，进而拉低所述光耦合器U2的引脚2的电压；当所述光耦合器U2的引脚1与引脚2的电压相差1V时，所述光耦合器U2导通，使得所述光耦合器U2的引脚3输出高电位，并通过所述电阻R9加载到晶闸管D4的控制极进而导通晶闸管D4；所述稳压二极管Z1的稳压端电压被拉低，使得所述稳压二极管Z1不导通，进而使得所述三极管Q4的基极没电压不导通，所述三极管Q3没有偏置电压不导通，致使SW信号中断，达到控制输出的目的。
综上所述，本发明的优点在于：
通过采用型号为RV4145的电源管理芯片U1，极大的简化了漏电保护电路的结构，进而极大的降低了漏电保护电路的成本；通过设置所述晶闸管D4以及晶闸管D8，由于晶闸管具有体积小、效率高、稳定性好以及工作可靠等的优点，极大的提高了漏电保护电路的可靠性；通过设置所述光耦合器U2对输入信号和输出信号做隔离保护，快速关断主电源供电的三极管，进一步提高了漏电保护电路的可靠性；通过设置所述电阻R14调节输出电流大小做为安全保护的条件，使得漏电保护电路不仅能正常工作，还能安全放心使用。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种漏电保护电路，其特征在于：包括一采样电路、一整流电路、一光耦合器U2、一电源控制电路、一火线Line以及一零线Nentral；
所述火线Line以及零线Nentral与采样电路耦合；所述整流电路的一端与火线Line以及零线Nentral连接，另一端与所述采样电路以及光耦合器U2连接；所述光耦合器U2分别与采样电路以及电源控制电路连接。
2.如权利要求1所述的一种漏电保护电路，其特征在于：所述采样电路包括一互感器采样线圈CS1、一电源管理芯片U1、一电容C2、一电容C4、一电阻R14、一电阻R17、一电阻R19以及一晶闸管D8；
所述互感器采样线圈CS1与火线Line以及零线Nentral耦合；所述电源管理芯片U1的引脚1与电容C2以及电阻R14连接，引脚3与电容C2连接，且引脚3与电容C2连接的导线缠绕在互感器采样线圈CS1上，引脚4与电容C4以及晶闸管D8的输出端连接并接地，引脚5与电容C4以及晶闸管D8的控制极连接，引脚6与电阻R19连接，引脚7与电阻R14连接；所述晶闸管D8的输入端与电阻R17、电阻R19以及光耦合器U2连接；所述电阻R17与整流电路连接。
3.如权利要求2所述的一种漏电保护电路，其特征在于：所述电源管理芯片U1的型号为RV4145。
4.如权利要求1所述的一种漏电保护电路，其特征在于：所述整流电路包括一整流桥D3以及一电容C3；
所述整流桥D3的引脚1与采样电路、电容C3以及光耦合器U2连接，引脚2与电容C2连接并接地，引脚3与零线Nentral连接，引脚4与火线Line连接。
5.如权利要求1所述的一种漏电保护电路，其特征在于：所述光耦合器U2分别与整流电路、采样电路以及电源控制电路连接具体为：
所述光耦合器U2的引脚1与整流电路以及采样电路连接，引脚2与采样电路连接，引脚3以及引脚4均与电源控制电路连接。
6.如权利要求1所述的一种漏电保护电路，其特征在于：所述电源控制电路包括一电阻R2、一电阻R3、一电阻R4、一电阻R6、一电阻R7、一电阻R8、一电阻R9、一电阻R10、一电阻R11、一电阻R12、一电阻R13、一电阻R15、一电阻R16、一电容C1、一发光二极管LED1、一发光二极管LED2、一发光二极管LED3、一二极管D1、一二极管D2、一晶闸管D4、一二极管D5、一二极管D6、一二极管D7、一稳压二极管Z1、一三极管Q1、一三极管Q2、一三极管Q3、一三极管Q4、一接线端子P1、一接线端子P3以及一开关S1；
所述电阻R9的一端与光耦合器U2的引脚3连接，另一端与所述电容C1、电阻R12以及晶闸管D4的控制极连接；所述发光二极管LED1的输入端与电阻R6以及稳压二极管Z1的输出端连接，输出端与晶闸管D4的输入端连接；所述稳压二极管Z1的输入端与电阻R13以及三极管Q4的基极连接；所述电容C1、电阻R12、晶闸管D4的输出端、电阻R13、三极管Q4的发射极以及接线端子P3的引脚6连接并接地；所述电阻R11的一端与三极管Q4的集电极连接，另一端与电阻R8以及三极管Q3的基极连接；所述三极管Q3的集电极与接线端子P3的引脚3连接；所述电阻R6与光耦合器U2的引脚4、电阻R8、三极管Q3的发射极、电阻R4、三极管Q1的发射极以及接线端子P3的引脚4连接；
所述三极管Q1的基极与三极管Q2的发射极连接，集电极与二极管D1的输出端连接；所述三极管Q2的基极与电阻R7以及电阻R10连接，集电极与电阻R4、电阻R7、电阻R2以及电阻R15连接；所述二极管D2的输入端与电阻R10连接，输出端与二极管D5的输入端连接；所述二极管D6的输入端与二极管D5的输出端连接，输出端与二极管D7的输入端连接；所述二极管D7的输出端接地；所述发光二极管LED2的输入端与电阻R15连接，输出端接地；所述发光二极管LED3的输入端与电阻R16连接，输出端接地；所述电阻R3的一端与接线端子P1的引脚2连接，另一端与电阻R16以及接线端子P3的引脚2连接；所述接线端子P1的引脚3与二极管D1的输入端以及开关S1的引脚1连接，引脚4与开关S1的引脚3连接，引脚5与电阻R2连接，引脚1以及引脚6均接地。
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