CN201402417Y - 带接地故障漏电保护的温控器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的在于公开一种带接地故障漏电保护的温控器，包括控制模块、键盘模块和显示模块，它还包括一漏电检测模块，所述控制模块设置有温度传感器，所述漏电检测模块分别连接所述控制模块、键盘模块和显示模块，所述控制模块通过所述漏电检测模块与被控设备连接；在控制房间温度的同时监控输出电路的电流状态，确保输出电路在使用中的安全，若被控设备出现漏电现象，会马上切断电源停止供电，并报警；手动复位后，报警灯灭；使用宽电压输入，使得温控器能在多种电压等级下正常工作，且准确的检测到漏电电流，及时地断开电源。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种温控器，特别涉及一种带有检测接地漏电装置，以电负荷为被控对象的带接地故障漏电保护的温控器。
背景技术
随着人们对舒适性生活要求的提高，各种现代化的采暖空调设备在居住环境的应用越来越普遍，如地板发热、电缆采暖、电热膜采暖、电热辐射板、电加热器等；同时，这些采暖空调设备也普遍应用在工业、农业中，这就需要能对温度进行控制的装置或者设备，而温控器就是现在最为普遍的温度控制设备。
温控器是一种温度控制装置，它可以根据用户设定的所需温度与当前温度的对比来控制冷、热源设备通过升高或降低温度来达到用户设定的所需温度，从而达到符合用户舒适性和节能的目的。
实现以上目的的温控器的方法有很多，但目前业界主要的温控器分为有机械式温控器及智能电子式温控器两大系列。
机械式温控器是温控器发展初期的产品，这类温控器采用双金属片或充气膜盒感测室内温度来控制冷、热源设备通过升高或降低温度来达到用户设定的所需温度；双金属片温控器现已基本被淘汰，只使用在一些要求不高较低档场合；总体来讲机械式温控器功能简单，测温偏差比较大。
智能电子式温控器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温控器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量日渐上升。近百年来，智能电子式温控器的发展大致经历了以下阶段：
(1)模拟、集成机械式温控器；
(2)电子式智能温控器；
(3)智能化、网络化温控器。
然而，目前市场上的温控器主要应用于房间温度的控制，但是这类温控器的被控设备都是在220V以上的交流市电中工作的，因此，漏电就成为一个不可忽视的问题，漏电对人体安全、动物安全以及一些需要保护的设备是有威胁和危险的。而目前市场中销售的大部分温控器都没有接地漏电保护功能，无形中给人身、设备的安全埋下隐患。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种带接地故障漏电保护的温控器，解决了现有温控器不能区分是否漏电，没有检查负载电路中的电流情况的不足的情况，不仅能控制温度，控制设备，而且能对负载电路电流进行检查，具有接地漏电保护功能，可以检测负载回路以及自身供电回路中的电流情况，根据标准要求可以迅速的检测并处理相应的检测结果，确保使用者的人身安全。
一种带接地故障漏电保护的温控器，包括控制模块、键盘模块和显示模块，其特征在于，它还包括一漏电检测模块，所述控制模块设置有温度传感器，所述漏电检测模块分别连接所述控制模块、键盘模块和显示模块，所述控制模块通过所述漏电检测模块与被控设备连接。
所述漏电检测模块包括一漏电故障保护芯片、一检测电路、一输出电路及一信号复位电路。
所述检测电路为一通过检测电流互感器火线与零线电流值是否相等来判断电路是否漏电的检测电路。
在所述漏电检测模块中设置有用于指示电路漏电的指示灯，在本实用新型中，所述指示灯为发光二极管。
所述控制模块通过继电器连接并控制所述被控设备。
本实用新型的带接地故障漏电保护的温控器与现有技术相比具有如下的优点：
(1)利用安培电流定律检测电路L线和N线里电流不相等时在电流互感器中产生感应电流的原理，通过所述漏电检测模块经处理后向所述控制模块发出漏电信号，所述控制模块发出断开的信号，及时有效的保护了人生安全和财产安全；
(2)结构上，采用空间嵌入的方式，使元器件紧凑、整齐，温控器可以做的小巧、美观，占用空间小；
(3)所述显示模块采用字符型液晶显示屏，操作简单、方便；
(4)温控器的外壳采用工程塑料，耐高温，强度高。
本实用新型的带接地故障漏电保护的温控器，在控制房间温度的同时监控输出电路的电流状态，确保输出电路在使用中的安全，若被控设备出现漏电现象，会马上切断电源停止供电，并报警；手动复位后，报警灯灭；使用宽电压输入，使得温控器能在多种电压等级下正常工作，且准确的检测到漏电电流，及时地断开电源。
附图说明
图1为本实用新型的温控器的电路结构图；
图2为本实用新型的漏电检测模块的电路原理图；
图3为本实用新型的键盘模块的电路原理图；
图4为本实用新型的显示模块的电路原理图；
图5为本实用新型的控制模块的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1所示，一种带接地故障漏电保护的温控器，包括控制模块1、键盘模块2和显示模块3，它还包括一漏电检测模块4，控制模块1分别连接键盘模块2、显示模块3和漏电检测模块4，漏电检测模块4分别连接键盘模块2和显示模块3，控制模块1通过漏电检测模块4与被控设备连接，被控设备所需的工作电源必须经过漏电检测模块4检测，控制模块1、键盘模块2和显示模块3的工作电源也必须经过漏电检测模块4检测。
控制模块1中设置有温度传感器，采集外界的温度信号，传输给控制模块1；所述温控器通过键盘模块2由控制模块1根据实际需要进行温度的设定，控制模块1根据温度传感器采集到的外界温度和通过键盘模块2设定的温度相比较，发出控制信号，控制所述被控设备的工作状态，在本实施例中，控制模块1通过继电器连接并控制所述被控设备，也可通过其他方式控制所述被控设备，这些都不影响本实用新型实现其目的；所述被控设备可以是发热电缆、电热膜、电取暖器等采暖空调设备，并通过漏电检测模块4向所述被控设备提供工作电压。
如图2所示，漏电检测模块4包括一漏电故障保护芯片IC3、一由电流互感器组成的检测电路41、一输出电路42及一信号复位电路43。
检测电路41由电流互感器A、电容C41、C43、C44、C48和电感L1、L2构成；电流互感器A的2脚通过电容C43与电流互感器A的1脚连接后并通过电容C44接220V+电源，电流互感器A的3、4脚通过由电感L1、L2和电容C41、C48组成的谐振电路，分别连接到漏电故障保护芯片IC3的3脚和1脚，漏电故障保护芯片IC3的1脚通过电阻R41、R42连接漏电故障保护芯片IC3的7脚，漏电故障保护芯片IC3的6脚通过电阻R43接220V+电源，漏电故障保护芯片IC3的4脚通过电容C42连接漏电故障保护芯片IC3的5脚。
输出电路42由光耦U5、U6、发光二极管D1、电阻R44、R45、R46、可控硅Q3、电容C45构成；漏电故障保护芯片IC3的6脚通过电阻R44、发光二极管D1连接光耦U6的1脚，漏电故障保护芯片IC3的5脚连接可控硅Q3的控制端，漏电故障保护芯片IC3的5脚通过电容C42连接可控硅Q3的负极，可控硅Q3的正极接光耦U5的4脚，光耦U6的2脚连接光耦U5的3脚，光耦U5的1脚输入高电平信号GFCI_STANDBY，光耦U5的1脚分别连接电阻R45、R46、电容C45并连接到光耦U6的3脚，光耦U6的4脚连接电容C45的另一端并接地，电阻R45、R46的另一端互相连接并接电源VCC，光耦U6的3脚输出低电平的漏电信号LOSS_E。
信号复位电路43由三集管Q4、电阻R47、R48、R49、R50和电容C46、C47构成，电阻R47、R48互相连接，在电阻R47和R48的连接处输入一BACKPOW信号，电阻R47的另一端连接电容C46并接电源VCC2，电阻R48的另一端连接电阻R50、三极管Q4的发射极和电容C47并接地，电容C46和电阻R50的另一端一起连接三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极输出一RESET信号，电容C47的另一端通过电阻R49连接电源VCC。
如图3所示，键盘模块2由触摸板touch screen1、电阻R20～R27和按钮开关S2构成，触摸板touch screen1的1～8脚通过信号KEY0～KEY7分别连接电阻R20～R27，电阻R20～R27的另一端互相连接并接信号VCC；按钮开关S2一端接信号KEY8，按钮开关S2另一端接信号GND。
如图4所示，显示模块3由控制芯片IC2、显示板LCD及其附属电路构成；控制芯片IC2的1～9、18～48脚通过总线与显示板LCD的1～40脚连接，控制芯片IC2的10脚通过电阻R31接信号VCC，电阻R31的另一端通过电阻R32连接控制芯片IC2的14脚并接信号GND；控制芯片IC2的11脚通过电容C31连接控制芯片IC2的14脚并接信号VCC，控制芯片IC2的12、13脚互相连接并连接控制芯片IC2的14脚，控制芯片IC2的15脚接信号LCD_SCL，控制芯片IC2的16脚接信号LCD_SDA，控制芯片IC2的17脚接信号RESET。
如图5所示，控制模块1由控制芯片U1、ISP接口模块P3、通讯模块U3及其附属电路构成，控制芯片U1的29～37脚通过总线依次连接电容C1～C6、电阻R11～R17，电容C1～C6的另一端互相连接并接地GND，电阻R11的另一端与电阻R15的另一端连接，接FLOOR，并通过电阻R8、R9接HOST，电阻R12的另一端与电阻R116的另一端连接并连接电阻NTC2，电阻R13的另一端与电阻R17的另一端连接并连接电阻NTC1，电阻R14的另一端与电阻R18连接并连接电阻R1，电阻NTC2、NTC1和R1的另一端互相连接并接地GND，电阻R18的另一端接电源VCC。
控制芯片U1的5、17、38脚互相连接并接电源VCC，控制芯片U1的27脚通过电阻R4与控制芯片U1的5脚连接并接电源VCC，控制芯片U1的28脚接地，控制芯片的6、18、39互相连接并连接通讯模块U3的5脚；信号KEY0连接控制芯片U1的40脚，信号KEY1连接控制芯片U1的41脚，信号KEY2连接控制芯片U1的42脚，信号KEY3连接控制芯片U1的43脚，信号KEY4连接控制芯片U1的44脚，信号BACKPOW接控制芯片U1的12脚，信号RELAY_EN接控制芯片U1的13脚，信号GFCI_STANDBY接控制芯片U1的15脚，信号LOSS_E接控制芯片U1的16脚，信号RESET接控制芯片U1的4脚。
ISP接口模块P3的2脚接电源VCC，ISP接口模块P3的4、6、8、10脚互相连接并接地，ISP接口模块P3的1脚通过信号KEY5与控制芯片U1的1脚连接，ISP接口模块P3的7脚通过信号KEY7与控制芯片U1的3脚连接，ISP接口模块P3的9脚通过信号KEY6与控制芯片U1的2脚连接，ISP接口模块P3的5脚接控制芯片U1的4脚。
二极管D3、电容C9、C10、电阻R2、R3、三极管Q1和开关S1构成一复位电路，将复位信号RESET传输给控制芯片U1的4脚。
晶振Y和电容C7、C8构成一时钟电路，分别连接控制芯片U1的7、8脚，为控制芯片U1提供时钟信号。
通讯模块U3与电阻R6、R7、电容C11～C16及端口J1构成一通讯电路，通讯模块U3通过端口J1与外部设备通讯。
控制模块1中的其他电路均为现有电路，在此就不赘述了。
本实用新型的带接地故障漏电保护的温控器在现有温控器的基础上，加上了独立的漏电检测模块4，对温控器的型式没有特定的要求。
当供电电路出现漏电时，漏电检测模块4的电流互感器A的火线L和零线N端里的电流会发生不相等，电流互感器A里会产生感应电流，输入到漏电故障保护芯片IC3中进行运算、放大，经过与设定温度的比较后使漏电故障保护芯片IC3的SCR端输出高电平，触发可控硅Q3导通；发光二极管D1经过光耦U5、U6、可控硅Q3导通发光，指示供电电路漏电；光耦U6导通向控制模块1输出一个低电平的漏电信号LOSS_E，控制模块1接收到漏电信号LOSS_E后会发出一个信号RELAY_EN给继电器，让其断开。
由于可控硅Q3必需通过切断阳极电流才能使其截止，控制模块1向光耦U5输出一个高电平信号GFCI_STANDBY，使光耦U5的输出截止，从而使可控硅Q3截止，发光二极管D1熄灭。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及其优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1、一种带接地故障漏电保护的温控器，包括控制模块、键盘模块和显示模块，其特征在于，它还包括一漏电检测模块，所述控制模块设置有温度传感器，所述漏电检测模块分别连接所述控制模块、键盘模块和显示模块，所述控制模块通过所述漏电检测模块与被控设备连接。
2、如权利要求1所述的温控器，其特征在于，所述漏电检测模块包括一漏电故障保护芯片、一检测电路、一输出电路及一信号复位电路。
3、如权利要求2所述的温控器，其特征在于，所述检测电路为一通过检测电流互感器火线与零线电流值是否相等来判断电路是否漏电的检测电路。
4、如权利要求2所述的温控器，其特征在于，在所述漏电检测模块中设置有用于指示电路漏电的指示灯。
5、如权利要求4所述的温控器，其特征在于，所述指示灯为发光二极管。
6、如权利要求1所述的温控器，其特征在于，所述控制模块通过继电器连接并控制所述被控设备。
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