CN201556927U - 漏电检测保护电路及漏电检测保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种漏电检测保护电路，包括微处理器，光电耦合检测电路，互感线圈检测电路，继电器驱动电路与声光报警电路。光电耦合检测电路包括输入端与输出端；互感线圈检测电路包括环型磁芯与漏电保护芯片；继电器驱动电路包括负载与继电器；声光报警电路包括发光二极管和蜂鸣器。本实用新型还提供了一种漏电检测保护器。本实用新型的漏电检测保护电路与漏电检测保护器通过双重漏电检测保护电路，以及对电路失效的控制，对漏电电路自动断电保护，实现了电器漏电的自动保护。

Description

漏电检测保护电路及漏电检测保护器

【技术领域】

本实用新型涉及一种检测设备，尤其涉及一种漏电检测保护电路及漏电检测保护器。

【背景技术】

在电器的漏电保护方面，大都采用漏电保护器进行保护。当电器漏电时，将出现异常的电流和电压信号。漏电保护器就是通过检测机构取得这两种异常信号，经过中间机构的转换和传递，然后促使执行机构动作，并通过开关设备断开电源，从而起到保护的作用。现有的漏电保护器采用的是一种漏电检测保护模式，一旦失效，后果不堪设想。例如，家电类的电热水器、洗衣机、茶煲与微波炉等，特别是电热式热水器，因机体绝缘不良而漏电的情况，屡屡发生，轻者麻手，重者造成人身事故。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题是提供一种漏电检测保护电路及漏电检测保护器，使用双重的漏电保护电路，对电器进行保护，并且在电路失效情况下，自动断电保护。

本实用新型提供：一种漏电检测保护电路，包括微处理器，其特征在于，还包括：光电耦合检测电路，包括输入端与输出端，其输入端连接电路的火线，输出端连接至所述微处理器的输入输出端I/O1；互感线圈检测电路，包括环型磁芯与漏电保护芯片，电路的所述火线与零线同时穿过所述环型磁芯，所述磁芯连接至所述漏电保护芯片的接脚1与接脚2，所述漏电保护芯片的接脚6连接至所述微处理器的输入输出端I/O2；继电器驱动电路，包括负载与继电器，所述继电器连接至所述微处理器的输入输出端I/O3，所述负载包括开关1与开关2，开关1连接至所述电路的火线，开关2连接至所述电路的零线；以及声光报警电路，包括发光二极管和蜂鸣器，所述发光二极管连接至所述微处理器输入输出端I/O4，所述蜂鸣器连接至所述微处理器的输入输出端I/O5。

本实用新型还提供了一种漏电检测保护器，其包括漏电检测保护电路。

【附图说明】

图1是本实用新型漏电检测保护器的模块图；

图2是本实用新型漏电检测保护电路的光电耦合漏电检测电路的电路图；

图3是本实用新型漏电检测保护电路的互感线圈漏电检测电路的电路图；

图4是本实用新型漏电检测保护电路的继电器驱动电路的电路图；

图5是本实用新型漏电检测保护电路的声光报警电路的电路图；

图6是本实用新型漏电检测保护电路的完整电路图。

【具体实施方式】

下面结合附图和本实用新型的实施方式作进一步详细说明：

如图1所示为本实用新型漏电检测保护器的模块图。漏电检测保护器包括微处理器(MCU)U3，光电耦合检测电路10，互感线圈检测电路20，继电器驱动电路30与声光报警电路40。其中光电耦合检测电路10包括输入端与输出端，其输入端连接电路的火线L，输出端连接至所述微处理器的输入输出端I/O1。互感线圈检测电路20，包括环型磁芯与漏电保护芯片U2，电路的所述火线L与零线N同时穿过所述环型磁芯，所述磁芯连接至所述漏电保护芯片U2的接脚1与接脚2，所述漏电保护芯片的接脚6连接至所述微处理器的输入输出端I/O2。继电器驱动电路30包括负载RLY与继电器RL1，所述继电器RL1连接至所述微处理器U3的输入输出端I/O3，所述负载RLY包括开关1与开关2，开关1连接至所述电路的火线L，开关2连接至所述电路的零线N。声光报警电路40包括发光二极管LED和蜂鸣器BUZ101，所述发光二极管LED连接至所述微处理器U3输入输出端I/O4，所述蜂鸣器BUZ101连接至所述微处理器U3的输入输出端I/O5。

请结合图6参阅图2与图4。图2是光电耦合漏电检测电路的电路图；图4是继电器驱动电路的电路图。在本实施方式中，所述继电器驱动电路30还包括晶体管TR1，整流二极管D1，整流二极管D2与电容C7。其中所述晶体管TR1的集电极连接至所述继电器RL1，其发射级连接至地，其基极连接至微处理器U3的输入输出端I/O3。所述整流二极管D1的输入端连接至所述微处理器U3的输入输出端I/O3，其输出端连接至所述晶体管TR1的基极。所述整流二极管D2的输出端连接至所述微处理器的输入输出端I/O3与所述整流二极管D1的输入端之间，其输入端连接至地。电容C7的连接于所述整流二极管D1与所述微处理器的输入输出端I/O3之间。

在本实施方式中，继电器驱动电路30采用电容隔离电路，微处理器U3的输入输出端I/O3输出1K左右的方波时，负载RLY吸合。当微处理器U3因强干扰或损坏等原因失控时，输出高电平或低电平，由于电容C7的隔断，晶体管TR3截止，负载PLY断开。

在本实施方式中，当电器50负载火线L到地之间，没有漏电时，光电耦合器U1的初级没有电流流过，光电耦合器U1不工作；当火线L到地之间的漏电电阻R0(只有漏电时，才产生)阻值≤150KΩ时，光电耦合器U1初级漏电电流≥1.1mA，光电耦合器U1次级就可以接收漏电信号，产生高电平I0＝V/R＝220V/(150K+51K)＝1.1mA，送到微处理器U3的输入输出端I/O1。微处理器U3发出指令，微处理器U3的输入输出端I/O3停止输出脉冲信号，晶体管TR1截止，继电器输出模块RLY的开关1与开关2断开，负载停止工作，同时声光报警电路40发出声光报警。在本实施方式中，整流二极管D1应选择反向击穿电压400V以上的整流二极管(如：1N4005～1N4007等)，U1宜选用正品的光电耦合器(如：4N25～4N28，TIL117等)，电阻功率选1/4W。

请结合图6，参阅图3与图4，图3为互感线圈漏电检测电路的电路图。互感线圈检测电路30中所述火线L与所述零线N为所述环型磁芯的初级线圈，其次级线圈环绕在所述环型磁芯上，所述次级线圈的一端连接至所述漏电保护芯片U2的接脚1，另一端连接至所述漏电保护芯片U2的接脚2。

在本实施方式中，所述互感线圈检测电路30还包括电阻R4，电容C1与电容C3，所述电阻R4与电容C1均连接于所述次级线圈的一端与另一端之间，电容C3连接于所述漏电保护芯片的接脚6与接脚7之间。

在本实施方式中，将火线L和零线N同时穿过一个环型磁芯，作为漏电互感线圈的初级线圈，次级线圈输出漏电信号，当没有漏电流时，流过环型磁芯的电流大小相等，方向相反，形成的磁场相互抵消，次级线圈无漏电信号。当出现漏电流时，由于流过环型磁芯的电流不平衡，于是次级线圈感应出漏电信号，经“信号检测→放大器放大→微处理器U3处理→驱动继电器控制电路30→切断被保护电路电源”。其中漏电信号检测电路主要有两种：1)检测脉冲宽度来判断漏电与否；2)检测电平判断是否漏电。

图3所示为检测电平判断是否漏电，漏电保护芯片U2由差分放大器，闩锁电路和稳压电路组成。环型磁芯检测漏电，次级输出作为差分放大器的输入，差分放大器与一外接电容C3相结合，将信号放大，并联到闩锁电路的输入端。在电压达到规定值前，闩锁电路一直保持低电平，当漏电流超过允许值，输出高电平。送到微处理器U3的输入输出端I/O2，微处理器U3发出指令，其输入输出端I/O3停止输出脉冲信号，晶体管TR1截止，负载RLY的开关1与开关2断开，负载停止工作。同时声光报警电路40发出声光报警。

请参阅图5，为声光报警电路的电路图。在本实施方式中，声光报警电路40还包括晶体管TR2，其基极连接至所述微处理器的输入输出端I/O5，集电极连接至所述蜂鸣器，其发射极连接至地。

本实用新型提供的漏电检测保护电路与漏电检测保护器，既可以用在家用电器上，也可以用在电源插座上。其利用光电耦合器直接检测漏电，同时用环型磁芯互感线圈检测漏电。电路异常时，自动断电保护，并且还可以根据需要，附加声音报警和指示灯报警。

由于采用了双重漏电检测保护，其好处在于安全可靠，当一种漏电模式失效时，另一种还会起作用。在漏电检测良好的情况下，即使微处理器U3控制失效，继电器驱动电路30也会自动保护。此电路原理简单，功能容易实现。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种漏电检测保护电路，包括微处理器，其特征在于，还包括：

光电耦合检测电路，包括输入端与输出端，其输入端连接电路的火线，输出端连接至所述微处理器的输入输出端I/O1；

互感线圈检测电路，包括环型磁芯与漏电保护芯片，电路的所述火线与零线同时穿过所述环型磁芯，所述磁芯连接至所述漏电保护芯片的接脚1与接脚2，所述漏电保护芯片的接脚6连接至所述微处理器的输入输出端I/O2；

继电器驱动电路，包括负载与继电器，所述继电器连接至所述微处理器的输入输出端I/O3，所述负载包括开关1与开关2，开关1连接至所述电路的火线，开关2连接至所述电路的零线；

声光报警电路，包括发光二极管和蜂鸣器，所述发光二极管连接至所述微处理器输入输出端I/O4，所述蜂鸣器连接至所述微处理器的输入输出端I/O5。

2.根据权利要求1所述的漏电检测保护电路，其特征在于：所述互感线圈检测电路中所述火线与所述零线为所述环型磁芯的初级线圈，其次级线圈环绕在所述环型磁芯上，所述次级线圈的一端连接至所述漏电保护芯片的接脚1，另一端连接至所述漏电保护芯片的接脚2。

3.根据权利要求2所述的漏电检测保护电路，其特征在于：所述互感线圈检测电路还包括电阻R4与电容C1，所述电阻R4与电容C1均连接于所述次级线圈的一端与另一端之间。

4.根据权利要求3所述的漏电检测保护电路，其特征在于：所述互感线圈检测电路还包括电容C3，连接于所述漏电保护芯片的接脚6与接脚7之间。

5.根据权利要求1所述的漏电检测保护电路，其特征在于：所述继电器驱动电路还包括晶体管TR1，所述晶体管TR1的集电极连接至所述继电器，其发射级连接至地，其基极连接至所述微处理器的输入输出端I/O3。

6.根据权利要求5所述的漏电检测保护电路，其特征在于：所述继电器驱动电路还包括整流二极管D1与整流二极管D2，其中，所述整流二极管D1的输入端连接至所述微处理器的输入输出端I/O3，其输出端连接至所述晶体管TR1的基极。

7.根据权利要求6所述的漏电检测保护电路，其特征在于：所述整流二极管D2的输出端连接至所述微处理器的输入输出端I/O3与所述整流二极管D1的输入端之间，其输入端连接至地。

8.根据权利要求7所述的漏电检测保护电路，其特征在于：所述继电器驱动电路还包括电容C7，其连接于所述微处理器的输入输出端I/O3与整流二极管D1之间。

9.根据权利要求1所述的漏电检测保护电路，其特征在于：所述声光报警电路还包括晶体管TR2，其基极连接至所述微处理器的输入输出端I/O5，集电极连接至所述蜂鸣器，其发射极连接至地。

10.一种漏电检测保护器，其特征在于：包括权利要求1至权利要求9任一项所述的漏电检测保护电路。

Images