CN202424120U - 一种脉动直流漏电、过电压保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布了一种脉动直流漏电、过电压保护装置，其特征在于：包括整流桥U1、脱扣保护执行电路、降压滤波电路、AL313芯片、漏电电流感应电路、充电延时电路、电压取样电路。本实用新型实现了交流漏电及脉动直流漏电均可保护，同时还可以进行过电压保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种漏电保护装置，特别是涉及一种脉动直流漏电、过电压保护装置。
背景技术
现在的电子产品日新月异。由半导体器件组成的电器进入千家万户。特别是二极管，可控硅的大量使用，电器漏电电流不再是单一的交流漏电，脉动直流漏电也大量发生。针对这一现状，大多数发达国家明文规定：当发生一定值交流漏电或脉动直流漏电时，漏电保护器必需脱扣保护。我国低压电器协会已起草了类似法规，但是没有颁布。其中有个主要原因是众多漏电厂家没有很好的解决方案。这其中两个典型的方案是：一，专用漏电芯片4145；二，运算放大器及一些分立元件组建起来的。方案一的缺点是专用漏电芯片4145的功耗大，很难同时满足国标规定的230V和50V漏电保护之要求。方案二的缺点是造价高，交流漏电和脉动直流漏电的保护动作值有差异，制造工艺复杂。另外，这些方案做的漏电开关一般没有延时功能，当电网存在干扰脉冲时，漏电保护器会出现误跳闸的情况。
另外，因电网在不同时间的负载差异很大，电网电压波动大。电网的过高电压使用电电器损坏。错误接线及电网故障产生的高电压对电器及人身安全的威胁更大。建设部规定某些特定场所必需安装过电压保护装置。现在的生产厂家一般在开关中安装漏电芯片和过电压检测芯片。这种方案的造价高及增加过电压检测芯片存在空间上的设计困难。
发明内容
本实用新型目的在于针对现有技术的缺陷提供一种基于AL313芯片的脉动直流漏电、过电压保护装置。
本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种脉动直流漏电、过电压保护装置，其特征在于：包括整流桥U1、脱扣保护执行电路、降压滤波电路、AL313芯片、漏电电流感应电路、充电延时电路、电压取样电路；相线L、零线N接入所述整流桥U1，交流电压经整流桥U1转变成直流脉动电压；所述AL313芯片包括交流放大电路100、整流电路101滤波电路102、第一比较器103、驱动电路104、稳压电路105、第二比较器106和三极管Q2；所述降压滤波电路由第四电阻R4和第七电容C7组成，整流桥U1输出的直流脉动电压经降压滤波后接入稳压电路105中，该稳压电路保持4.95～5.05V；所述漏电电流感应电路包括漏电电流感应器ZCT、并联在漏电电流感应器ZCT两端的第一电阻R1和第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3组成的滤波回路，漏电感应 电压经第一电阻R1和第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3滤波回路滤波后输入放大电路100的输入端 ，放大后的信号经整流电路101、滤波电路102整流滤波后输入到第一比较器103的输入端，第一比较器103的另一输入端接比较电压VDD/2，第一比较器103的输出端接驱动电路104的输入端；所述电压取样电路包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8及第八电容C8，第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8串联；第八电容C8与第八电阻R8并联，两端分别接电源地和电网取样电压；电网取样电压同时接入所述第二比较器106，所述第二比较器106另一输入端接Vref电压，输出端接所述三极管Q2的基极；所述三极管Q2的集电极接所述滤波电路102的输出端，发射极接电源地；所述充电延时电路包括第四电容C4、第五电容C5和第三电阻R3，第四电容C4一端接滤波电路102的输出端，另一端接VCC电压，第三电阻R3一端接VCC电压，另一端接驱动电路104的输入端，第五电容C5一端接驱动电路104的输入端，另一端接地；所述保护执行电路由可控硅Q1和脱扣线圈DCT组成，驱动电路104输出接可控硅Q1的控制极，可控硅Q1控制脱扣线圈DCT工作。
本实用新型提供了一种脉动直流漏电、过电压保护装置，实现交流漏电及脉动直流漏电均可保护，同时还可以进行过电压保护。
附图说明
图1为本实用新型示意图。
具体实施方式
如图1所示一种脉动直流漏电、过电压保护装置，包括整流桥U1、脱扣保护执行电路、降压滤波电路、AL313芯片、漏电电流感应电路、充电延时电路、电压取样电路；相线L、零线N接入所述整流桥U1，交流电压经整流桥U1转变成直流脉动电压；所述AL313芯片包括交流放大电路100、整流电路101滤波电路102、第一比较器103、驱动电路104、稳压电路105、第二比较器106和三极管Q2；所述降压滤波电路由第四电阻R4和第七电容C7组成，整流桥U1输出的直流脉动电压经降压滤波后接入稳压电路105中，该稳压电路保持4.95～5.05V；所述漏电电流感应电路包括漏电电流感应器ZCT、并联在漏电电流感应器ZCT两端的第一电阻R1和第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3组成的滤波回路，漏电感应电压经第一电阻R1和第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3滤波回路滤波后输入放大电路100的输入端 ，放大后的信号经整流电路101、滤波电路102整流滤波后输入到第一比较器103的输入端，第一比较器103的另一输入端接比较电压VDD/2，第一比较器103的输出端接驱动电路104的输入端；所述电压取样电路包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻 R7、第八电阻R8及第八电容C8，第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8串联；第八电容C8与第八电阻R8并联，两端分别接电源地和电网取样电压；电网取样电压同时接入所述第二比较器106，所述第二比较器106另一输入端接Vref电压，输出端接所述三极管Q2的基极；所述三极管Q2的集电极接所述滤波电路102的输出端，发射极接电源地；所述充电延时电路包括第四电容C4、第五电容C5和第三电阻R3，第四电容C4一端接滤波电路102的输出端，另一端接VCC电压，第三电阻R3一端接VCC电压，另一端接驱动电路104的输入端，第五电容C5一端接驱动电路104的输入端，另一端接地；所述保护执行电路由可控硅Q1和脱扣线圈DCT组成，驱动电路104输出接可控硅Q1的控制极，可控硅Q1控制脱扣线圈DCT工作。
其工作原理是这样的相线L、零线N接入整流桥U1，交流电压经整流桥U1，转变成直流脉动电压；脱扣线圈DCT和可控硅Q1组成脱扣保护执行电路；第四电阻R4、第七C7组成降压滤波电路，降压后的电路接入AL313芯片的4脚，4脚内部是一特殊工艺制成的稳压电路105，该稳压电路具有低功耗，高精度的特点，市电在50～250V的大范围电压波动下，该稳压电路保持4.95～5.05V的精度，确保了该电路在电网波动时工作可靠和不同电压漏电时动作电流的一致性。
ZCT是漏电电流感应器，当有漏电电流时ZCT两端会产生感应电压，漏电电流的大小决定感应电压的高低，由于不同ZCT和检测芯片存在差异，并联在ZCT两端的电阻R1起着调整的作用，调整第一电阻R1的大小可使每台控制器的动作电流都在国标规定的范围内。第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3是滤波回路，滤掉感应器上产生的高频干扰信号，以免控制模块误动作。漏电感应电压经调整滤波后输入AL313芯片的2、3脚该电压由芯片内的放大电路100放大，放大后的信号经整流电路101整流，滤波电路102滤波后输入到第一比较器103的负端。第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8及第八电容C8组成电压取样电路。电网的取样电压信号接在比较器106的正端，当该电压高于第二比较器106负端的Vref电压时，第二比较器106输出高电平，三极管Q2导通。Q2导通后会拉低第一比较器103负端的电压，第一比较器103输出高电平，该高电平由内部电路转化成高阻态，当第一比较器103输出高阻态后电流通过第一电阻R1对第五电容C5充电。第五电容C5是延时电容，它的容量大小决定充电时间的长短。当第五电容C5两端电压高于驱动电路104的阀值电压时，驱动电路104输出高电平，触发可控硅Q1，脱扣线圈DCT动作脱扣，保护用电安全。
Claims (1)
1.一种脉动直流漏电、过电压保护装置，其特征在于：包括整流桥（U1）、脱扣保护执行电路、降压滤波电路、AL313芯片、漏电电流感应电路、充电延时电路、电压取样电路；相线（L）、零线（N）接入所述整流桥（U1），交流电压经整流桥（U1）转变成直流脉动电压；所述AL313芯片包括交流放大电路（100）、整流电路（101）、滤波电路（102）、第一比较器（103）、驱动电路（104）、稳压电路（105）、第二比较器（106）和三极管（Q2）；所述降压滤波电路由第四电阻（R4）和第七电容（C7）组成，整流桥（U1）输出的直流脉动电压经降压滤波后接入稳压电路（105）中，该稳压电路保持4.95～5.05V；所述漏电电流感应电路包括漏电电流感应器（ZCT）、并联在漏电电流感应器（ZCT）两端的第一电阻（R1）和第一电容（C1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）组成的滤波回路，漏电感应电压经第一电阻（R1）和第一电容（C1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）滤波回路滤波后输入放大电路（100）的输入端 ，放大后的信号经整流电路（101）、滤波电路（102）整流滤波后输入到第一比较器（103）的输入端，第一比较器（103）的另一输入端接比较电压VDD/2，第一比较器（103）的输出端接驱动电路（104）的输入端；所述电压取样电路包括第五电阻（R5）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7）、第八电阻（R8）及第八电容（C8），第五电阻（R5）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7）、第八电阻（R8）串联；第八电容（C8）与第八电阻（R8）并联，两端分别接电源地和电网取样电压；电网取样电压同时接入所述第二比较器（106），所述第二比较器（106）另一输入端接Vref电压，输出端接所述三极管（Q2）的基极；所述三极管（Q2）的集电极接所述滤波电路（102）的输出端，发射极接电源地；所述充电延时电路包括第四电容（C4）、第五电容（C5）和第三电阻（R3），第四电容（C4）一端接滤波电路（102）的输出端，另一端接VCC电压，第三电阻（R3）一端接VCC电压，另一端接驱动电路（104）的输入端，第五电容（C5）一端接驱动电路（104）的输入端，另一端接地；所述保护执行电路由可控硅（Q1）和脱扣线圈（DCT）组成，驱动电路（104）输出接可控硅（Q1）的控制极，可控硅（Q1）控制脱扣线圈（DCT）工作。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106159890A (zh) * | 2015-04-27 | 2016-11-23 | 施耐德电器工业公司 | 漏电保护装置和漏电保护方法 |
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2011
- 2011-10-24 CN CN201120407114XU patent/CN202424120U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
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| CN106159890A (zh) * | 2015-04-27 | 2016-11-23 | 施耐德电器工业公司 | 漏电保护装置和漏电保护方法 |
| CN106159890B (zh) * | 2015-04-27 | 2019-07-26 | 施耐德电器工业公司 | 漏电保护装置和漏电保护方法 |
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