CN202487907U

CN202487907U - 一种漏电保护插头

Info

Publication number: CN202487907U
Application number: CN2012200903156U
Authority: CN
Inventors: 王文银; 沈筠
Original assignee: SHENZHEN CHENGWEI WIRE Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Chengwei New Material Co Ltd
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2022-03-12

Abstract

本实用新型公开了一种漏电保护插头，包括火线和零线，连接在火线和零线上的漏电保护电路，漏电保护电路包括检测电路、整流放大电路、脱扣控制电路和脱扣器；检测电路检测火线或者零线上的对地漏电电流，漏电电流经整流放大电路放大后输出至脱扣控制电路，脱扣控制电路根据漏电电流产生控制信号控制脱扣器动作，使火线、零线断开，整流放大电路包括型号为CL4140或FM2140的集成芯片、调节电阻和调节电容；漏电保护电路还包括第一电容、第三电容、第四电容和限流电阻。本实用新型的漏电保护插头，采用型号为CL4140或FM2140的集成芯片，结合其它电阻电容器件组成整流放大电路，可减小产品体积，同时电路结构较简单，漏电保护电路跳电时间快，跳电准确。

Description

一种漏电保护插头

技术领域

本实用新型涉及漏电保护器件，特别是涉及一种漏电保护插头。

背景技术

现有的二线制漏电保护插头，一般包括零序电流互感器、整流电路、脱扣控制电路和脱扣器，零序电流互感器检测火线或者零线上的对地漏电电流，该漏电电流经过整流电路整流后输出至脱扣控制电路，脱扣控制电路则根据漏电电流产生控制信号控制脱扣器动作，从而使火线、零线断开，电源端与负载端之间断开，实现漏电保护功能。其中，零序电流互感器除发挥检测漏电电流的作用外，还需保证检测的漏电电流足够大，使得后级电路能及时识别到漏电电流，也因此，为放大检测到的漏电电流，通常需要将火线、零线在零序电流互感器上缠绕较多的圈数，例如通常火线和零线均缠绕5-10圈，而火线、零线作为电源线通常都较粗，使得零序电流互感器所需体积较大才能提供火线、零线缠绕5-10圈的空间，因此整个漏电保护插头的产品体积较大。同时，整流电路也通常是由二极管组成的整流桥构成，电路结构复杂，二极管导通后损耗也较大。而现有二线制漏电保护插头，依赖零序电流互感器检测放大漏电电流，也存在漏电保护不精确，误动作或者不动作的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种漏电保护插头，产品体积较小，电路结构较简单，且跳电时间快，跳电准确。

本实用新型的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种漏电保护插头，包括一端与电源连接，另一端与负载连接的火线和零线，连接在所述火线和所述零线上的漏电保护电路，所述漏电保护电路包括检测电路、整流放大电路、脱扣控制电路和脱扣器；所述检测电路检测所述火线或者零线上的对地漏电电流，所述漏电电流经所述整流放大电路放大后输出至所述脱扣控制电路，所述脱扣控制电路根据所述漏电电流产生控制信号控制所述脱扣器动作，从而使所述火线、零线断开；所述整流放大电路包括型号为CL4140或FM2140的集成芯片、调节电阻和调节电容；所述漏电保护电路还包括第一电容、第三电容、第四电容和限流电阻；所述集成芯片的1脚通过所述调节电阻连接所述集成芯片的接地端4脚，所述集成芯片的2脚通过所述第一电容连接所述检测电路的第一输出端，所述集成芯片的3脚连接所述检测电路的第二输出端，所述集成芯片的接地端4脚通过所述第四电容连接所述检测电路的第二输出端，所述集成芯片的5脚通过所述限流电阻连接所述火线，所述集成芯片的6脚连接所述零线，所述集成芯片的7脚连接所述脱扣控制电路的控制输入端，所述集成芯片的8脚通过所述调节电容连接所述接地端4脚，所述第三电容跨接在所述集成芯片的6脚和7脚之间。

本实用新型与现有技术对比的有益效果是：

本实用新型的漏电保护插头，采用型号为CL4140或FM2140的集成芯片，结合其它电阻电容器件组成整流放大电路，可对检测的漏电电流进行放大处理，从而不再需要体积较大的零序电流互感器用作放大漏电电流，即可减小漏电保护插头的产品体积。而采用集成芯片将整流部分和放大部分集成在一起组成整流放大电路，外围电路中所需的电阻，电容也较少，电路结构较简单，通过可调电阻，可调电容的设置，即可调节整个漏电保护电路的漏电跳电电流值以及跳电时间，使得电路跳电时间快，跳电准确。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式的漏电保护插头的电路结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，为本具体实施方式的漏电保护插头的电路结构图。漏电保护插头包括一端与电源U连接，另一端与负载Load连接的火线L和零线N，连接在火线L和零线N上的漏电保护电路，漏电保护电路包括检测电路1、整流放大电路2、脱扣控制电路3、脱扣器5、第一电容C1、第三电容C3、第四电容C4和限流电阻R1。检测电路1检测火线L或者零线N上的对地漏电电流，漏电电流经整流放大电路2放大后输出至脱扣控制电路3，脱扣控制电路3根据漏电电流产生控制信号控制脱扣器5动作，从而使火线L、零线N断开，实现漏电保护。

其中，检测电路1包括零序电流互感器ZCT，火线L和零线N缠绕在零序电流互感器ZCT上后穿过零序电流互感器ZCT，零序电流互感器ZCT的次级线圈的一端为检测电路1的第一输出端，另一端为检测电路1的第二输出端。因后级整流放大电路2采用集成芯片U1，因此此处检测电路1中零序电流互感器ZCT仅发挥检测漏电电流作用，不再需要承担放大漏电电流的作用，因此火线L和零线N不需要在零序电流互感器ZCT上缠绕多圈，也因此可以使用体积较小的零序电流互感器ZCT。本具体实施方式中，火线L和零线N缠绕零序电流互感器ZCT一圈后穿过零序电流互感器ZCT，零序电流互感器ZCT的次级线圈为800圈。

其中，整流放大电路2包括型号为CL4140或FM2140的集成芯片U1、调节电阻Rset和调节电容C2。集成芯片U1的1脚（漏电电流感应调节端）通过调节电阻Rset连接集成芯片U1的接地端4脚。集成芯片U1的2脚（漏电电流输入端）通过第一电容C1连接检测电路1的第一输出端，也即零序电流互感器ZCT的次级线圈的一端。集成芯片U1的3脚（参考电压输出端）连接检测电路1的第二输出端，也即零序电流互感器ZCT的次级线圈的另一端。集成芯片U1的接地端4脚通过第四电容C4连接检测电路1的第二输出端。集成芯片U1的5脚（火线电源输入端）通过限流电阻R1连接火线L。集成芯片U1的6脚（零线电源输入端）连接零线N。火线L和零线N上的交流电源从集成芯片U1的5脚和6脚输入，经集成芯片U1内部整流后从而为集成芯片U1的整个内部电路提供直流电源。集成芯片U1的7脚（电压信号输出端）连接脱扣控制电路3的控制输入端，集成芯片U1的8脚（输出延时控制端）通过调节电容C2连接接地端4脚，第三电容C3跨接在集成芯片U1的6脚和7脚之间。

上述电路连接中，调节电阻Rset是固定阻值的电阻，用于调节集成芯片1脚与接地端之间的阻值，从而调节漏电保护电路引起动作的漏电电流范围。本具体实施方式中，要求漏电电流在4~6mA时，漏电保护电路动作，则调节电阻Rset可选160 kΩ-240kΩ间的一个阻值。调节电容C2发挥两个方面的作用，一方面是吸收干扰信号，另一方面是调节跳电时间，本具体实施方式中取调节电容C2的容值为0.02μF时，经实验测试，跳电时间即可达到产品要求。第一电容C1是耦合电容，容值为10μF，用于吸收交流干扰信号。第三电容C3和第四电容C4分别为滤波电容，容值分别为10nF，0.1μF。限流电阻R1用于限制集成芯片U1的5脚流入的的电流值，确保芯片不会被过大的电流烧毁，阻值为91 kΩ。

脱扣控制电路3包括可控硅Q1和继电器J，可控硅Q1的控制极连接集成芯片U1的7脚，可控硅Q1的第一电流导通端连接零线N，第二电流导通端连接继电器J的绕线线圈的第一端，继电器J的绕线线圈的第二端连接火线。当前级电路中集成芯片U1的7脚输出经整流放大处理后的漏电信号时，可控硅Q1导通，继电器J连接在火线和零线之间，线圈通电，产生磁场使脱扣器5动作，从而使火线L断开，零线N断开，实现漏电保护。

本具体实施方式中漏电保护插头还包括测试电路4，测试电路4动作产生一个漏电流，从而测试漏电保护电路是否正常工作。其中，测试电路4包括第二电阻R2和按键T，按键T一端连接火线L，另一端连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接零线N。本具体实施方式中，第二电阻R2的阻值为15kΩ。测试电路4是供用户在使用之前检测漏电保护插头产品是否正常工作，当按下按键T，火线L与零线N通过第二电阻R2就会模拟产生一个漏电流，通过检测电路1检测，整流放大电路2整流放大处理后输出给脱扣控制电路3，从而使脱扣器5动作，起到测试漏电保护插头是否工作正常。

漏电保护插头还包括压敏电阻R3，压敏电阻R3一端连接火线L，另一端连接零线N。压敏电阻R3是用于吸收浪涌电压，例如在打雷时产生的高压电，压敏电阻R3对高压电敏感，从而在该高压电作用下导通，起到保护漏电保护插头中其它电路如漏电保护电路和测试电路的作用。

本具体实施方式的漏电保护插头，采用型号为CL4140或FM2140的集成芯片，结合其它电阻电容器件组成整流放大电路，可对检测的漏电电流进行放大处理，从而不再需要体积较大的零序电流互感器用作放大漏电电流，即可减小漏电保护插头的产品体积。而采用集成芯片将整流部分和放大部分集成在一起组成整流放大电路，外围电路中所需的电阻，电容也较少，电路结构较简单，通过可调电阻，可调电容的设置，即可调节整个漏电保护电路的漏电跳电电流值以及跳电时间，使得电路跳电时间快，跳电准确。

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做出若干替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种漏电保护插头，包括一端与电源连接，另一端与负载连接的火线（L）和零线（N），连接在所述火线（L）和所述零线（N）上的漏电保护电路，其特征在于：所述漏电保护电路包括检测电路（1）、整流放大电路（2）、脱扣控制电路（3）和脱扣器（5）；所述检测电路（1）检测所述火线（L）或者零线（N）上的对地漏电电流，所述漏电电流经所述整流放大电路（2）放大后输出至所述脱扣控制电路（3），所述脱扣控制电路（3）根据所述漏电电流产生控制信号控制所述脱扣器（5）动作，从而使所述火线（L）、零线（N）断开；所述整流放大电路（2）包括型号为CL4140或FM2140的集成芯片（U1）、调节电阻（Rset）和调节电容（C2）；所述漏电保护电路还包括第一电容（C1）、第三电容（C3）、第四电容（C4）和限流电阻（R1）；所述集成芯片（U1）的1脚通过所述调节电阻（Rset）连接所述集成芯片（U1）的接地端4脚，所述集成芯片（U1）的2脚通过所述第一电容（C1）连接所述检测电路（1）的第一输出端，所述集成芯片（U1）的3脚连接所述检测电路（1）的第二输出端，所述集成芯片（U1）的接地端4脚通过所述第四电容（C4）连接所述检测电路（1）的第二输出端，所述集成芯片（U1）的5脚通过所述限流电阻（R1）连接所述火线（L），所述集成芯片（U1）的6脚连接所述零线（N），所述集成芯片（U1）的7脚连接所述脱扣控制电路（3）的控制输入端，所述集成芯片（U1）的8脚通过所述调节电容（C2）连接所述接地端4脚，所述第三电容（C3）跨接在所述集成芯片（U1）的6脚和7脚之间。

2.根据权利要求1所述的漏电保护插头，其特征在于：所述漏电保护插头还包括测试电路（4），所述测试电路（4）动作产生一个漏电流，从而测试所述漏电保护电路是否正常工作。

3.根据权利要求2所述的漏电保护插头，其特征在于：所述测试电路（4）包括第二电阻（R2）和按键（T），所述按键（T）一端连接所述火线（L），另一端连接所述第二电阻（R2）的一端，所述第二电阻（R2）的另一端连接所述零线（N）。

4.根据权利要求3所述的漏电保护插头，其特征在于：所述第二电阻（R2）的阻值为15kΩ。

5.根据权利要求1所述的漏电保护插头，其特征在于：所述漏电保护插头还包括压敏电阻（R3），所述压敏电阻（R3）一端连接所述火线（L），另一端连接所述零线（N）。

6.根据权利要求1所述的漏电保护插头，其特征在于：所述检测电路（1）包括零序电流互感器（ZCT），所述火线（L）和所述零线（N）缠绕在所述零序电流互感器（ZCT）上后穿过所述零序电流互感器（ZCT），所述零序电流互感器（ZCT）的次级线圈的一端为所述检测电路（1）的第一输出端，另一端为所述检测电路（1）的第二输出端。

7.根据权利要求6所述的漏电保护插头，其特征在于：所述火线（L）和所述零线（N）缠绕所述零序电流互感器（ZCT）1圈后穿过所述零序电流互感器（ZCT），所述零序电流互感器（ZCT）的次级线圈为800圈。

8.根据权利要求1所述的漏电保护插头，其特征在于：所述脱扣控制电路（3）包括可控硅（Q1）和继电器（J），所述可控硅（Q1）的控制极连接所述集成芯片（U1）的7脚，所述可控硅（Q1）的第一电流导通端连接所述零线（N），第二电流导通端连接所述继电器（J）的绕线线圈的第一端，所述继电器（J）的绕线线圈的第二端连接所述火线，所述继电器（J）通电后产生磁场使所述脱扣器（5）动作。

9.根据权利要求1所述的漏电保护插头，其特征在于：所述第一电容（C1）的容值为10μF，所述第三电容（C3）的容值为10nF，所述第四电容（C4）的容值为0.1μF，所述限流电阻（R1）的阻值为91kΩ，所述调节电阻（Rset）的阻值为160kΩ-240kΩ间的一个值，所述调节电容（C2）的容值为0.02μF。