CN203491680U - 一种自动复位漏电过欠压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动复位漏电过欠压保护电路，包括内部电源电路、漏电检测电路、漏电控制电路、过压检测电路、欠压检测电路和过欠压控制电路，漏电控制电路根据漏电检测电路的检测结果，控制电磁铁的动作；过欠压控制电路根据过压检测电路和欠压检测电路的检测结果，控制电磁铁的动作。本实用新型的自动复位漏电过欠压保护电路，能在外部电源发生漏电、过压或欠压的时候，使电磁铁动作，对用电设备进行保护；并且，在外部电源恢复正常后，自动恢复电磁铁的状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及低压电路技术领域，特别是涉及一种自动复位漏电过欠压保护电路。
背景技术
漏电是电气系统的不同带电体之间及带电体与正常不带电的外露可导电部分之间，因绝缘损坏而出现传导性泄漏电流的一种非正常现象或故障。漏电作为一种故障，不仅对用电系统本身的安全运行具有很大的危害，尤其是对于使用用电系统的人和财产具有更大的潜在危害。
各类用电设备都有不同的额定电压和允许的电压波动范围，而电气设备要在额定电压下工作才是最佳的状态。但在我们日常生活中有时会遇到高压或低压现象，电压高出额定电压叫做过压，低于额定电压叫做欠压。而过压及欠压对用电设备造成的危害，主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏，同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。许多电子仪器或家电设备，在高压的情况下运行时将可能被烧毁，而在低压下工作时又会影响使用寿命。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种自动复位漏电过欠压保护电路，以克服现有技术中由于漏电、过压或欠压而导致用电危害的缺陷。
为达到上述目的，本实用新型提供一种自动复位漏电过欠压保护电路，所述电路包括内部电源电路、漏电检测电路、漏电控制电路、过压检测电路、欠压检测电路和过欠压控制电路；
所述内部电源电路用于将外部电源的电压转换为所述漏电检测电路和欠压检测电路的工作电压；
所述漏电检测电路包括零序电流互感器和漏电检测芯片；所述零序电流互感器用于感应外部电源的电源线中的漏电电流，在外部电源产生漏电时，所述零序电流互感器的次级输出线圈产生感应电压；所述次级输出线圈的两端经过分压限流滤波电路后，分别连接所述漏电检测芯片的参考电压端和信号输入端；所述漏电检测芯片对所述参考电压端和信号输入端接收到的电压进行差分放大锁存后，输出触发信号；
所述漏电控制电路用于根据所述漏电检测电路输出的触发信号，控制电磁铁动作；所述漏电控制电路包括第一可控硅，所述第一可控硅的正极串接电磁铁的脱扣线圈，负极接地，控制端连接所述漏电检测电路的触发信号输出端；
所述过压检测电路用于检测外部电源是否产生过压，并将检测结果发送到所述过欠压控制电路；
所述欠压检测电路用于检测外部电源是否产生欠压，并将检测结果发送到所述过欠压控制电路；
所述过欠压控制电路用于根据所述过压检测电路和欠压检测电路的检测结果，控制电磁铁动作；所述过欠压控制电路包括第二可控硅，所述第二可控硅的正极串接电磁铁的脱扣线圈，负极接地，控制端连接所述过压检测电路和欠压检测电路的输出端。
其中，所述内部电源电路包括整流桥、第一限流电阻和第一稳压二极管；所述整流桥的交流输入端连接外部电源，负极接地；所述限流电阻的一端与所述整流桥的正极连接，另一端和所述第一稳压二极管的负极连接；所述第一稳压二极管的正极接地，负极为所述内部电源电路的电压输出端。
其中，所述过压检测电路包括限流降压电路和第二稳压二极管；所述整流桥的正极输出电压经过所述限流降压电路降压后，输入到所述第二稳压二极管的负极；所述第二稳压二极管的正极为输出端，连接所述第二可控硅的控制端。
其中，所述欠压检测电路包括第一分压电阻、第二分压电阻和PNP型三极管；所述第一分压电阻和第二分压电阻串联后连接到所述整流桥的正极和地之间，所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接到所述三极管的基极；所述三极管的发射极连接所述内部电源电路的输出端，集电极为输出端，连接所述第二可控硅的控制端。
其中，所述欠压检测电路包括防反向二极管，所述防反向二极管的正极连接所述三极管的集电极，负极连接所述第二可控硅的控制端。
与现有技术相比较，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的自动复位漏电过欠压保护电路，能在外部电源发生漏电、过压或欠压的时候，使电磁铁动作，对用电设备进行保护；并且，在外部电源恢复正常后，自动恢复电磁铁的状态。
附图说明
图1是本实用新型实施例的一种自动复位漏电过欠压保护电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
本实用新型实施例的一种自动复位漏电过欠压保护电路如图1所示，所述电路包括内部电源电路、漏电检测电路、漏电控制电路、过压检测电路、欠压检测电路和过欠压控制电路。
所述内部电源电路用于将外部电源的电压转换为所述漏电检测电路和欠压检测电路的工作电压；所述内部电源电路包括整流桥D1-D4、第一限流电阻R7和第一稳压二极管V3；所述整流桥的交流输入端连接外部电源，负极接地；所述限流电阻R7的一端与所述整流桥的正极连接，另一端和所述第一稳压二极管V3的负极连接；所述第一稳压二极管V3的正极接地，负极为所述内部电源电路的电压输出端。本实施例中，所述内部电源电路输出电压为12V。
所述漏电检测电路包括零序电流互感器TA和漏电检测芯片VG54123；所述零序电流互感器TA用于感应外部电源的电源线中的漏电电流，在外部电源产生漏电时，所述零序电流互感器TA的次级输出线圈产生感应电压；所述次级输出线圈的两端经过分压限流滤波电路后，分别连接所述漏电检测芯片的参考电压端和信号输入端；所述漏电检测芯片对所述参考电压端和信号输入端接收到的电压进行差分放大锁存后，输出触发信号。
VG54123是一款性能优良的漏电检测芯片，其内部电路由稳压电路、基准电压电路、差分放大电路和锁存电路组成。其工作原理是外接于VG54123的1脚和2脚之间的零序电流互感器TA检测线路中用电设备的漏电电流，TA次级输出信号输入到差分放大电路，差分放大电路与外接电容结合，把信号放大，再送入锁存电路的输入端。在输入电压信号达到规定值之前，锁存电路输出一直保持为低电平，当漏电电流大于规定值时，锁存电路的输出电平升高，触发与锁存电路相连接的可控硅动作，进而截断漏电的用电设备的电源，从而起到漏电保护作用。其引脚说明如下：1脚为参考电压端，2脚为输入端，3脚为接地端，4脚为差分放大输出端，5脚为触发器输入端，6脚为噪声吸收端，7脚为输出端，8脚为电源端。
所述漏电控制电路用于根据所述漏电检测电路输出的触发信号，控制电磁铁动作；所述漏电控制电路包括第一可控硅V1，所述第一可控硅V1的正极串接电磁铁的脱扣线圈IQ，负极接地，控制端连接所述漏电检测电路的触发信号输出端。
所述过压检测电路用于检测外部电源是否产生过压，并将检测结果发送到所述过欠压控制电路；所述过压检测电路包括限流降压电路和第二稳压二极管V4；所述整流桥的正极输出电压经过所述限流降压电路降压后，输入到所述第二稳压二极管V4的负极；所述第二稳压二极管V4的正极为输出端，连接所述第二可控硅V2的控制端。
所述欠压检测电路用于检测外部电源是否产生欠压，并将检测结果发送到所述过欠压控制电路；所述欠压检测电路包括第一分压电阻R25、第二分压电阻R26和PNP型三极管Q1；所述第一分压电阻R25和第二分压电阻R26串联后连接到所述整流桥的正极和地之间，所述第一分压电阻R25和第二分压电阻R26的公共端连接到所述三极管Q1的基极；所述三极管Q1的发射极连接所述内部电源电路的输出端，集电极为输出端，连接所述第二可控硅V2的控制端。
另外，所述欠压检测电路还可以采用防反向二极管D21，所述防反向二极管D21的正极连接所述三极管Q1的集电极，负极连接所述第二可控硅V2的控制端。
所述过欠压控制电路用于根据所述过压检测电路和欠压检测电路的检测结果，控制电磁铁动作；所述过欠压控制电路包括第二可控硅V2，所述第二可控硅V2的正极串接电磁铁的脱扣线圈IQ，负极接地，控制端连接所述过压检测电路和欠压检测电路的输出端。
下面对本实施例的自动复位漏电过欠压保护电路的工作过程说明如下：
1.电源正常状态：当外部电源的L和N输入AC220V时，通过D1-D4桥式整流后，在R7和V3作用下，在V3两端形成DC12V的稳压电源，此电源为漏电检测芯片VG54123和欠电压保护电路共用，同时引到漏电检测芯片VG54123的电源8脚上和欠压保护电路的三极管Q1上，此时Q1发射极与基极之间无电位差，Q1为截止状态，欠压保护电路不导通。过压保护电路中的V4两端的电压经过分压后不足12V，V4为截止状态，过压保护电路不导通。通过脱扣线圈IQ的电流为微电流，电磁铁不动作。
2.漏电保护动作状态：当外部电源的L和N输入AC220V时，通过D1-D4桥式整流后，在R7和V3作用下，在V3两端形成DC12V的稳压电源，此电源为漏电检测芯片VG54123和欠电压保护电路共用，同时引到漏电检测芯片VG54123的电源8脚上和欠压保护电路的三极管Q1上，此时Q1发射极与基极之间无电位差，Q1为截止状态，欠压保护电路不导通。过压保护电路中的V4两端的电压经过分压后不足12V，V4为截止状态，过压保护电路不导通。此状态时，如果主电路的L2、N2端有接地故障，零序电流互感器TA产生感应电压，经过R1的分压和R2、R3的限流及C1、C2滤波后，输入漏电检测芯片VG54123的1、2脚，经过漏电检测芯片VG54123的运放放大后，由7脚输出触发信号，触发V1，V1导通后，脱扣线圈IQ形成大电流，电磁铁动作。
3.欠电压保护动作状态：当外部电源的L和N输入低于AC175V时，通过D1-D4桥式整流后，经过R7和C8的限流降压后，V3两端无法保持12V电压，此时Q1发射极与基极之间存在电位差，Q1为放大状态，集电极电压经过D21后触发V2，V2导通后，脱扣线圈IQ形成大电流，电磁铁动作。
4.过电压保护动作状态：当外部电源的L和N输入高于AC275V时，通过D1-D4桥式整流后，经过R20、R21、R24和C20、C21的限流降压后，电压超过12V，此时V4导通稳压，V4反向给予V2触发信号，V2导通后，脱扣线圈IQ形成大电流，电磁铁动作。
本实用新型的自动复位漏电过欠压保护电路，能在外部电源发生漏电、过压或欠压的时候，使电磁铁动作，对用电设备进行保护；并且，在外部电源恢复正常后，自动恢复电磁铁的状态。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种自动复位漏电过欠压保护电路，其特征在于，所述电路包括内部电源电路、漏电检测电路、漏电控制电路、过压检测电路、欠压检测电路和过欠压控制电路；
所述内部电源电路用于将外部电源的电压转换为所述漏电检测电路和欠压检测电路的工作电压；
所述漏电检测电路包括零序电流互感器和漏电检测芯片；所述零序电流互感器用于感应外部电源的电源线中的漏电电流，在外部电源产生漏电时，所述零序电流互感器的次级输出线圈产生感应电压；所述次级输出线圈的两端经过分压限流滤波电路后，分别连接所述漏电检测芯片的参考电压端和信号输入端；所述漏电检测芯片对所述参考电压端和信号输入端接收到的电压进行差分放大锁存后，输出触发信号；
所述漏电控制电路用于根据所述漏电检测电路输出的触发信号，控制电磁铁动作；所述漏电控制电路包括第一可控硅，所述第一可控硅的正极串接电磁铁的脱扣线圈，负极接地，控制端连接所述漏电检测电路的触发信号输出端；
所述过压检测电路用于检测外部电源是否产生过压，并将检测结果发送到所述过欠压控制电路；
所述欠压检测电路用于检测外部电源是否产生欠压，并将检测结果发送到所述过欠压控制电路；
所述过欠压控制电路用于根据所述过压检测电路和欠压检测电路的检测结果，控制电磁铁动作；所述过欠压控制电路包括第二可控硅，所述第二可控硅的正极串接电磁铁的脱扣线圈，负极接地，控制端连接所述过压检测电路和欠压检测电路的输出端。
2.根据权利要求1所述的自动复位漏电过欠压保护电路，其特征在于，所述内部电源电路包括整流桥、第一限流电阻和第一稳压二极管；所述整流桥的交流输入端连接外部电源，负极接地；所述限流电阻的一端与所述整流桥的正极连接，另一端和所述第一稳压二极管的负极连接；所述第一稳压二极管的正极接地，负极为所述内部电源电路的电压输出端。
3.根据权利要求2所述的自动复位漏电过欠压保护电路，其特征在于，所述过压检测电路包括限流降压电路和第二稳压二极管；所述整流桥的正极输出电压经过所述限流降压电路降压后，输入到所述第二稳压二极管的负极；所述第二稳压二极管的正极为输出端，连接所述第二可控硅的控制端。
4.根据权利要求2或3所述的自动复位漏电过欠压保护电路，其特征在于，所述欠压检测电路包括第一分压电阻、第二分压电阻和PNP型三极管；所述第一分压电阻和第二分压电阻串联后连接到所述整流桥的正极和地之间，所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接到所述三极管的基极；所述三极管的发射极连接所述内部电源电路的输出端，集电极为输出端，连接所述第二可控硅的控制端。
5.根据权利要求4所述的自动复位漏电过欠压保护电路，其特征在于，所述欠压检测电路包括防反向二极管，所述防反向二极管的正极连接所述三极管的集电极，负极连接所述第二可控硅的控制端。
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|---|---|---|---|---|
| CN104619083A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-05-13 | 生迪光电科技股份有限公司 | 兼容可控硅的恒压电路、led调光电路及led照明设备 |
| CN106218549A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-12-14 | 南京莱斯信息技术股份有限公司 | 一种智能配电控制器 |
| CN107294059A (zh) * | 2016-04-01 | 2017-10-24 | 苏州益而益电器制造有限公司 | 用电检测装置 |
| CN109996064A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-07-09 | 环胜电子(深圳)有限公司 | 摄像机线缆的电源保护系统 |
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Granted publication date: 20140319 |
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| CX01 | Expiry of patent term |