CN203909201U

CN203909201U - 一种直流输出漏电检测电路

Info

Publication number: CN203909201U
Application number: CN201420279556.4U
Authority: CN
Inventors: 龙道志; 舒凯; 沈鹏程
Original assignee: WUHAN YONGLI TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: WUHAN YONGLI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2024-05-28

Abstract

本实用新型公开了一种直流输出漏电检测电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一开关、第二开关和第三开关；第一电阻的一端连接至直流输出电压的正端；第一电阻的另一端通过第三电阻连接至直流输出电压的负端；第二电阻的一端连接至直流输出电压的正端；第二电阻的另一端通过依次串联连接的第二开关、第三开关和第四电阻连接至直流输出电压的负端；第一开关的一端连接至第一电阻和第三电阻的串联连接端，第一开关的另一端连接至第二开关和所述第三开关的串联连接端。本实用新型通过检测第一电阻和第三电阻串联连接端的电压就可以判断该直流输出的正端、负端是否存在对设备机壳漏电；结构简单、灵活、使用方便。

Description

一种直流输出漏电检测电路

技术领域

本实用新型属于直流电压输出(电动机、电源、电池)领域，具体涉及一种直流输出漏电检测电路；既可以检测到直流输出正端漏电或直流输出负端漏电，也可以检测到直流输出正端和直流输出负端同时漏电。

背景技术

电子设备的供电，由于漏电造成电子设备损坏，使用整个系统的可靠性下降。用户要求给电子设备供电设备具有漏电检测。目前有多种不同直流输出漏电的漏电检测电路，如图1所示，电路复杂、无法实现自动化检测漏电。因这需要测量的电压V1、V2不共地，不能直接用A/D采样，必须增加隔离变换后才可以自动化检测。所以，无法直接实现自动化检测漏电。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型的目的在于提供一种既可以检测到直流输出正端漏电或直流输出负端漏电，也可以检测到直流输出正端和直流输出负端同时漏电的直流输出漏电检测电路。

本实用新型提供了一种直流输出漏电检测电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一开关、第二开关和第三开关；所述第一电阻的一端连接至直流输出电压的正端；所述第一电阻的另一端通过所述第三电阻连接至直流输出电压的负端；所述第二电阻的一端连接至直流输出电压的正端；所述第二电阻的另一端通过依次串联连接的第二开关、第三开关和第四电阻连接至直流输出电压的负端；所述第一开关的一端连接至所述第一电阻和所述第三电阻的串联连接端，所述第一开关的另一端连接至所述第二开关和所述第三开关的串联连接端。

其中，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻的阻值相等。

其中，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关分别为继电器的触点开关。

其中，第一漏电电阻Rp＝(Vo1-Vo2)×R/(2×Vo2-Vo1)；第二漏电电阻Rn＝(Vo1-Vo2)×R/(Vin+Vo2-2×Vo1)；当所述第一漏电电阻的阻值小于设定的阈值电阻时，电源输出正端漏电；当所述第二漏电电阻的阻值小于设定的阈值电阻时，电源输出负端漏电；当所述第一漏电电阻的阻值和所述第二漏电电阻的阻值均小于设定的阈值电阻时，电源输出正端和负端同时漏电；第一漏电电阻为直流输出正端对设备机壳的漏电电阻；第二漏电电阻为直流输出负端对设备机壳的漏电电阻；R为所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻的阻值；Vo1为所述第一开关和所述第二开关均闭合且所述第三开关断开时，所述第一电阻和所述第三电阻的串联连接端的测量电压；Vo2为所述第一开关和所述第三开关均闭合且所述第二开关断开时，所述第一电阻和所述第三电阻的串联连接端的测量电压；Vin为直流输出电压。

本实用新型提供的直流输出电压的漏电检测电路通过检测第一电阻和第三电阻串联连接端的电压就可以判断该直流输出的正端、负端是否存在对设备机壳漏电；结构简单、灵活、使用方便。

附图说明

图1是现有技术提供的漏电检测电路的电路图；

图2是本实用新型提供的直流输出漏电检测电路的电路图；

图3是本实用新型提供的当同时闭合第一开关K1和第二开关K2且断开第三开关K3时直流输出漏电检测电路的等效电路图；

图4是本实用新型提供的当同时闭合第一开关K1和第三开关K3且断开第二开关K2时直流输出漏电检测电路的等效电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图2示出了本实用新型提供的直流输出漏电检测电路的具体电路，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分，现详述如下：

直流输出漏电检测电路1包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3；第一电阻R1的一端连接至直流输出电压的正端Vin+；第一电阻R1的另一端通过第三电阻R3连接至直流输出电压的负端Vin-；第二电阻R2的一端连接至直流输出电压的正端Vin+；第二电阻R2的另一端通过依次串联连接的第二开关K2、第三开关K3和第四电阻R4连接至直流输出电压的负端Vin-；第一开关K1的一端连接至第一电阻R1和所述第三电阻R3的串联连接端，第一开关K1的另一端连接至所述第二开关K2和所述第三开关K3的串联连接端。

在本实用新型中，为了便于计算，使第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的阻值相等；在实际应用中，上述四个电阻的阻值也可以不相等。作为本实用新型的一个实施例，第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3可以是三个继电器的触点开关(触点)，其线包及控制没有表示出来。

本实用新型提供的直流输出电压的漏电检测电路通过检测第一电阻R1和第三电阻R3串联连接端的电压就可以判断该直流输出的正端、负端是否存在对设备机壳漏电；结构简单、灵活、使用方便。

为了更进一步的说明本实用新型提供的漏电检测电路是可以检测到直流输出正端漏电或直流输出负端漏电，也可以检测到直流输出正端和直流输出负端同时漏电，现结合具体实例详述如下：

漏电检测电路包括四个相同电阻R1～R4和三个继电器K1、K2、K3；电阻R1的一端连接至直流输出电压的正端Vin+；电阻R1的另一端连接至电阻R3的一端；电阻R3的另一端连接至直流输出电压的负端Vin-；电阻R2的一端连接至直流输出电压的正端Vin+；电阻R2的另一端通过依次串联连接的继电器K2、继电器K3和电阻R4连接至直流输出电压的负端Vin-；继电器K1的一端连接至电阻R1和电阻R3的串联连接端，继电器K1的另一端连接至继电器K2和继电器K3的串联连接端。

电阻Rp、Rn为直流输出正端、直流输出负端分别对设备机壳的漏电电阻。我们希望这漏电电阻Rp、Rn越大越好，但是由于客观条件的限制，直流输出的正端或负端对设备机壳的距离较近或空气湿度大会造成它们之间漏电电阻下降。当两个漏电电阻Rp、Rn中某一个电阻下降到一定值(如2MΩ)以下时，就可能影响后面的用电的电子设备的正常功能或存在人身安全隐患。本实用新型通过测量K1、K2、K3在不同闭合/断开情况下的Vo值就可计算Rp、Rn的值。

在直流输出正常情况下，通过手动或自动控制K1、K2闭合、断开K3，测量Vo的电压，记为Vo1；然后，通过手动或自动控制K1、K3先闭合、断开K2，测量Vo的电压，记为Vo2(都以Vin-为参考地)。通过测量得到的Vo1、Vo2可计算出Rp、Rn的值，从而可以判断出是否存在漏电。

将图2中闭合K1、K2、断开K3，等效电路图如图3所示，此时电阻R1和电阻R3的串联连接端的电压Vo1：

Vo1＝Vin×(R3//Rn)/[(R1//R2//Rp)+(R3//Rn)]……(1)

将图2中K1、K3闭合、断开K2，等效电路图如图4所示，此时电阻R1和电阻R3的串联连接端的电压Vo2：

Vo2＝Vin×(R3//R4//Rn)/[(R1//Rp)+(R3//R4//Rn)]……(2)

令R1＝R2＝R3＝R4＝R，则由式(1)得：

Vo1＝Rn×(R+2Rp)×Vin/(R×Rn+R×Rp+3×Rn×Rp)……(3)

由式(2)得：

Vo2＝Rn×(R+Rp)×Vin/(R×Rn+R×Rp+3×Rn×Rp)……(4)

由式(3)、(4)得：

Rp＝(Vo1-Vo2)×R/(2×Vo2-Vo1)

Rn＝(Vo1-Vo2)×R/(Vin+Vo2-2×Vo1)

因Vo1、Vo2为测量值，R、Vin为已知，故Rp、Rn为确定值。

(a)当只有Rp小于设定的阈值电阻(2MΩ)时就可判定电源输出正端漏电。

(b)当只有Rn小于设定的阈值电阻(如2MΩ)时就可判定电源输出负端漏电。

(c)当Rn、Rp同时小于设定的阈值电阻(如2MΩ)时就可判定电源输出正端和负端同时漏电。

在本实用新型中，该阈值电阻可以参考国家标准如《GJB367A-2001军用通信设备通用规范》中安全性要求(在潮湿情况下绝缘电阻不小于2MΩ)和给合产品实际情况选择合理值。

本实用新型提供的直流输出电压的漏电检测电路结构简单、灵活、使用方便；本实用新型中通过检测电阻R1和电阻R3串联连接端的电压就可以获得第一漏电电阻Rp和第二漏电电阻Rn的阻值，再将第一漏电电阻Rp和第二漏电电阻Rn的阻值与设定的阈值电阻进行比较判断，并根据判断结果获得直流输出的正端、负端是否存在对设备机壳漏电。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种直流输出漏电检测电路，其特征在于，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3；

所述第一电阻R1的一端连接至直流输出电压的正端Vin+；所述第一电阻R1的另一端通过所述第三电阻R3连接至直流输出电压的负端Vin-；

所述第二电阻R2的一端连接至直流输出电压的正端Vin+；所述第二电阻R2的另一端通过依次串联连接的第二开关K2、第三开关K3和第四电阻R4连接至直流输出电压的负端Vin-；

所述第一开关K1的一端连接至所述第一电阻R1和所述第三电阻R3的串联连接端，所述第一开关K1的另一端连接至所述第二开关K2和所述第三开关K3的串联连接端。

2.如权利要求1所述的直流输出漏电检测电路，其特征在于，所述第一电阻R1、所述第二电阻R2、所述第三电阻R3、所述第四电阻R4的阻值相等。

3.如权利要求1或2所述的直流输出漏电检测电路，其特征在于，所述第一开关K1、所述第二开关K2和所述第三开关K3分别为继电器的触点开关。

4.如权利要求2所述的直流输出漏电检测电路，其特征在于，第一漏电电阻Rp＝(Vo1-Vo2)×R/(2×Vo2-Vo1)；第二漏电电阻Rn＝(Vo1-Vo2)×R/(Vin+Vo2-2×Vo1)；当所述第一漏电电阻的阻值小于设定的阈值电阻时，电源输出正端漏电；当所述第二漏电电阻的阻值小于设定的阈值电阻时，电源输出负端漏电；当所述第一漏电电阻的阻值和所述第二漏电电阻的阻值均小于设定的阈值电阻时，电源输出正端和负端同时漏电；

其中，第一漏电电阻为直流输出正端对设备机壳的漏电电阻；第二漏电电阻为直流输出负端对设备机壳的漏电电阻；R为所述第一电阻R1、所述第二电阻R2、所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的阻值；Vo1为所述第一开关K1和所述第二开关K2均闭合且所述第三开关K3断开时，所述第一电阻R1和所述第三电阻R3的串联连接端的测量电压；Vo2为所述第一开关K1和所述第三开关K3均闭合且所述第二开关K2断开时，所述第一电阻R1和所述第三电阻R3的串联连接端的测量电压；Vin为直流输出电压。