CN204615360U - 一种用于直流稳压电源的漏电保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于直流稳压电源的漏电保护电路，包括：前端采样电路，用以采样直流稳压电源输出端并输出前端采样电压；微压降电路，将直流稳压电源输出的稳压电压进行小幅度降压生成微压降电压，其用以输出端输出所述微压降电压；后端采样电路，用以采样负载电路输入端并输出后端采样电压；比较单元，根据前端采样电压与后端采样电压的作差结果、以及微压降电路的阻值获得采样电流；响应于采样电流高于一漏电动作电流，控制所述负载电路断开。本实用新型的漏电保护动作灵敏度高，更能及时准确地控制负载电路的断开。

Description

一种用于直流稳压电源的漏电保护电路

技术领域

本实用新型属于漏电保护技术领域，具体涉及一种用于直流稳压电源的漏电保护电路。

背景技术

直流稳压电源的输出电压在传输至负载电路或设备时，可能发生漏电的情况，进一步可能导致负载电路或设备无法正确的工作，也可能导致触及漏电的人触电，甚至引发其他严重的意外事故，因而需要漏电保护电路对直流稳压电源进行漏电检测保护，及时阻断漏电通路，防止设备电路毁坏或意外事故发生。由于漏电保护电路根据直流稳压电源的信号和负载电路端的信号控制负载电路的断开与否，漏电保护电路与两者之间的连接关系会对直流稳压电源的输出和负载电路端的接收产生一定影响，而且漏电保护电路动作的灵敏度和准确性也会影响负载电路是否及时断开。

实用新型内容

本实用新型所要解决的目的是提供一种用于直流稳压电源的漏电保护电路，漏电保护动作灵敏度高，更能及时准确地控制负载电路的断开，防止意外事故发生。

为解决上述问题，本实用新型提出的一种用于直流稳压电源的漏电保护电路，包括：

前端采样电路，其第一端连接所述直流稳压电源的输出端，其第二端接地，其用以采样直流稳压电源输出端并输出前端采样电压；

微压降电路，将直流稳压电源输出的稳压电压进行小幅度降压生成微压降电压，其用以输出端输出所述微压降电压；

后端采样电路，其第一端连接所述微压降电路的输出端和负载电路，其第二端接地，其用以采样负载电路输入端并输出后端采样电压；

比较单元，用以：

根据前端采样电压与后端采样电压的作差结果、以及微压降电路的阻值获得采样电流；

响应于采样电流高于一漏电动作电流，控制所述负载电路断开。

根据本实用新型的一个实施例，所述微压降电路包括：

分流合流电阻网，其第一端连接所述直流稳压电源的输出端；

变阻器，其第一端和触点端连接所述分流合流电阻网的第二端，其第二端接地；

其中，所述变阻器设定的阻值大于所述分流合流电阻网的阻值，分流合流电阻网的第二端作为微压降电路的输出端输出所述微压降电压。

根据本实用新型的一个实施例，所述前端采样电路包括：

第一电阻，其第一端连接所述直流稳压电源的输出端，其第二端输出所述前端采样电压至所述比较单元；

第二电阻，其第一端连接所述第一电阻的第二端，其第二端接地。

根据本实用新型的一个实施例，所述后端采样电路包括：

第三电阻，其第一端连接所述微压降电路的第二端，其第二端输出所述后端采样电压至所述比较单元；

第四电阻，其第一端连接所述第三电阻的第二端，其第二端接地。

根据本实用新型的一个实施例，所述电流比较单元由单片机实现。

根据本实用新型的一个实施例，还包括漏电故障排除提示开关，其一端连接单片机，另一端连接地。

采用上述技术方案后，本实用新型相比现有技术具有以下有益效果：通过微压降电路调节稳压电压，对稳压电压进行小幅度降压，前端采样电路和后端采样电路分别在微压降电路的前后端采样直流稳压电源输出端和负载电路输入端形成前端采样电压和后端采样电压，通过比较单元对前端采样电压和后端采样电压作差后结合微压降电路的阻值获得采样电流，如果采样电流高于漏电动作电流，则表明电路有漏电情况发生，比较单元产生漏电动作信号断开负载电路，从而能够及时地进行漏电保护。

附图说明

图1为本实用新型实施例的用于直流稳压电源的漏电保护电路的结构框图；

图2为本实用新型实施例的用于直流稳压电源的漏电保护电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

图1示出了本实施例的一种用于直流稳压电源S的漏电保护电路，包括：前端采样电路1，微压降电路2，后端采样电路3，以及比较单元4。其中，前端采样电路1的第一端连接所述直流稳压电源S的输出端，其第二端接地，其采样直流稳压电源S输出端并获得前端采样电压Va，前端采样电路1为连接直流稳压电源S输出端的一个支路，在前端采样电路1的输入端获得直流稳压电源S输出端的电压，前端采样电压Va是将该电压转换后获得的，例如是将该电压通过分压电阻降压后获得的；微压降电路2将直流稳压电源S输出的稳压电压进行小幅度降压生成微压降电压，其输出端输出所述微压降电压；后端采样电路2的第一端连接所述微压降电路2的输出端和负载电路Cl的输入端并获得后端采样电压Vb，其第二端接地，后端采样电路3为连接负载电路Cl的一个支路，在后端采样电路2的输入端获得负载电路Cl输入端的电压，后端采样电压Vb是将该电压转换后获得的，例如是将该电压通过分压电阻降压后获得的；比较单元4将前端采样电压Va和后端采样电压Vb作减法，例如通过减法器，获得作差结果后结合微压降电路2的阻值确定采样电流，在采样电流高于一漏电动作电流时，比较单元4可以输出漏电动作信号La，由该漏电动作信号La控制所述负载电路Cl断开。负载电路Cl在根据前端采样电压Va与后端采样电压Vb的作差结果(可以为绝对值)、以及微压降电路2的阻值获得的采样电流高于漏电动作电流时断开，从而起到及时漏电保护的作用。

具体的，结合图1和图2，所述微压降电路2包括：分流合流电阻网(R1，R2，R3，R4)、低阻值电阻R9和变阻器Rv。其中，分流合流电阻网的第一端连接所述直流稳压电源S的输出端；变阻器Rv的第一端和触点端连接所述分流合流电阻网的第二端，其第二端接地；其中，所述变阻器Rv设定的阻值大于所述分流合流电阻网的阻值，调节变阻器Rv的触点端可以改变与分流合流电阻网并联的电阻值，从而进行电压分压微调，分流合流电阻网的第二端作为微压降电路2的输出端输出所述微压降电压，具体的，分流合流电阻网包括：第一可控开关Sw1，低阻值并联电阻串。第一可控开关Sw1的第一端连接直流稳压电源S的输出端，第二端连接低阻值并联电阻串的第一端，其控制端根据微压降电路2后端连接负载后流过的电流控制启闭，在第一可控开关Sw1的第一端和变阻器Rv的触点端间还连接有低阻值电阻R9，在所接负载使得微压降电路2输出电流为大电流时，第一可控开关Sw1被控闭合，在所接负载使得微压降电路2输出电流为小电流时，第一可控开关Sw1被控断开，第一可控开关Sw1例如可以是继电器、按键开关或其他开关；第一可控开关SW1由单片机控制，通过第一可控开关SW1的切换可提高单片机测试电流的精度，低阻值并联电阻串的第一端连接所述第一可控开关Sw1第二端，其第二端连接所述变阻器Rv的第一端，图2中，低阻值并联电阻串为电阻R1、R2、R3、R4并联连接，低阻值并联电阻串连接在直流稳压电源S和负载电路Cl之间。低阻值并联电阻串的各电阻例如为1欧姆，实现分流保护及微降压的作用。

继续参看图2，在一个实施例中，所述前端采样电路1由第一电阻R5和第二电阻R6组成，其中，第一电阻R5的第一端连接所述直流稳压电源S的输出端，所述比较单元4例如采用单片机，采样第一电阻R5的第二端获得所述前端采样电压Va；第二电阻R6的第一端连接所述第一电阻R5的第二端，其第二端接地。所述后端采样电路3由第三电阻R7和第四电阻R8组成，其中，第三电阻R7的第一端连接所述微压降电路2的第二端，也就是连接负载电路Cl，所述比较单元4采样第三电阻R7的第二端获得所述后端采样电压Vb；第四电阻R8的第一端连接所述第三电阻R7的第二端，其第二端接地。图2中，单片机采样前端采样电压Va和后端采样电压Vb后，进行比较，若结合前端采样电压Va和后端采样电压Vb的差以及微压降电路2的阻值获得的采样电流高于漏电动作电流(配置在单片机内)，则单片机输出漏电动作信号La，该漏电动作信号La控制负载电路Cl中的第二可控开关Sw2，从而断开负载电路Cl的负载L(图2中的第二可控开关Sw2和负载L组成为图1中的负载电路Cl)，以实现及时将负载电路Cl从漏电的直流稳压电源S断开。

比较单元4可以通过电子元器件连接实现或者通过硬件编程实现。在较佳的实施例中，所述比较单元由单片机实现，所述单片机型号例如为STM32F103C8T6。进一步的，漏电保护电路还包括漏电故障排除提示开关(图上未示出)，其一端连接单片机，另一端连接地，由人工控制其启闭而相应产生故障消除信号，单片机响应于所述故障消除信号从而控制闭合所述负载电路。

本实用新型通过微压降电路调节稳压电压，对稳压电压进行小幅度降压，前端采样电路和后端采样电路分别在微压降电路的前后端采样直流稳压电源输出端和负载电路输入端形成前端采样电压和后端采样电压，通过比较单元对前端采样电压和后端采样电压作差后结合微压降电路的阻值获得采样电流，如果采样电流高于漏电动作电流，则表明电路有漏电情况发生，比较单元产生漏电动作信号断开负载电路，从而能够及时地进行漏电保护。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种用于直流稳压电源的漏电保护电路，其特征在于，包括：

前端采样电路，其第一端连接所述直流稳压电源的输出端，其第二端接地，其用以采样直流稳压电源输出端并输出前端采样电压；

微压降电路，将直流稳压电源输出的稳压电压进行小幅度降压生成微压降电压，其用以输出端输出所述微压降电压；

后端采样电路，其第一端连接所述微压降电路的输出端和负载电路，其第二端接地，其用以采样负载电路输入端并输出后端采样电压；

比较单元，用以：

根据前端采样电压与后端采样电压的作差结果、以及微压降电路的阻值获得采样电流；

响应于采样电流高于一漏电动作电流，控制所述负载电路断开。

2.如权利要求1所述的用于直流稳压电源的漏电保护电路，其特征在于，所述微压降电路包括：

分流合流电阻网，其第一端连接所述直流稳压电源的输出端；

变阻器，其第一端和触点端连接所述分流合流电阻网的第二端，其第二端接地；

其中，所述变阻器设定的阻值大于所述分流合流电阻网的阻值，分流合流电阻网的第二端作为微压降电路的输出端输出所述微压降电压。

3.如权利要求1所述的用于直流稳压电源的漏电保护电路，其特征在于，所述前端采样电路包括：

第一电阻，其第一端连接所述直流稳压电源的输出端，其第二端输出所述前端采样电压至所述比较单元；

第二电阻，其第一端连接所述第一电阻的第二端，其第二端接地。

4.如权利要求1所述的用于直流稳压电源的漏电保护电路，其特征在于，所述后端采样电路包括：

第三电阻，其第一端连接所述微压降电路的第二端，其第二端输出所述后端采样电压至所述比较单元；

第四电阻，其第一端连接所述第三电阻的第二端，其第二端接地。

5.如权利要求1所述的用于直流稳压电源的漏电保护电路，其特征在于，所述比较单元由单片机实现。

6.如权利要求5所述的用于直流稳压电源的漏电保护电路，其特征在于，还包括漏电故障排除提示开关，其一端连接单片机，另一端连接地。