CN205283092U - 一种a型延时低压漏电保护器专用集成电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型延时电路中延时器的PR脚和PC脚分别连接电阻R1和电容C1来设置充放电时间，PC脚内部放电电阻R2并联NMOS管，通过NMOS管的栅极控制端即通过MODE脚的电平来选择不同放电模式；毫伏级漏电信号IN1、IN2电压抬升若干倍后再经由放大电路中的三级差分运算放大器将差分信号放大并输出为差分放大输出信号OA；集成电路的外部供电电压VCC经由电阻分压，由过压检测电路中迟滞电压比较器采样该分压并作为输入信号Vop与基准电压源和稳压电源的参考电压Vref进行比较来判断是否过压；差分放大输出信号OA与基准电压源和稳压电源的参考电压Vref通过延时电路中的电压比较器进行比较来判断漏电信号是否有效。

Description

一种A型延时低压漏电保护器专用集成电路

技术领域

本实用新型属于低压漏电保护器技术领域，具体是涉及一种A型延时低压漏电保护器专用集成电路。

背景技术

目前市场上应用量最大的延时型低压漏电保护器专用集成电路不具有或不同时具有A型漏电信号检测、过电压保护(OVP)、快速放电模式选择功能、延时时间可设置功能、延时时间随漏电信号强弱自动调节功能，这种电路只能应用于部分AC交流漏电信号或无延时功能低压漏电保护器。市场上出现了一种用上述电路制作的所谓延时漏电保护器，由于它的延时电容没有放电通路，只能很慢地自然放电，这样造成每次来漏电信号时的充电起始值不同，每次的延时值也就不同，延时的精确度不够，甚至还可能出现不延时的情况。更为严重的是，当有干扰信号而充电电容又有电量存在时，漏电保护器就会发生错误动作，使电网不能正常供电。在延时型漏电保护器相关标准及产品应用中均有明确规定或要求，随动作电流的增加，低压漏电保护器的动作时间应减少，但几乎所有漏电保护器专用集成电路中均无延时时间随漏电信号强弱自动调节的功能。在实际应用中，随着漏电流(即剩余电流)的增大，其危险性和破坏性也同样增加，为了有效和及时消除其危险性和破坏性，当大的漏电流事故发生时，低压漏电保护器需要在更短的时间内检测到漏电信号并快速发出动作信号切断电源，以有效保护人们的生命和财产安全，杜绝危险事故的发生，因此延时时间随漏电信号强弱自动调节功能的设计很有必要。目前，绝大部分漏电保护器专用集成电路不具有过电压保护(OVP)功能，当因异常导致外部供电电压超出规定的最高电压工作值时，无法准确检测和分析判断异常并及时报警或直接驱动漏电保护器断开电源，容易导致漏电保护器电路以及负载设备因过载损毁或导致电气火灾事故，而具有过电压保护(OVP)功能的电路能够有效解决过电压问题。

发明内容

本实用新型主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供了一种A型延时低压漏电保护器专用集成电路。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种A型延时低压漏电保护器专用集成电路，其特征在于所述集成电路包括放大电路、延时电路、过电压检测电路、复位电路、稳压电源、基准电压源、振荡器、计数器、锁存器和SCR驱动器，其中延时电路中延时器的PR脚和PC脚分别连接电阻R1和电容C1来设置充放电时间，PC脚内部放电电阻R2并联NMOS管，NMOS管的栅极控制端设置成模式选择MODE脚，通过MODE脚的电平来选择不同放电模式；毫伏级漏电信号IN1、IN2电压抬升若干倍后再经由放大电路中的三级差分运算放大器将差分信号放大并输出为差分放大输出信号OA，差分放大输出信号OA外接电容滤除干扰，防止市电干扰引起跳闸误动作；

过电压检测电路中，集成电路的外部供电电压VCC经由电阻分压，迟滞电压比较器采样该分压并作为输入信号Vop与基准电压源和稳压电源的参考电压Vref进行比较，当输入信号Vop分压高于参考电压Vref时，迟滞电压比较器输出为高电平，无论漏电信号是否存在，迟滞电压比较器均触发SCR驱动器动作，SCR驱动器的输出端OS为高电平；当输入信号Vop分压低于参考电压Vref时，迟滞电压比较器输出为低电平，此时SCR驱动器的OS输出只与漏电信号有关；

由差分放大输出信号OA与基准电压源和稳压电源的参考电压Vref通过延时电路中的电压比较器进行比较，当差分放大输出信号OA电压低于参考电压Vref时，延时电路中的电压比较器输出为低电平，此时延时电路的DLY脚为放电状态，延时比较器无输出，SCR驱动器不动作，其输出端OS为低电平；当差分放大输出信号OA电压高于参考电压Vref时，延时电路中的电压比较器输出为高电平，此时延时电路的DLY脚为充电状态，DLY脚对外接的电容充电，待DLY脚电压上升至高于参考电压Vref时，延时比较器输出高电平IN3，延时器电路中PC脚外接的电容C1开始充电；然后

PC脚电压与参考电压Vref通过延时器中的电压比较器进行比较：当PC脚电压低于参考电压Vref时，延时器中的电压比较器输出低电平；待PC脚电压上升至高于参考电压Vref时，延时器中的电压比较器输出高电平CountEn，SCR驱动器动作，其输出端OS为高电平，同时锁存器锁存输出状态且内部计数器开始计数，计数器的计数周期为30毫秒，在30毫秒计数期间锁存器锁存的输出状态不变，待计数完成后锁存器接收延时比较器的输出结果并依据锁存内容决定OS状态。

作为优选，所述延时器中NMOS管的栅极控制端模式选择MODE脚，当MODE脚接低电平时，NMOS管关断，放电时内部放电电阻R2起作用，此时为慢速放电模式；当MODE脚接高电平时，NOMOS关打开将内部放电电阻R2短路掉，此时为快速放电模式。

作为优选，所述延时器中的电压比较器设有五个档位，分别为1.24～1.58V、1.58～1.59V、1.59～1.60V、1.60～1.61V、1.61～1.62V，延时器中的电压比较器采样PC脚电压并与参考电压进行比较，当采样PC脚电压高于参考电压时，延时器中的电压比较器输出有效信号，随着PC脚电压的升高，PC脚的充电电流也增加，充电时间相应减少，从而实现了延时时间随漏电信号强弱自动调节功能。

本实用新型能够同时检测AC交流漏电信号和脉动直流漏电信号，并且有快速放电模式选择功能、有过电压保护(OVP)功能、有可设置延时时间的功能、有延时时间随漏电信号强弱自动调节的功能；本实用新型可以通过充放电延时电路来设定不同延时时间以及可重复延时，同时也起到保证延时精度的作用；本实用新型还可以具有延时和无延时的功能，使之满足电网总级和电网分级保护方案对所需配套的延时型和一般型低压漏电保护断路器的技术和质量要求。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型延时器的一种结构示意图。

图中，1-差分运算放大器，2-稳压电源，3-基准电压源，4-电压比较器，5-延时比较器，6-延时器，7-锁存器，8-计数器，9-振荡器，10-复位电路，11-SCR驱动器，12-迟滞电压比较器，13-延时器中的电压比较器。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：参看图1和图2，本实用新型包括放大电路、延时电路、过电压检测电路、复位电路、稳压电源、基准电压源、振荡器、计数器、锁存器和SCR驱动器，其中延时电路中延时器的PR脚和PC脚分别连接电阻R1和电容C1来设置充放电时间，PC脚内部放电电阻R2并联NMOS管，NMOS管的栅极控制端设置成模式选择MODE脚，通过MODE脚的电平来选择不同放电模式，当MODE脚接低电平时，NMOS管关断，放电时内部放电电阻R2起作用，此时为慢速放电模式；当MODE脚接高电平时，NOMOS关打开将短路掉内部放电电阻R2，此时为快速放电模式。毫伏级漏电信号IN1、IN2电压抬升若干倍后再经由放大电路中的三级差分运算放大器将差分信号放大并输出为差分放大输出信号OA，差分放大输出信号OA外接电容滤除干扰，防止市电干扰引起跳闸误动作。过电压检测电路中，集成电路的外部供电电压VCC经由电阻分压，迟滞电压比较器采样该分压并作为输入信号Vop与基准电压源和稳压电源的参考电压Vref进行比较，当输入信号Vop分压高于参考电压Vref时，迟滞电压比较器输出为高电平，无论漏电信号是否存在，迟滞电压比较器均触发SCR驱动器动作，SCR驱动器的输出端OS为高电平；当输入信号Vop分压低于参考电压Vref时，迟滞电压比较器输出为低电平，此时SCR驱动器的OS输出只与漏电信号有关。由差分放大输出信号OA与基准电压源和稳压电源的参考电压Vref通过延时电路中的电压比较器进行比较，当差分放大输出信号OA电压低于参考电压Vref时，延时电路中的电压比较器输出为低电平，此时延时电路的DLY脚为放电状态，延时比较器无输出，SCR驱动器不动作，其输出端OS为低电平；当差分放大输出信号OA电压高于参考电压Vref时，延时电路中的电压比较器输出为高电平，此时延时电路的DLY脚为充电状态，DLY脚对外接的电容充电，待DLY脚电压上升至高于参考电压Vref时，延时比较器输出高电平IN3，延时器电路中PC脚外接的电容C1开始充电；然后PC脚电压与参考电压Vref通过延时器中的电压比较器进行比较：当PC脚电压低于参考电压Vref时，延时器中的电压比较器输出低电平；待PC脚电压上升至高于参考电压Vref时，延时器中的电压比较器输出高电平CountEn，SCR驱动器动作，其输出端OS为高电平，同时锁存器锁存输出状态且内部计数器开始计数，计数器的计数周期为30毫秒，在30毫秒计数期间锁存器锁存的输出状态不变，待计数完成后锁存器接收延时比较器的输出结果并依据锁存内容决定OS状态。延时器中的电压比较器12设有五个档位，分别为1.24～1.58V、1.58～1.59V、1.59～1.60V、1.60～1.61V、1.61～1.62V，延时器中的电压比较器采样PC脚电压并与参考电压进行比较，当采样PC脚电压高于参考电压时，延时器中的电压比较器输出有效信号，随着PC脚电压的升高，PC脚的充电电流也增加，充电时间相应减少，从而实现了延时时间随漏电信号强弱自动调节功能。

本实用新型能够同时检测AC交流漏电信号和脉动直流漏电信号，并且有快速放电模式选择功能、有过电压保护(OVP)功能、有可设置延时时间的功能、有延时时间随漏电信号强弱自动调节的功能；本实用新型可以通过充放电延时电路来设定不同延时时间以及可重复延时，同时也起到保证延时精度的作用；本实用新型还可以具有延时和无延时的功能，使之满足电网总级和电网分级保护方案对所需配套的延时型和一般型低压漏电保护断路器的技术和质量要求。

最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种A型延时低压漏电保护器专用集成电路，其特征在于所述集成电路包括放大电路、延时电路、过电压检测电路、复位电路、稳压电源、基准电压源、振荡器、计数器、锁存器和SCR驱动器，其中延时电路中延时器的PR脚和PC脚分别连接电阻R1和电容C1来设置充放电时间，PC脚内部放电电阻R2并联NMOS管，NMOS管的栅极控制端设置成模式选择MODE脚，通过MODE脚的电平来选择不同放电模式；毫伏级漏电信号IN1、IN2电压抬升若干倍后再经由放大电路中的三级差分运算放大器将差分信号放大并输出为差分放大输出信号OA，差分放大输出信号OA外接电容滤除干扰，防止市电干扰引起跳闸误动作；

过电压检测电路中，集成电路的外部供电电压VCC经由电阻分压，迟滞电压比较器采样该分压并作为输入信号Vop与基准电压源和稳压电源的参考电压Vref进行比较，当输入信号Vop分压高于参考电压Vref时，迟滞电压比较器输出为高电平，无论漏电信号是否存在，迟滞电压比较器均触发SCR驱动器动作，SCR驱动器的输出端OS为高电平；当输入信号Vop分压低于参考电压Vref时，迟滞电压比较器输出为低电平，此时SCR驱动器的OS输出只与漏电信号有关；

由差分放大输出信号OA与基准电压源和稳压电源的参考电压Vref通过延时电路中的电压比较器进行比较，当差分放大输出信号OA电压低于参考电压Vref时，延时电路中的电压比较器输出为低电平，此时延时电路的DLY脚为放电状态，延时比较器无输出，SCR驱动器不动作，其输出端OS为低电平；当差分放大输出信号OA电压高于参考电压Vref时，延时电路中的电压比较器输出为高电平，此时延时电路的DLY脚为充电状态，DLY脚对外接的电容充电，待DLY脚电压上升至高于参考电压Vref时，延时比较器输出高电平IN3，延时器电路中PC脚外接的电容C1开始充电；然后

PC脚电压与参考电压Vref通过延时器中的电压比较器进行比较：当PC脚电压低于参考电压Vref时，延时器中的电压比较器输出低电平；待PC脚电压上升至高于参考电压Vref时，延时器中的电压比较器输出高电平CountEn，SCR驱动器动作，其输出端OS为高电平，同时锁存器锁存输出状态且内部计数器开始计数，计数器的计数周期为30毫秒，在30毫秒计数期间锁存器锁存的输出状态不变，待计数完成后锁存器接收延时比较器的输出结果并依据锁存内容决定OS状态。

2.根据权利要求1所述的一种A型延时低压漏电保护器专用集成电路，其特征在于所述延时器中NMOS管的栅极控制端模式选择MODE脚，当MODE脚接低电平时，NMOS管关断，放电时内部放电电阻R2起作用，此时为慢速放电模式；当MODE脚接高电平时，NOMOS关打开将内部放电电阻R2短路掉，此时为快速放电模式。

3.根据权利要求1或2所述的一种A型延时低压漏电保护器专用集成电路，其特征在于所述延时器中的电压比较器设有五个档位，分别为1.24～1.58V、1.58～1.59V、1.59～1.60V、1.60～1.61V、1.61～1.62V，延时器中的电压比较器采样PC脚电压并与参考电压Vref进行比较，当采样PC脚电压高于参考电压Vref时，延时器中的电压比较器输出有效信号，随着PC脚电压的升高，PC脚的充电电流也增加，充电时间相应减少，从而实现了延时时间随漏电信号强弱自动调节功能。