CN205304219U - 一种交流电极性矫正漏电保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流电极性矫正漏电保护装置，包括矫正驱动电路、漏电保护电路、微处理器、接地输入端、零线输入端、火线输入端、接地输出端、零线输出端和火线输出端，矫正驱动电路连接有转换继电器和数据处理电路，数据处理电路连接有电压放大电路、基准电压产生电路和状态数据输出电路，电压放大电路连接有衰减检测电路，衰减检测电路与零线输入端相连，状态数据输出电路与微处理器连接；漏电保护电路与微处理器连接并且连接有第一保护继电器和第二保护继电器，微处理器连接有漏电处理器和光耦合器，漏电处理器连接有漏电互感器，光耦合器分别与接地输出端和零线输出端连接。

Description

一种交流电极性矫正漏电保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种漏电保护装置，特别是一种交流电极性矫正漏电保护装置。

背景技术

目前电器设备漏电保护主要使用互感器的方式来检测电器是否漏电，这种方式在电器地线接地可靠的前提下可有效实现漏电保护功能，但是如果电器设备未接地线时，这种检测方式将失效不能起到漏电保护功能；电器设备的交流电极性自动矫正常采用接地线不进行识别矫正转换，但在无接地线的情况下，并不能实现交流电极性自动矫正，另外一种方法是采用感应相线电压进行ADC数字转换来实现极性自动矫正，但其可靠稳定性较差。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种交流电极性矫正漏电保护装置。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：一种交流电极性矫正漏电保护装置，包括用于极性矫正的矫正驱动电路、用于漏电保护的漏电保护电路、微处理器、接地输入端、零线输入端、火线输入端、接地输出端、零线输出端和火线输出端，所述矫正驱动电路连接有用于控制K3、K4、K5、K6的转换继电器和数据处理电路，所述数据处理电路连接有电压放大电路、基准电压产生电路和状态数据输出电路，所述电压放大电路连接有衰减检测电路，所述衰减检测电路与零线输入端相连，所述状态数据输出电路与微处理器连接；所述漏电保护电路与微处理器连接并且连接有用于控制K1、K2的第一保护继电器和用于控制K7、K8的第二保护继电器，所述微处理器连接有漏电处理器和光耦合器，所述漏电处理器连接有漏电互感器，所述光耦合器分别与接地输出端和零线输出端连接。

本实用新型可实现极性自动矫正、过热保护、地线带电保护、未接地线漏电保护、接地线漏电保护等功能，从而对电器设备实现有效保护，大大提高了电器设备的使用寿命，提高电器设备的使用安全性能，有效避免人身触电、经济财产损失的事故发生。

进一步，所述基准电压产生电路包括第一恒流源、第二恒流源、第三恒流源、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一NMOS管、第二NMOS管；其中，第一恒流源、第二恒流源、第三恒流源的输入端分别与电源VDD连接；第一恒流源的输出端分别与第一三极管的集电极和第一MOS管的栅极连接；第二恒流源的输出端分别与第二三极管的集电极和第二MOS管的栅极连接；第一三极管的发射极和第二三极管的发射极分别与第一MOS管的漏极相连；第一MOS管的源极接地；第二MOS管的源极接地；第三三极管的发射极接地，第三三极管的基极、集电极分别与第一电阻的第二端相连；第一电阻的第一端、第二电阻的第二端和第二三极管的基极相连；第二电阻的第一端、第三电阻的第二端和第一三极管的基极相连；第三电阻的第一端、第三恒流源的输出端和第二MOS管的漏极相连形成带隙基准的电压的输出端。

本实用新型的基准电压产生电路产生的基准电压为负温度系数的基极电压减去发射极电压的差与一个正温度系数的电压之和，使产生的基准电压几乎不受温度的影响，稳定性高，而且省去了运算器放大器，避免了由于运放差分输入失配而引起的输入失调，具有高精度、低功耗、结构简单、实用性强的特点。

进一步，包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器分别与转换继电器和微处理器连接，所述第二温度传感器分别与第二保护继电器和微处理器连接。

进一步，第一温度传感器和第二温度传感器包括保护外壳、热敏电阻、环氧树脂、线材、热缩套管、接线端子和连接器，所述保护外壳为表面镀镍的整体式铜壳，所述保护外壳内设有热敏电阻，所述线材一端穿有热缩套管并与所述热敏电阻相连接，所述线材另一端与所述接线端子相连接，所述接线端子与所述连接器相连接。温度传感器的这种设计具有结构简单、绝缘优良、防潮耐湿、安全可靠、效率高、能耗低、反应快、稳态温度波动小、抗干扰能力强、使用寿命长等特点。

进一步，所述第二保护继电器为单极型继电器或双极型继电器。

进一步，包括显示组件，所述显示组件与微处理器连接。

进一步，包括降压稳压电路，所述降压稳压电路分别与零线输入端和火线输入端连接。

进一步，所述光耦合器和零线输出端之间依次连接有二极管和电阻。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用的一种交流电极性矫正漏电保护装置，包括用于极性矫正的矫正驱动电路、用于漏电保护的漏电保护电路、微处理器、接地输入端、零线输入端、火线输入端、接地输出端、零线输出端和火线输出端，所述矫正驱动电路连接有用于控制K3、K4、K5、K6的转换继电器和数据处理电路，所述数据处理电路连接有电压放大电路、基准电压产生电路和状态数据输出电路，所述电压放大电路连接有衰减检测电路，所述衰减检测电路与零线输入端相连，所述状态数据输出电路与微处理器连接；所述漏电保护电路与微处理器连接并且连接有用于控制K1、K2的第一保护继电器和用于控制K7、K8的第二保护继电器，所述微处理器连接有漏电处理器和光耦合器，所述漏电处理器连接有漏电互感器，所述光耦合器分别与接地输出端和零线输出端连接。本实用新型可实现极性自动矫正、过热保护、地线带电保护、未接地线漏电保护、接地线漏电保护等功能，从而对电器设备实现有效保护，大大提高了电器设备的使用寿命，提高电器设备的使用安全性能，有效避免人身触电、经济财产损失的事故发生。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构图；

图2是本实用新型传感器的结构图。

具体实施方式

参照图1-图2，本实用新型的一种交流电极性矫正漏电保护装置，包括用于极性矫正的矫正驱动电路1、用于漏电保护的漏电保护电路2、微处理器3、接地输入端4、零线输入端5、火线输入端6、接地输出端7、零线输出端8和火线输出端9，所述矫正驱动电路1连接有用于控制K3、K4、K5、K6的转换继电器10和数据处理电路11，所述数据处理电路11连接有电压放大电路12、基准电压产生电路13和状态数据输出电路14，所述电压放大电路12连接有衰减检测电路31，所述衰减检测电路31与零线输入端5相连，所述状态数据输出电路14与微处理器3连接；所述漏电保护电路2与微处理器3连接并且连接有用于控制K1、K2的第一保护继电器15和用于控制K7、K8的第二保护继电器16，所述微处理器3连接有漏电处理器17和光耦合器18，所述漏电处理器17连接有漏电互感器19，所述光耦合器18分别与接地输出端7和零线输出端8连接。

本实用新型可实现极性自动矫正、过热保护、地线带电保护、未接地线漏电保护、接地线漏电保护等功能，从而对电器设备实现有效保护，大大提高了电器设备的使用寿命，提高电器设备的使用安全性能，有效避免人身触电、经济财产损失的事故发生。

优选的，所述基准电压产生电路13包括第一恒流源、第二恒流源、第三恒流源、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一NMOS管、第二NMOS管；其中，第一恒流源、第二恒流源、第三恒流源的输入端分别与电源VDD连接；第一恒流源的输出端分别与第一三极管的集电极和第一MOS管的栅极连接；第二恒流源的输出端分别与第二三极管的集电极和第二MOS管的栅极连接；第一三极管的发射极和第二三极管的发射极分别与第一MOS管的漏极相连；第一MOS管的源极接地；第二MOS管的源极接地；第三三极管的发射极接地，第三三极管的基极、集电极分别与第一电阻的第二端相连；第一电阻的第一端、第二电阻的第二端和第二三极管的基极相连；第二电阻的第一端、第三电阻的第二端和第一三极管的基极相连；第三电阻的第一端、第三恒流源的输出端和第二MOS管的漏极相连形成带隙基准的电压的输出端。

本实用新型的基准电压产生电路13产生的基准电压为负温度系数的基极电压减去发射极电压的差与一个正温度系数的电压之和，使产生的基准电压几乎不受温度的影响，稳定性高，而且省去了运算器放大器，避免了由于运放差分输入失配而引起的输入失调，具有高精度、低功耗、结构简单、实用性强的特点。

优选的，包括第一温度传感器20和第二温度传感器21，所述第一温度传感器20分别与转换继电器10和微处理器3连接，所述第二温度传感器21分别与第二保护继电器16和微处理器3连接。

优选的，第一温度传感器20和第二温度传感器21包括保护外壳22、热敏电阻23、环氧树脂24、线材25、热缩套管26、接线端子27和连接器28，所述保护外壳22为表面镀镍的整体式铜壳，所述保护外壳22内设有热敏电阻23，所述线材25一端穿有热缩套管26并与所述热敏电阻23相连接，所述线材25另一端与所述接线端子27相连接，所述接线端子27与所述连接器28相连接。温度传感器的这种设计具有结构简单、绝缘优良、防潮耐湿、安全可靠、效率高、能耗低、反应快、稳态温度波动小、抗干扰能力强、使用寿命长等特点。

优选的，所述第二保护继电器16为单极型继电器或双极型继电器。

优选的，包括显示组件29，所述显示组件29与微处理器3连接。

优选的，包括降压稳压电路30，所述降压稳压电路30分别与零线输入端5和火线输入端6连接。

优选的，所述光耦合器18和零线输出端8之间依次连接有二极管和电阻。

本实用新型的工作过程：如果输入的交流电极性正确，转换继电器10将保持K4，K6端输出正确的极性，如果输入的交流电极性错误，转换继电器10将跳转到K3、K5保持输出，从而确保交流电极性正确；在正常接地且地线不带电情况下，当发生漏电时漏电互感器19将感应的电信号传送到漏电处理器17再送到微处理器3，第二保护继电器16切断火线连接，同时微处理器3驱动显示部件显示相应的信息及发出报警信号；在输入接地线带电和地线未接的情况下，地线经光耦合器18、二极管和电阻与输出零线端将形成回路产生压降驱动光耦合器18输出触电信号并传送到微处理器3，第一保护继电器15切断地线连接，第二保护继电器16切断火线连接；转换继电器10连接有第一温度传感器20，第二保护继电器16连接有第二温度传感器21，且第一温度传感器20和第二温度传感器21分别连接到微处理器3，当检测到第二保护继电器16和转换继电器10的工作温度大于设定的最高温度时，第二保护继电器16将切断交流电的输出。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种交流电极性矫正漏电保护装置，其特征在于：包括用于极性矫正的矫正驱动电路（1）、用于漏电保护的漏电保护电路（2）、微处理器（3）、接地输入端（4）、零线输入端（5）、火线输入端（6）、接地输出端（7）、零线输出端（8）和火线输出端（9），所述矫正驱动电路（1）连接有用于控制K3、K4、K5、K6的转换继电器（10）和数据处理电路（11），所述数据处理电路（11）连接有电压放大电路（12）、基准电压产生电路（13）和状态数据输出电路（14），所述电压放大电路（12）连接有衰减检测电路（31），所述衰减检测电路（31）与零线输入端（5）相连，所述状态数据输出电路（14）与微处理器（3）连接；所述漏电保护电路（2）与微处理器（3）连接并且连接有用于控制K1、K2的第一保护继电器（15）和用于控制K7、K8的第二保护继电器（16），所述微处理器（3）连接有漏电处理器（17）和光耦合器（18），所述漏电处理器（17）连接有漏电互感器（19），所述光耦合器（18）分别与接地输出端（7）和零线输出端（8）连接。

2.根据权利要求1所述的一种交流电极性矫正漏电保护装置，其特征在于：所述基准电压产生电路（13）包括第一恒流源、第二恒流源、第三恒流源、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一NMOS管、第二NMOS管；其中，第一恒流源、第二恒流源、第三恒流源的输入端分别与电源VDD连接；第一恒流源的输出端分别与第一三极管的集电极和第一MOS管的栅极连接；第二恒流源的输出端分别与第二三极管的集电极和第二MOS管的栅极连接；第一三极管的发射极和第二三极管的发射极分别与第一MOS管的漏极相连；第一MOS管的源极接地；第二MOS管的源极接地；第三三极管的发射极接地，第三三极管的基极、集电极分别与第一电阻的第二端相连；第一电阻的第一端、第二电阻的第二端和第二三极管的基极相连；第二电阻的第一端、第三电阻的第二端和第一三极管的基极相连；第三电阻的第一端、第三恒流源的输出端和第二MOS管的漏极相连形成带隙基准的电压的输出端。

3.根据权利要求1所述的一种交流电极性矫正漏电保护装置，其特征在于：包括第一温度传感器（20）和第二温度传感器（21），所述第一温度传感器（20）分别与转换继电器（10）和微处理器（3）连接，所述第二温度传感器（21）分别与第二保护继电器（16）和微处理器（3）连接。

4.根据权利要求3所述的一种交流电极性矫正漏电保护装置，其特征在于：第一温度传感器（20）和第二温度传感器（21）包括保护外壳（22）、热敏电阻（23）、环氧树脂（24）、线材（25）、热缩套管（26）、接线端子（27）和连接器（28），所述保护外壳（22）为表面镀镍的整体式铜壳，所述保护外壳（22）内设有热敏电阻（23），所述线材（25）一端穿有热缩套管（26）并与所述热敏电阻（23）相连接，所述线材（25）另一端与所述接线端子（27）相连接，所述接线端子（27）与所述连接器（28）相连接。

5.根据权利要求1所述的一种交流电极性矫正漏电保护装置，其特征在于：所述第二保护继电器（16）为单极型继电器或双极型继电器。

6.根据权利要求1所述的一种交流电极性矫正漏电保护装置，其特征在于：包括显示组件（29），所述显示组件（29）与微处理器（3）连接。

7.根据权利要求1所述的一种交流电极性矫正漏电保护装置，其特征在于：包括降压稳压电路（30），所述降压稳压电路（30）分别与零线输入端（5）和火线输入端（6）连接。

8.根据权利要求1所述的一种交流电极性矫正漏电保护装置，其特征在于：所述光耦合器（18）和零线输出端（8）之间依次连接有二极管和电阻。