CN206602352U - 具有定时延功能的漏电保护芯片电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及漏电保护器技术领域，具体涉及一种具有定时延功能的漏电保护芯片电路。其包括：运放电路，其用于对漏电输入信号进行放大以得到漏电放大信号；比较电路，其用于将漏电放大信号与至少一个阈值进行比较，且在漏电放大信号高于任一阈值时输出高电平；延时及开关控制电路，其由数字电路构成且包括脉冲合成单元、脉宽检测单元、连续性检测单元和延时单元；以及输出电路，输出电路用于接收开关信号以对后级电路进行驱动。本实用新型能够较佳避免在实现漏电保护功能时的误触发及越级触发。
Description
技术领域
本实用新型涉及漏电保护器技术领域，具体地说，涉及一种具有定时延功能的漏电保护芯片电路。
背景技术
目前，我国漏电保护器在产量上已经超过了西方发达国家，但技术含量不高，质量欠佳。而进口芯片在我国市场上价格偏高，且国外的芯片不能针对国内市场进行有效的优化，导致技术不能得到较佳升级。另外，对于电网而言，一般采用三级漏电保护，分别为漏电总保护器、漏电中级保护器和漏电末级保护器。其中，漏电总保护器应配置在配变的低电压总电源侧，用于对全网进行防护；漏电中级保护器应设置在接户线进入集表箱的电源刀闸的负荷侧，其用于对防护套户线至漏电末级保护器间的线路进行防护，且同时作为漏电末级保护器的后备防护；漏电末级保护器应设置在进户线的电源侧，从而直接对用户的用电线路进行防护。为了使三级漏电保护能够较佳地相互配合，必须对每级保护器的动作电流和动作间隔时间进行科学的配置，从而防止保护器的误触发或越级触发。
为了对使得每级保护器能够较佳地进行配合，现有通常会对每级保护器的动作进行延时，但现有漏电保护器多采用RC电路来实现对漏电信号的动作延时，信号越强，动作时间越短，信号强度与动作时间为一条连续的反曲线，这就有可能导致不同保护级间的时间曲线可能会出现交叉。另外，由于RC元件的特性会有变动，这就容易造成漏电保护器出现误触发或者越级触发等不良后果。
实用新型内容
本实用新型的内容是提供一种具有定时延功能的漏电保护芯片电路，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。
根据本实用新型的具有定时延功能的漏电保护芯片电路，其包括：
运放电路，其用于对漏电输入信号进行放大以得到漏电放大信号；
比较电路，其用于将漏电放大信号与至少一个阈值进行比较，且在漏电放大信号高于任一阈值时输出高电平；
延时及开关控制电路，其由数字电路构成且包括脉冲合成单元、脉宽检测单元、连续性检测单元和延时单元，脉冲合成单元用于对比较电路处的输出信号进行合成，脉宽检测单元用于判断相应信号的持续时间是否达到设定时长，连续性检测单元用于检测在设定时间内是否有同类信号再次出现，延时单元用于在相应信号的持续时间达到设定时长且在设定时间内有同类信号再次出现时延时输出一个开关信号；以及
输出电路，输出电路用于接收开关信号以对后级电路进行驱动。
本实用新型中，运放电路能够对漏电信号进行进行放大，从而便于较佳地提高了漏电信号的检测精度；另外，由于漏电保护的对象为交流电，因此通过比较电路能够较佳地将漏电信号转换为方波信号，从而较佳地便于后续电路处理。其中，比较电路能够包括多个比较器，每个比较器处均能够设有一个阈值，而漏电信号大于任一比较器处的相应阈值时该比较器均会输出高电平信号。基于此，脉冲合成单元能够通过将每个比较器处的输出信号进行合成，从而能够较佳地通过合成后信号的幅值而判定漏电信号达到哪一阈值。脉宽检测单元能够较佳地对漏电信号的持续时间进行检测，并在漏电信号持续时间达不到设定值时使延时及开关控制电路不动作，从而较佳地防止了误触发。此外，连续性检测单元，能够对漏电信号的连续性进行检测，并在漏电信号为非连续信号时使延时及开关控制电路不动作，从而更进一步地防止了误触发。另外，延时单元的设置，使得延时及开关控制电路的动作信号能够延时输出，从而较佳地实现了每级漏电保护器间的配合，且由于该延时功能是由数字电路实现，因而触发点和触发延时精确度高、功耗低，能有效避免漏电保护器在雷击或者非漏电情况下的误触发情况，同时大大减小了越级触发的概率。
作为优选，延时及开关控制电路还包括复位电路和振荡电路，复位电路用于对全部寄存器进行清零，振荡电路用于提供时钟信号。从而较佳地保证了延时及开关控制电路的正常工作。
作为优选，该芯片电路还包括：一基准与偏置电路，基准与偏置电路由一启动电路启动，且基准与偏置电路用于向所有的模拟电路提供偏置信号并提供一个基准信号；一内部电源，其用于在基准与偏置电路的工作时为该芯片电路进行供电；一多值偏置产生电路，其用于在内部电路的供电下产生多个不同电位的基准信号；以及一缓冲电路，其用于为该芯片的外部电路提供一共模信号。从而较佳地实现了本实用新型内部各器件的电压或电流配置。
附图说明
图1为实施例1中的具有定时延功能的漏电保护芯片电路的示意图；
图2为实施例1中的延时及开关控制电路的示意图。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本实用新型进行解释而并非限定。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例提供了一种具有定时延功能的漏电保护芯片电路，其包括：
运放电路，其用于对漏电输入信号进行放大以得到漏电放大信号；
比较电路，其用于将漏电放大信号与至少一个阈值进行比较，且在漏电放大信号高于任一阈值时输出高电平；
延时及开关控制电路，其由数字电路构成且包括脉冲合成单元、脉宽检测单元、连续性检测单元和延时单元，脉冲合成单元用于对比较电路处的输出信号进行合成，脉宽检测单元用于判断相应信号的持续时间是否达到设定时长，连续性检测单元用于检测在设定时间内是否有同类信号再次出现，延时单元用于在相应信号的持续时间达到设定时长且在设定时间内有同类信号再次出现时延时输出一个开关信号；以及
输出电路，输出电路用于接收开关信号以对后级电路进行驱动。
本实施例中，延时及开关控制电路还包括复位电路和振荡电路，复位电路用于对全部寄存器进行清零，振荡电路用于提供时钟信号。
本实施例中的具有定时延功能的漏电保护芯片电路还包括：
一基准与偏置电路，基准与偏置电路由一启动电路(图中未视出)启动，且基准与偏置电路用于向所有的模拟电路提供偏置信号并提供一个基准信号；
一内部电源，其用于在基准与偏置电路的工作时为该芯片电路进行供电；
一多值偏置产生电路，其用于在内部电路的供电下产生多个不同电位的基准信号；以及
一缓冲电路，其用于为该芯片的外部电路提供一共模信号。
本实施例中的漏电保护芯片电路在作为漏电末级保护器时，能够根据漏电流的大小和允许持续时间的长短设置三组阈值，如果超出了阈值的漏电信号达到了设定的持续时间，那么漏电保护器应触发。具体为：当漏电流等于I或超过I而又小于2I时漏电保护器要在260ms后触发；当漏电流等于2I或超过2I而又小于4I时漏电保护器要在120ms后触发；当漏电流等于或超过4I时漏电保护器要在10ms后触发。需要言明的是，图2仅为一个示意图，其包括2个比较器，分别为第一比较器和第二比较器，在设置三组阈值时，是通过增加1个比较器实现的，而通过增减比较器的数量即可对阈值的数量进行调节，通过调节每个比较器的基准信号或运放电路的增益即可实现对阈值大小的调节，通过设置延时单元中的触发器个数及延时时长即可较佳地调节延时个数及对应每个阈值时的延时时长。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.具有定时延功能的漏电保护芯片电路，其特征在于：包括，
运放电路，其用于对漏电输入信号进行放大以得到漏电放大信号；
比较电路，其用于将漏电放大信号与至少一个阈值进行比较，且在漏电放大信号高于任一阈值时输出高电平；
延时及开关控制电路，其由数字电路构成且包括脉冲合成单元、脉宽检测单元、连续性检测单元和延时单元，脉冲合成单元用于对比较电路处的输出信号进行合成，脉宽检测单元用于判断相应信号的持续时间是否达到设定时长，连续性检测单元用于检测在设定时间内是否有同类信号再次出现，延时单元用于在相应信号的持续时间达到设定时长且在设定时间内有同类信号再次出现时延时输出一个开关信号；以及
输出电路，输出电路用于接收开关信号以对后级电路进行驱动。
2.根据权利要求1所述的具有定时延功能的漏电保护芯片电路，其特征在于：延时及开关控制电路还包括复位电路和振荡电路，复位电路用于对全部寄存器进行清零，振荡电路用于提供时钟信号。
3.根据权利要求2所述的具有定时延功能的漏电保护芯片电路，其特征在于：该芯片电路还包括，
一基准与偏置电路，基准与偏置电路由一启动电路启动，且基准与偏置电路用于向所有的模拟电路提供偏置信号并提供一个基准信号；
一内部电源，其用于在基准与偏置电路的工作时为该芯片电路进行供电；
一多值偏置产生电路，其用于在内部电路的供电下产生多个不同电位的基准信号；以及
一缓冲电路，其用于为该芯片的外部电路提供一共模信号。
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110571756A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-13 | 浙江大学 | 一种低功耗抗干扰a型漏电保护器 |
| CN111208450A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-29 | 浙江大学 | 漏电保护器的基础漏电检测芯片 |
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2017
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| CN110571756A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-13 | 浙江大学 | 一种低功耗抗干扰a型漏电保护器 |
| CN111208450A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-29 | 浙江大学 | 漏电保护器的基础漏电检测芯片 |
| CN111208450B (zh) * | 2020-01-20 | 2020-12-08 | 浙江大学 | 漏电保护器的基础漏电检测芯片 |
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