CN206865126U - 一种漏电流检测的脱扣驱动电路及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种漏电流检测的脱扣驱动电路及用电设备，所述脱扣驱动电路包括：屏蔽线、漏电流检测单元及脱扣机构；所述漏电流检测单元包括：第一降压电阻、第二降压电阻、第一电容、可控硅、第一整流二极管；当发生漏电流故障时，分压电路使得第二降压电阻上形成的正向压降，从而产生的信号驱动可控硅的控制端使其导通，而脱扣结构的线圈，可控硅及第一整流二极管，在零火线间形成电流回路，使脱扣机构得电，从而脱扣机构动作，实现输入端与输出端之间电力连接断开，用电设备电源被断开。本实用新型的电路简单、布线简洁，充分考虑到在高压运行时元器件的安全距离，爬电距离，失效问题，有效实现在交流电正负半周发生漏电流时检测断路。

Description

一种漏电流检测的脱扣驱动电路及用电设备

技术领域

本实用新型涉及漏电流检测技术领域，尤其涉及一种漏电流检测的脱扣驱动电路及用电设备。

背景技术

目前各种家用电器在日常生活中非常普遍，实际应用中家用电器电源插头线存在漏电可能性，而漏电情况会对人身造成触电伤害，尤其是电热水器等设备，发生漏电对人身安全危害很大。近些年，已开发出具有多种漏电检测断路功能的电源插头，并且已应用于一些家用电器设备。

目前的漏电流检测断路器是安装在电源和用户设备之间的一种安全保护装置，一般需要用到集成电路，通过集成芯片来接收感应线圈的信号并经过调整后输出才能够用于控制脱扣机构，使得整个漏电流检测断路器的成本较高。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种漏电流检测的脱扣驱动电路及用电设备，能够解决现有技术中漏电流检测断路器需要集成芯片来接收感应线圈的信号并经过调整后输出才能够用于控制脱扣机构，导致电路成本较高的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种漏电流检测的脱扣驱动电路，所述脱扣驱动电路包括：屏蔽线、漏电流检测单元及脱扣机构；

所述漏电流检测单元包括：第一降压电阻、第二降压电阻、第一电容、可控硅、第一整流二极管；

所述第一降压电阻的第一端与所述屏蔽线连接，所述第一降压电阻的第二端分别与所述第二降压电阻的第一端、所述第一电容的第一端及所述可控硅的控制端连接，所述第二降压电阻的第二端、所述第一电容的第二端及所述可控硅的阴极均连接至所述第一整流二极管的阳极，所述第一整流二极管的阴极与火线连接，所述可控硅的阳极与所述脱扣机构的线圈的第一端连接，所述脱扣机构的线圈的第二端与零线连接，所述脱扣机构的联动的第一开关及第二开关分别与火线及零线连接。

可选地，所述脱扣驱动电路还包括：状态显示单元；

所述状态显示单元包括：第一电阻、第二电阻、发光二极管及第二整流二极管；

所述第一电阻的第一端与所述火线连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述发光二极管的阳极连接，所述发光二极管的阴极分别与所述第一整流二极管的阳极及所述第二整流二极管的阳极连接，所述第二整流二极管的阴极与所述脱扣机构的线圈的第一端连接。

可选地，所述第一电阻及所述第二电阻均为高压电阻。

可选地，所述脱扣驱动电路还包括：第一压敏电阻及保险管；

所述第一压敏电阻的第一端与所述火线连接，所述第一压敏电阻的第二端与所述保险管的第一端连接，所述保险管的第二端与所述零线连接。

可选地，所述第一压敏电阻采用的规格为14D561。

可选地，所述脱扣驱动电路还包括：第二压敏电阻；

所述第二压敏电阻的第一端与所述可控硅的阳极连接，所述第二压敏电阻的第二端与所述可控硅的阴极连接。

可选地，所述脱扣驱动电路还包括：测试开关及第五电阻；

所述测试开关的第一端与所述火线连接，所述测试开关的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第一降压电阻的第一端连接。

第二方面，本实用新型提供了一种用电设备，包括上述任意一种漏电流检测的脱扣驱动电路。

由上述技术方案可知，本实用新型提供一种漏电流检测的脱扣驱动电路及用电设备，其中漏电流检测单元包括：第一降压电阻、第二降压电阻、第一电容、可控硅及第一整流二极管，当发生漏电流故障时，第一降压电阻、第二降压电阻之间形成的分压电路使得第二降压电阻上形成的正向压降，从而产生的信号驱动可控硅的控制端使其导通，而脱扣结构的线圈，可控硅及第一整流二极管，在零火线间形成电流回路，使脱扣机构得电，从而脱扣机构动作，实现输入端与输出端之间电力连接断开，用电设备电源被断开。本实用新型的电路简单、布线简洁，充分考虑到在高压运行时元器件的安全距离，爬电距离，失效问题，有效实现在交流电正负半周发生漏电流时检测断路。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的一种漏电流检测的脱扣驱动电路的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例提供的一种漏电流检测的脱扣驱动电路的电路结构示意图；

图3是本实用新型另一实施例提供的一种漏电流检测的脱扣驱动电路的结构示意图；

图4是本实用新型另一实施例提供的一种漏电流检测的脱扣驱动电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1及图2是本实用新型一实施例中的一种漏电流检测的脱扣驱动电路的结构示意图，如图1所示，所述脱扣驱动电路包括：屏蔽线1、漏电流检测单元2及脱扣机构3。其中，屏蔽线1与漏电流检测单元2 连接，漏电流检测单元2与脱扣结构3连接。

其中，屏蔽线1包括火线线芯、零线线芯及地线线芯，分别与电力线路中的火线、零线及地线接触连接，用于检测火线L及零线N的漏电流。

具体地，如图2所示，所述漏电流检测单元2具体包括：第一降压电阻R4、第二降压电阻R3、第一电容C1、可控硅Q1、第一整流二极管D1。

所述第一降压电阻R4的第一端与所述屏蔽线连接，所述第一降压电阻R4的第二端分别与所述第二降压电阻R3的第一端、所述第一电容C1的第一端及所述可控硅Q1的控制端连接，所述第二降压电阻R3 的第二端、所述第一电容C1的第二端及所述可控硅Q1的阴极均连接至所述第一整流二极管D1的阳极，所述第一整流二极管D1的阴极与火线连接，所述可控硅Q1的阳极与所述脱扣机构的线圈RY的第一端连接，所述脱扣机构的线圈RY的第二端与零线N连接，所述脱扣机构的联动的第一开关及第二开关分别与火线L及零线N连接。

其中，脱扣机构包括：线圈，基于线圈控制的联动的第一开关及第二开关。可理解地，当线圈中的电流增加到一定程度，联动的第一开关及第二开关均断开。

需要说明的是，图2所示的电路特征在于关键器件可控硅Q1要考虑阳极与阴极之间爬电距离要满足认证标准，并考虑提升可制造性，因此本实施例电路中的可控硅Q1采用贴片封装。

本实施例的工作原理是：当零线N发生漏电故障时，火线L存在处于正半周期和负半周期2种情况：漏电发生时，火线L处于正半周期，则第二降压电阻R3两端形成正向压降，从而产生正向触发电流使得可控硅Q1导通，同时为第一电容C1充电，此时由于零线N处于负半周期，则零线N、脱扣结构的线圈RY、可控硅Q1、第一整流二极管D1及火线L无法形成电流回路，此时脱扣结构的线圈RY中没有电流，则不脱扣；而延时半个周期后，火线L处于负半周期，由于第一电容C1完成充电储能使得此时可控硅Q1处于导通状态，且此时零线 N处于正半周期，则零线N、脱扣结构的线圈RY、可控硅Q1、第一整流二极管D1及火线L形成电流回路，使脱扣机构得电，从而脱扣机构动作，使得第一开关及第二开关断开电源连接。

而当火线L发生漏电故障时，零线N存在处于正半周期和负半周期2种情况：漏电发生后，零线N处于负半周期，则第二降压电阻R3 两端形成正向压降，从而产生正向触发电流使得可控硅Q1导通，同时为第一电容C1充电，此时由于火线L处于正半周期，则零线N、脱扣结构的线圈RY、可控硅Q1、第一整流二极管D1及火线L无法形成电流回路，此时脱扣结构的线圈RY中没有电流，则不脱扣；而延时半个周期后，零线N处于正半周期，由于第一电容C1完成充电储能使得此时可控硅Q1处于导通状态，且此时火线L处于负半周期，则零线 N、脱扣结构的线圈RY、可控硅Q1、第一整流二极管D1及火线L形成电流回路，使脱扣机构得电，从而脱扣机构动作，使得第一开关及第二开关断开电源连接。由此可见，由于漏电流检测单元中的第一整流二极管D1组成的是半波整流电路，因此发生漏电故障时需延时半个周期脱扣机构才会动作。

由此可见，本实施例中，当发生漏电流故障时，第一降压电阻R4、第二降压电阻R3之间形成的分压电路使得第二降压电阻R3上形成的正向压降，从而产生的信号驱动可控硅Q1的控制端使其导通，而脱扣结构的线圈RY，可控硅Q1及第一整流二极管D1，在零火线间形成电流回路，使脱扣机构得电，从而脱扣机构动作，实现输入端与输出端之间电力连接断开，用电设备电源被断开。本实施例中的电路简单、布线简洁，充分考虑到在高压运行时元器件的安全距离，爬电距离，失效问题，有效实现在交流电正负半周发生漏电流时检测断路，从而实现发生漏电流时对用电设备及人身的断路保护。

进一步地，如图3所示，所述脱扣驱动电路还包括：状态显示单元4。状态显示单元4与脱扣机构3连接。

具体地，如图4所示，所述状态显示单元4包括：第一电阻R1、第二电阻R2、发光二极管LED及第二整流二极管D2。

所述第一电阻R1的第一端与所述火线L连接，所述第一电阻R1 的第二端与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述发光二极管LED的阳极连接，所述发光二极管LED的阴极分别与所述第一整流二极管D1的阳极及所述第二整流二极管D2的阳极连接，所述第二整流二极管D2的阴极与所述脱扣机构的线圈RY的第一端连接。

其中，所述第一电阻R1及所述第二电阻R2均为高压电阻。由于第一电阻R1及第二电阻R2直接接在火线L上，因此电阻需采用高压电阻(最大工作电压500V，最大过负荷电压为1000V)，否则采用普通电阻会出现失效问题，同时考虑到电阻本体爬电距离必须符合设计要求，故电路中采用两个电阻和发光二极管LED串联，发光二极管LED 的另一端连接第二整流二极管D2，通过第二整流二极管D2电流流入脱扣机构的线圈RY，形成电流回路。

本实施例中，电路正常工作时，第一电阻R1、第二电阻R2、发光二极管LED、第二整流二极管D2、脱扣机构的线圈RY在火线L和零线N之间形成电流回路，则此时发光二极管LED被导通，且可控硅 Q1不会导通，而此时脱扣机构的线圈RY中经过的电流为毫安级，不会导致脱扣机构的脱扣动作。而当发生漏电流时，电力线路被断开，状态显示单元中的发光二极管LED熄灭。如此，根据发光二极管LED 的点亮或熄灭的状态即可判断当前电路中是否有漏电流产生。

进一步地，如图2及图4所示，所述脱扣驱动电路还包括：第一压敏电阻ZR1及保险管FUSE。

所述第一压敏电阻ZR1的第一端与所述火线L连接，所述第一压敏电阻ZR2的第二端与所述保险管FUSE的第一端连接，所述保险管 FUSE的第二端与所述零线N连接。

其中，所述第一压敏电阻ZR1可采用的规格为14D561。

本实施例中，从安全角度考虑，电路中零火线间串联有压敏电阻 ZR1和保险管FUSE，用于吸收大电流冲击，从而保护电路。

进一步地，如图4所示，所述脱扣驱动电路还可包括：第二压敏电阻ZR2。

所述第二压敏电阻ZR2的第一端与所述可控硅Q1的阳极连接，所述第二压敏电阻ZR2的第二端与所述可控硅Q1的阴极连接。

本实施例中，第二压敏电阻ZR2串联在可控硅Q1的两端，用于吸收大电流冲击，从而保护可控硅Q1。

可理解地，在电路中设置了第一压敏电阻ZR1后，即可起到对电路的保护作用，第二压敏电阻ZR2可不设置，并不影响电路的安全性。

进一步地，如图2及图4所示，所述脱扣驱动电路还包括：测试开关TEST及第五电阻R5。

所述测试开关TEST的第一端与所述火线L连接，所述测试开关 TEST的第二端与所述第五电阻R5的第一端连接，所述第五电阻R5 的第二端与所述第一降压电阻R4的第一端连接。

本实施例中，设置测试开关TEST的目的在于，按下该测试开关 TEST后可模拟漏电现象。用于检测本实施例中的漏电流检测单元能否正常工作。

另外，上述实施例中的第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2、第五电阻R5、第一降压电阻R4、第二降压电阻R3、第一电容C1及发光二极管LED均可采用贴片封装。

本实用新型一实施例提供了一种用电设备，所述用电设备包括上述任一实施例中的漏电流检测的脱扣驱动电路。由于该用电设备包括上述任意一种漏电流检测的脱扣驱动电路，因而可以解决同样的技术问题，并取得相同的技术效果。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种漏电流检测的脱扣驱动电路，其特征在于，所述脱扣驱动电路包括：屏蔽线、漏电流检测单元及脱扣机构；

所述漏电流检测单元包括：第一降压电阻、第二降压电阻、第一电容、可控硅、第一整流二极管；

所述第一降压电阻的第一端与所述屏蔽线连接，所述第一降压电阻的第二端分别与所述第二降压电阻的第一端、所述第一电容的第一端及所述可控硅的控制端连接，所述第二降压电阻的第二端、所述第一电容的第二端及所述可控硅的阴极均连接至所述第一整流二极管的阳极，所述第一整流二极管的阴极与火线连接，所述可控硅的阳极与所述脱扣机构的线圈的第一端连接，所述脱扣机构的线圈的第二端与零线连接，所述脱扣机构的联动的第一开关及第二开关分别与火线及零线连接。

2.根据权利要求1所述的脱扣驱动电路，其特征在于，所述脱扣驱动电路还包括：状态显示单元；

所述状态显示单元包括：第一电阻、第二电阻、发光二极管及第二整流二极管；

所述第一电阻的第一端与所述火线连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述发光二极管的阳极连接，所述发光二极管的阴极分别与所述第一整流二极管的阳极及所述第二整流二极管的阳极连接，所述第二整流二极管的阴极与所述脱扣机构的线圈的第一端连接。

3.根据权利要求2所述的脱扣驱动电路，其特征在于，所述第一电阻及所述第二电阻均为高压电阻。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的脱扣驱动电路，其特征在于，所述脱扣驱动电路还包括：第一压敏电阻及保险管；

所述第一压敏电阻的第一端与所述火线连接，所述第一压敏电阻的第二端与所述保险管的第一端连接，所述保险管的第二端与所述零线连接。

5.根据权利要求4所述的脱扣驱动电路，其特征在于，所述第一压敏电阻采用的规格为14D561。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的脱扣驱动电路，其特征在于，所述脱扣驱动电路还包括：第二压敏电阻；

所述第二压敏电阻的第一端与所述可控硅的阳极连接，所述第二压敏电阻的第二端与所述可控硅的阴极连接。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的脱扣驱动电路，其特征在于，所述脱扣驱动电路还包括：测试开关及第五电阻；

所述测试开关的第一端与所述火线连接，所述测试开关的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第一降压电阻的第一端连接。

8.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求1～7中任一项所述的漏电流检测的脱扣驱动电路。