CN207819431U - A型低压漏电保护器电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种A型低压漏电保护器电路，包括信号采样模块、信号强度检测模块和漏电保护模块。采用该种电路结构的A型低压漏电保护电路，通过漏电信号强度等级判断单元对延时单元进行控制，可以对其产生的延时时间进行合理选择，当检测到的漏电信号强度越大，可选择的延时时间越短，当检测到的漏电信号异常大时，甚至可以实现几乎无延时响应，优先进行漏电保护，切断电源供电，这种电路结构的设计不仅保证了能够有效的滤除漏电干扰信号，还可以尽量缩短漏电保护响应时间，进一步提高了漏电保护跳闸动作的精度和稳定性，同时该A型低压漏电保护器电路在设计上也更符合实际漏电保护要求，使漏电保护跳闸操作更科学、更智能化、安全系数更高。

Description

A型低压漏电保护器电路

技术领域

本实用新型涉及供电技术领域，尤其涉及漏电保护技术领域，具体是指一种A型低压漏电保护器电路。

背景技术

现有漏电保护器电路设计上都仅是将输入检测到的漏电信号经放大或整流后与预先设定的漏电保护触发阈值进行比较，当检测到的漏电信号强度大于触发阈值，触发漏电保护操作，切断供电电源。而并没有对实际检测到的漏电信号强度的具体大小或其等级范围进行检测判断。针对该问题，本实用新型在设计上通过重新设计漏电信号强度等级判断单元，实现了对漏电信号具体强弱的判断并加以利用，进一步提高了漏电保护跳闸动作的精度和稳定性。

专利号为200910247438.9的中国专利公开了一种漏电保护器(请参阅图1)，包括：放大器201、整流器202、信号检测器203、比较器204、脉冲发生器205、电流驱动器206。但是其触发漏电保护的判断依据仅是将输入检测到的漏电信号经放大或整流后与预先设定的漏电保护触发基准电压进行比较，而没有充分利用检测到漏电信号强度等级不同，且随时间变化的特点。同时，该种漏电保护器虽然可包括延时功能，但其所指的都是定延时，即固定延迟时间，不会根据检测到的漏电信号强度进行变化，从而不能够尽快的进行漏电保护响应。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够灵活调整延时时间的 A型低压漏电保护器电路。

为了实现上述目的，本实用新型的A型低压漏电保护器电路具有如下构成：

该A型低压漏电保护器电路，其主要特点为，所述的A型低压漏电保护器电路的电路结构包括：

信号采样模块，用于接收漏电信号，并输出整流信号；

信号强度检测模块，用于检测所述的整流信号并判断输出的检测信号的强度，且输出漏电保护信号，该信号强度检测模块的输入端与所述的信号采样模块的输出端相连接；

漏电保护模块，用于接收漏电保护信号，并根据该漏电保护信号的强度选择相应延时时间，以实现漏电保护，该漏电保护模块的输入端与所述的信号强度检测模块的输出端相连接。

该A型低压漏电保护器电路的信号采样模块包括：

放大器，用于接收漏电信号，并将该漏电信号进行放大以输出放大信号；

整流器，用于接收所述的放大信号，并将该放大信号进行整流以输出整流信号。

该A型低压漏电保护器电路的信号强度检测模块包括：

信号检测器，用于接收并检测该整流信号，且输出检测信号；

漏电信号强度等级判断单元，用于判断所述的检测信号的强度，并输出漏电保护信号。

该A型低压漏电保护器电路的漏电信号强度等级判断单元包括：

比较器，所述比较器的正极输入端输入所述的检测信号，所述比较器的负极输入端输入带隙基准电压；

压控电流源，由至少2组具有不同电压值的比较器组成，用于判断所述检测信号的强度。

该A型低压漏电保护器电路的信号检测器将接收到的整流信号转换为直流电平信号后进行检测。

该A型低压漏电保护器电路的漏电保护信号包括漏电保护控制信号和漏电保护比较信号。

该A型低压漏电保护器电路的漏电信号强度等级判断单元对该检测信号的峰值或有效值进行强度判断。

该A型低压漏电保护器电路的漏电保护模块包括：

延时单元，与所述的信号强度检测模块相连接，用于根据漏电信号的强度产生延时时间，并将漏电保护比较信号进行延时后输出；

状态锁存器，与所述的延时单元相连接，用于锁存经延时单元输出的漏电保护比较信号，并控制漏电保护开关跳闸；

跳闸控制器，与所述的状态锁存器相连接，通过所述的状态锁存器的驱动控制外部电气开关，用于实现漏电保护。

该A型低压漏电保护器电路的延时时间与漏电信号的强度成反比。

该A型低压漏电保护器电路的跳闸控制器还包括驱动器，用于驱动漏电保护开关。

采用了本实用新型中的A型低压漏电保护器电路，通过漏电信号强度等级判断单元对延时单元进行控制，可以对其产生的延时时间进行合理选择，当检测到的漏电信号强度越大，可选择的延时时间越短，当检测到的漏电信号异常大时，甚至可以实现几乎无延时响应，优先进行漏电保护，切断电源供电，这种电路结构的设计不仅保证了能够有效的滤除漏电干扰信号，还可以尽量缩短漏电保护响应时间，进一步提高了漏电保护跳闸动作的精度和稳定性，同时该A型低压漏电保护器电路在设计上也更符合实际漏电保护要求，使漏电保护跳闸操作更科学、更智能化、安全系数更高。

附图说明

图1为现有技术中漏电保护器电路的电路结构示意图。

图2为本实用新型的A型低压漏电保护器电路的电路结构示意图。

图3为本实用新型的A型低压漏电保护器电路的具体电路结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

请参阅图2所示，其为本实用新型的A型低压漏电保护器电路的电路结构示意图，其包括放大器301、整流器302、信号检测器303、漏电信号强度等级判断单元304、延时单元305、状态锁存器306、跳闸控制器307，其中，放大器对检测到的漏电信号的电压值进行放大后产生放大信号，整流器对输入的放大信号进行整流，并调整放大信号波形和电压幅度范围，用于生成整流信号。信号检测器对输入的整流信号的峰值电压或有效值电压进行检测，可将交流信号转换成直流电平信号，产生检测信号。漏电信号强度等级判断单元将输入的检测信号先与基准电压进行比较，判断是否触发漏电保护，并输出控制信号。若判断检测信号大于基准电压，则输出比较信号(该比较信号是随漏电信号变化的脉冲信号)，并同时对该检测信号的强弱等级进行进一步判断，输出判断后控制信号。上述比较信号及控制信号输入至延时单元，控制延时单元延时的时间。上述比较信号经延时单元延时后输出，若漏电信号为非干扰信号，则延时后仍能输出有效比较信号。状态锁存器将延时单元延时过滤后输出的有效比较信号状态锁存住，保证锁存后输出的比较信号状态不再受输入漏电信号的影响，提高了漏电保护跳闸动作的可靠性和稳定性。上述锁存信号状态输出至跳闸控制器，控制保护开关，当检测到漏电现象时，切断电源供电，起到漏电保护作用。

在实际应用中，该A型低压漏电保护器可以集成于同一芯片上，以提高系统的集成度。

请参阅图3所示，其为本实用新型的A型低压漏电保护器电路的具体电路结构示意图，其包括放大器301、整流器302、信号检测器303、漏电信号强度等级判断单元304、延时单元305、状态锁存器306、跳闸控制器307等。其输入信号为缠绕在铁芯上的绕组产生的漏电信号(图中未示出)，经过放大后产生放大信号。该放大器采用开关电容放大器结构，需电路内部时钟发生器313产生时钟信号，配合开关电容采样放大使用。该整流器采用互补开关电容采样电路采样时钟由电路内部时钟发生器及时钟分频器314配合开关电容放大器结构产生。所述整流器对输入的放大信号的幅度范围和波形进行整流，产生整流信号。经过整流后，与所述放大信号相比整流信号的幅度相对稳定，因此对于幅度范围不同的漏电信号，不需要对设定的漏电保护触发基准电压进行调整。该信号检测器为有效值检测，上述整流信号输入至信号检测器，信号检测器将整流后的漏电信号(检测漏电信号为交流信号)等效转换为随输入漏电信号强度变化的直流电平信号，用于信号检测。所述漏电信号强度等级判断单元包括：比较器3041和压控电流源3042，该压控电流源也可使用几组比较电压不同的比较器组组成，但上述组成结构仅为实施例的一种。该比较器为开环的运算放大器，负端输入带隙电压基准310输出的带隙电压基准，正端输入所述检测信号。如果输入的检测信号电压值足够大，即当大于所述带隙电压基准时，则使得运算放大器的输出电压发生翻转，输出漏电保护有效的比较信号。上述比较信号控制压控电流源开始工作，产生随漏电信号强度线性变化的电流源。或所述几组比较电压不同的比较器组，对所述检测信号的强弱等级进行进一步判断，输出判断后信号。所述延时单元可外接电容3051，将上述漏电保护输出的有效比较信号延时一段时间后再输出，起到滤除干扰信号，防止不必要的漏电保护误触发，提高跳闸动作的可靠性和稳定度。其产生的延时时间受上述压控电流源产生的电流充放电控制。即检测到的漏电信号强度越大，产生的压控电流源电流值越大，控制延时单元产生的延迟时间越短。整体漏电保护响应时间越短，安全系数越高。当所述压控电流源采用几组比较电压不同的比较器组，判断所述检测信号强弱等级，输出比较信号。那么，该延时单元也可采用数字逻辑分频产生延时时间，产生的延时时间受所述输出比较信号控制。所述状态锁存器将延时后输出有效的比较信号，即漏电保护状态锁存住。该锁存的状态控制跳闸控制器采取跳闸动作。所述跳闸控制器控制外部继电器切断电源供电，起到漏电保护功能。完成漏电保护动作的同时，状态锁存器复位，脱离锁存状态。

在一具体实施方式中，本实用新型的A型低压漏电保护器电路还包括：

电压钳位308，用于将外部供电电压钳位在漏电保护电路工作电压的典型值附近；

带隙电压基准，常规带隙电压基准结构，产生一个随电压变化很小，零温度系数的基准电压供电路内部使用；

参考电压311，以带隙电压基准为基础，采用电阻分压结合运放负反馈形式的结构，得到的一系列所需的参考电压供电路内部使用；

上电复位电路312，用以将包括时钟发生器313、时钟分频器314、状态锁存器在内的电路元件进行初始化；

时钟发生器，用于产生内部时钟，主要可通过RC振荡器实现；

时钟分频器，采用D触发器串联的数字逻辑结构，用于配合时钟发生器产生所需频率和相位的时钟信号供电路内部使用，在实际应用中，具体时钟频率可根据需要进行设计调整，且所述的时钟分频器主要用于配合放大器、整流器以及信号检测器一起工作。

本实用新型的A型低压漏电保护器电路的技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用，也就是说，本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或者计算机程序即可以实现相应功能。

采用了本实用新型中的A型低压漏电保护器电路，通过漏电信号强度等级判断单元对延时单元进行控制，可以对其产生的延时时间进行合理选择，当检测到的漏电信号强度越大，可选择的延时时间越短，当检测到的漏电信号异常大时，甚至可以实现几乎无延时响应，优先进行漏电保护，切断电源供电，这种电路结构的设计不仅保证了能够有效的滤除漏电干扰信号，还可以尽量缩短漏电保护响应时间，进一步提高了漏电保护跳闸动作的精度和稳定性，同时该A型低压漏电保护器电路在设计上也更符合实际漏电保护要求，使漏电保护跳闸操作更科学、更智能化、安全系数更高。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (5)

1.一种A型低压漏电保护器电路，其特征在于，所述的A型低压漏电保护器电路的电路结构包括：

信号采样模块；

信号强度检测模块，与所述的信号采样模块相连接；

漏电保护模块，与所述的信号强度检测模块相连接；

所述的信号强度检测模块包括：

信号检测器和漏电信号强度等级判断单元，所述信号检测器的输出端与所述漏电信号强度等级判断单元的输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的A型低压漏电保护器电路，其特征在于，所述的信号采样模块包括：

放大器和整流器，所述放大器的输出端与所述整流器的输入端相连接。

3.根据权利要求1所述的A型低压漏电保护器电路，其特征在于，所述的漏电信号强度等级判断单元包括：

比较器，所述比较器的正极输入端与一检测信号的输出端相连接，所述比较器的负极输入端与带隙基准电压的输出端相连接；

压控电流源，该压控电流源的第一输入端与所述比较器的输出端相连接，该压控电流源的第二输入端与所述的信号检测器的输出端相连接。

4.根据权利要求1所述的A型低压漏电保护器电路，其特征在于，所述的漏电保护模块包括：

延时单元，与所述的信号强度检测模块相连接；

状态锁存器，与所述的延时单元相连接；

跳闸控制器，与所述的状态锁存器相连接。

5.根据权利要求4所述的A型低压漏电保护器电路，其特征在于，所述的跳闸控制器还包括驱动器。