CN208654220U - 一种电源漏电报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源漏电报警装置，包括电流采样放大模块、钳位稳压模块和延时报警模块，电流采样放大模块包括用于检测交流380V电源工作电流的电流传感器J1，电流传感器J1的输出信号经运放器A1、A2放大后送入钳位稳压电路中，钳位稳压模块包括二极管钳位电路和三极管稳压电路，延时报警模块包括延时电路和报警电路，三极管稳压电路的输出信号经延时电路延时后作为控制信号驱动报警电路工作，本实用新型可以有效避免在交流380V电源开启或关闭的瞬间，电源回路中产生瞬间大电流信号给检测电路带来很大损害，同时可以有效地避免漏电检测误判而触发的报警，信号检测具有很好的稳定性，报警控制效果好。

Description

一种电源漏电报警装置

技术领域

本实用新型涉及三相电源用电保护技术领域，特别是涉及一种电源漏电报警装置。

背景技术

在接入三相交流380V电源的设备使用时，为了保证设备和人的安全，漏电保护是必不可少的一项工作，因此市场上产生了多种多样的三相电源工作监测装置，实时监控三相交流电源的工作状态，以便在电源发生故障时得到及时处理。电源漏电检测是电源工作状态监测中的其中一项技术指标，目前电源漏电的检测方法主要采用电流采样线圈对三相交流电源的工作电流进行采样，并进行简单的信号放大处理，放大后的信号作为控制信号驱动报警。但当电源在开启或关闭的瞬间，电源回路中通常会产生瞬间大电流信号，给检测电路带来很大损害，甚至会造成漏电检测误判。

所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种电源漏电报警装置。

其解决的技术方案是：一种电源漏电报警装置，包括电流采样放大模块、钳位稳压模块和延时报警模块，所述电流采样放大模块包括用于检测交流380V电源工作电流的电流传感器J1，所述电流传感器J1的输出信号经运放器A1、A2放大后送入钳位稳压电路中，所述钳位稳压模块包括二极管钳位电路和三极管稳压电路，二极管钳位电路的输入端连接运放器A2的输出端，二极管钳位电路的输出端连接三极管稳压电路的输入端，三极管稳压电路的输出端连接延时报警模块，所述延时报警模块包括延时电路和报警电路，三极管稳压电路的输出信号经延时电路延时后作为控制信号驱动报警电路工作。

优选的，所述电流传感器J1选用型号为BA50电流传感器，电流传感器J1的电源端连接+12V电源，电流传感器J1的输出端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端和运放器A1的同相输入端，电容C1的另一端与电流传感器J1的接地端并联接地，运放器A1的反相输入端连接电阻R2、R3的一端，运放器A1的输出端连接运放器A2的同相输入端和电阻R2的另一端，电阻R3的另一端接地，运放器A2的反相输入端通过电容C2连接运放器A2的输出端。

优选的，所述二极管钳位电路包括二极管D1、D2，二极管D1的阳极连接二极管D2的阴极和运放器A2的输出端，二极管D1的阴极连接+5V电源，二极管D2的阳极接地。

优选的，所述三极管稳压电路包括三极管VT1，三极管VT1的集电极连接电阻R4的一端和运放器A2的输出端，三极管VT1的基极连接电阻R4的另一端和稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极接地，三极管VT1的发射极连接延时电路。

优选的，所述延时电路包括电阻R5，电阻R5的一端连接电阻R6的一端和三极管VT1的发射极，电阻R5的另一端连接电容C3的一端，电容C3的另一端连接电阻R6的另一端和二极管D3的阴极，并通过电阻R7连接报警电路，二极管D3的阳极接地。

优选的，所述报警电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极连接继电器K1线圈的一端，继电器K1线圈的另一端通过电阻R8连接+12V电源，继电器K1的公共触点通过电阻R9连接+12V电源，继电器K1的常闭触点连接绿色指示灯LED1的正极，绿色指示灯LED1的负极接地，继电器K1的常开触点通过电阻R10连接红色指示灯LED1的正极和蜂鸣器LS1的正极，红色指示灯LED1的负极和蜂鸣器LS1的负极均接地。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为:

1.电流采样放大模块中运放器A1对RC滤波后的信号进行快速放大，提高信号放大效率，运放器A2利用跟随放大器原理对运放器A1放大后的信号进一步跟随放大，改善放大后的信号，电容C2在运放器A2的反馈端起到信号补偿的作用，保证信号在传输过程的连续性；

2.钳位稳压模块利用钳位电路原理有效避免交流380V电源在开启或关闭的瞬间，电源回路中产生的瞬间大电流信号对检测电路的干扰，有效保护后级电路，提高装置的使用寿命，同时利用三极管稳压电路原理对钳位输出后的信号进行稳压处理，使三极管稳压电路输出的输出信号具有很好的稳定性，提高装置控制的稳定性；

3.设计延时电路在交流380V电源在开启或关闭的瞬间避免因MOS管Q1导通造成报警电路错误报警，提高装置漏电检测的准确性；

4.报警电路中设置绿色指示灯LED1、红色指示灯LED2和蜂鸣器LS1对漏电检测作出提示，使报警工作一目了然。

附图说明

图1为本实用新型的系统模块图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

一种电源漏电报警装置，包括电流采样放大模块、钳位稳压模块和延时报警模块，电流采样放大模块包括用于检测交流380V电源工作电流的电流传感器J1，电流传感器J1的输出信号经运放器A1、A2放大后送入钳位稳压电路中，钳位稳压模块包括二极管钳位电路和三极管稳压电路，二极管钳位电路的输入端连接运放器A2的输出端，二极管钳位电路的输出端连接三极管稳压电路的输入端，三极管稳压电路的输出端连接延时报警模块，延时报警模块包括延时电路和报警电路，三极管稳压电路的输出信号经延时电路延时后作为控制信号驱动报警电路工作。

电流传感器J1选用型号为BA50电流传感器，电流传感器J1的电源端连接+12V电源，电流传感器J1的输出端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端和运放器A1的同相输入端，电容C1的另一端与电流传感器J1的接地端并联接地，其中电阻R1、电容C1形成RC滤波器对电流传感器J1的输出信号进行低通滤波，降低外界杂波干扰。运放器A1的反相输入端连接电阻R2、R3的一端，运放器A1的输出端连接运放器A2的同相输入端和电阻R2的另一端，电阻R3的另一端接地，运放器A2的反相输入端通过电容C2连接运放器A2的输出端，其中运放器A1利用同相放大原理对RC滤波后的信号进行快速放大，提高信号放大效率，运放器A2利用跟随放大器原理对运放器A1放大后的信号进一步跟随放大，改善放大后的信号，电容C2在运放器A2的反馈端起到信号补偿的作用，保证信号在传输过程的连续性。

为了避免交流380V电源在开启或关闭的瞬间，电源回路中产生的瞬间大电流信号对检测电路的干扰，二极管钳位电路对运放器A2的输出信号进行处理，二极管钳位电路包括二极管D1、D2，二极管D1的阳极连接二极管D2的阴极和运放器A2的输出端，二极管D1的阴极连接+5V电源，二极管D2的阳极接地，利用钳位电路原理将运放器A2的输出信号钳位在0-5V的范围内输出，避免大电流信号对后级检测电路的影响，有效保护电路，提高装置的使用寿命。三极管稳压电路包括三极管VT1，三极管VT1的集电极连接电阻R4的一端和运放器A2的输出端，三极管VT1的基极连接电阻R4的另一端和稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极接地，三极管VT1的发射极连接延时电路，利用三极管稳压电路原理对钳位输出后的信号进行稳压处理，使三极管稳压电路输出的输出信号具有很好的稳定性。

为了防止交流380V电源在开启或关闭的瞬间，电源回路中产生的瞬间大电流信号造成漏电检测误判，采用延时电路对瞬间的大电流信号进行处理，延时电路包括电阻R5，电阻R5的一端连接电阻R6的一端和三极管VT1的发射极，电阻R5的另一端连接电容C3的一端，电容C3的另一端连接电阻R6的另一端和二极管D3的阴极，并通过电阻R7连接报警电路，二极管D3的阳极接地。

报警电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极连接继电器K1线圈的一端，继电器K1线圈的另一端通过电阻R8连接+12V电源，继电器K1的公共触点通过电阻R9连接+12V电源，继电器K1的常闭触点连接绿色指示灯LED1的正极，绿色指示灯LED1的负极接地，继电器K1的常开触点通过电阻R10连接红色指示灯LED1的正极和蜂鸣器LS1的正极，红色指示灯LED1的负极和蜂鸣器LS1的负极均接地。

当交流380V电源在开启或关闭的瞬间，电流传感器J1会将检测到的大电流信号转换成与之成正比的输出信号，再经运放器A1、A2放大处理后的信号电压达到MOS管Q1栅极导通电压，为了避免MOS管Q1导通，经钳位稳压模块处理后的输出电信号会先对电容C3进行充电，由于交流380V电源在开启或关闭时产生的大电流信号持续时间很短，因此电容C3在未充满前此大电流信号就消失了，从而避免因MOS管Q1导通造成报警电路错误报警。

本实用新型在具体使用时，电流传感器J1实时检测三相交流380V电源的工作电流，当未发生漏电情况时，电流传感器J1的输出信号经运放器A1、A2放大处理后未达到MOS管Q1栅极导通电压，MOS管Q1处于截止状态，绿色指示灯LED1亮起提示电气维修人员电源处于正常工作状态；当发生漏电情况时，交流380V电源回路中电流会变得异常大，电流传感器J1的检测信号经运放器A1、A2放大和钳位稳压模块处理后送入延时电路中，当电容C3充满后延时电路输出高电压信号使MOS管Q1栅极得电导通，从而继电器K1线圈得电导通，其常闭触点断开，绿色指示灯LED1失电熄灭，常开触点闭合，红色指示灯LED2得电亮起，同时蜂鸣器LS1得电发出报警信号，及时提醒电气维修人员作出电源漏电消除处理。

综上所述，本实用新型电路设计简单巧妙，可以有效避免在交流380V电源开启或关闭的瞬间，电源回路中产生瞬间大电流信号给检测电路带来很大损害，同时可以有效地避免漏电检测误判而触发的报警，信号检测具有很好的稳定性，报警控制效果好。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电源漏电报警装置，其特征在于：包括电流采样放大模块、钳位稳压模块和延时报警模块，所述电流采样放大模块包括用于检测交流380V电源工作电流的电流传感器J1，所述电流传感器J1的输出信号经运放器A1、A2放大后送入钳位稳压电路中，所述钳位稳压模块包括二极管钳位电路和三极管稳压电路，二极管钳位电路的输入端连接运放器A2的输出端，二极管钳位电路的输出端连接三极管稳压电路的输入端，三极管稳压电路的输出端连接延时报警模块，所述延时报警模块包括延时电路和报警电路，三极管稳压电路的输出信号经延时电路延时后作为控制信号驱动报警电路工作；

所述二极管钳位电路包括二极管D1、D2，二极管D1的阳极连接二极管D2的阴极和运放器A2的输出端，二极管D1的阴极连接+5V电源，二极管D2的阳极接地；所述三极管稳压电路包括三极管VT1，三极管VT1的集电极连接电阻R4的一端和运放器A2的输出端，三极管VT1的基极连接电阻R4的另一端和稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极接地，三极管VT1的发射极连接延时电路；所述延时电路包括电阻R5，电阻R5的一端连接电阻R6的一端和三极管VT1的发射极，电阻R5的另一端连接电容C3的一端，电容C3的另一端连接电阻R6的另一端和二极管D3的阴极，并通过电阻R7连接报警电路，二极管D3的阳极接地。

2.如权利要求1所述的电源漏电报警装置，其特征在于：所述电流传感器J1选用型号为BA50电流传感器，电流传感器J1的电源端连接+12V电源，电流传感器J1的输出端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端和运放器A1的同相输入端，电容C1的另一端与电流传感器J1的接地端并联接地，运放器A1的反相输入端连接电阻R2、R3的一端，运放器A1的输出端连接运放器A2的同相输入端和电阻R2的另一端，电阻R3的另一端接地，运放器A2的反相输入端通过电容C2连接运放器A2的输出端。

3.如权利要求2所述的电源漏电报警装置，其特征在于：所述报警电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极连接继电器K1线圈的一端，继电器K1线圈的另一端通过电阻R8连接+12V电源，继电器K1的公共触点通过电阻R9连接+12V电源，继电器K1的常闭触点连接绿色指示灯LED1的正极，绿色指示灯LED1的负极接地，继电器K1的常开触点通过电阻R10连接红色指示灯LED1的正极和蜂鸣器LS1的正极，红色指示灯LED1的负极和蜂鸣器LS1的负极均接地。