CN209545133U - 一种网络设备接口漏电保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种网络设备接口漏电保护电路，通过设置单片机组成多功能漏电保护电路，对漏电和触电情况时，自动断开电源，同时还能够预防雷电、过载等原因造成的电路问题，对电路起到保护作用，保护用电器，具有推广应用的价值，本实施例单片机采用内置A/D转换功能的ST89LE516AD，使得保护电路不需要A/D转换电路，简化电路结构，降低成本；通过采用电源电路，可以为将整流电路转换后的直流电压转换成单片机提供工作电压，使得电路中不需要再提供电源；整个装置通过采用单片机来控制继电器的驱动，准确性更高，同时单片机还可以检测电流电压，防止出现过压和欠压的情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路保护装置领域，尤其涉及一种网络设备接口漏电保护电路。
背景技术
漏电是电器外壳和市电火线间由于某种原因连通后和地之间有一定的电位差产生的。现有技术中，检测漏电的最好方法就是用电笔接触带电体，如果氖泡亮一下立刻就熄灭，证明带电体带的就是静电；如果长亮定是漏电无疑，然而现有旧式漏电保护器种类繁多，当其本身若发生异常故障时，其保护功能就会失效而形成失控拒跳，遇有漏电或触电也不能及时切断负载的交流电源，也就不能保护触电者安全。因此，现需一种安全系数高、可靠性高的漏电保护电路。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出了一种安全系数高、可靠性高的漏电保护电路。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种网络设备接口漏电保护电路，其包括整流电路和单片机，还包括电源电路、漏电检测电路和继电器驱动电路；
整流电路、电源电路、单片机和继电器驱动电路顺次电性连接，漏电检测电路与单片机电性连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，单片机为ST89LE516AD。
进一步优选的，整流电路包括电容C8、电容C9、电阻R7、电阻R8、整流桥D2和二极管D3；
电容C8的一端与零线电性连接，电容C8的另一端与整流桥D2的第四端电性连接，电阻R7并联在电容C8的两端，整流桥D2的第二端与火线电性连接，整流桥D2的第一端与电阻R8的一端电性连接，电阻R8的另一端分别与二极管D3的负极和电容C9的一端电性连接，整流桥D2的第三端分别与二极管D3的正极和电容C9的另一端电性连接。
进一步优选的，电源电路包括MAX668芯片、电阻R1-R4、电阻R11-R13、电容C1-C4、有极性电容C5、有极性电容C6、肖特二极管D1、电感L1、三极管Q1、MOS管Q4和放大器LM358；
MAX668芯片的LDO、FREQ、REF引脚分别一一对应通过电容C1、电阻R1和电容C2与LM358的输出端电性连接，MAX668芯片的SYNC引脚通过并联的电容C3和有极性电容D5与LM358的输出端电性连接，MAX668芯片的VCC引脚通过电感L1与肖特二极管D1的正极电性连接，肖特二极管D1的负极分别与电阻R2的一端、有极性电容C6的正极和ST89LE516AD的VCC引脚电性连接，电阻R2的另一端与三极管Q1的发射极电性连接，有极性电容C6的负极和三极管Q1的基极均接地，三极管Q1的集电极分别与电阻R4的一端和电容C4的一端电性连接，电阻R4的另一端和电容C4的另一端均与LM358的输出端电性连接，MAX668芯片的FB引脚分别与电容C4的一端电性连接，MAX668芯片的EXT引脚与MOS管Q4的栅极电性连接，MOS管Q4的源极通过电阻R3与LM358的输出端电性连接，MOS管Q4的漏极与肖特二极管D1的正极电性连接，MAX668芯片的PGND引脚与LM358的输出端电性连接，MAX668芯片的CS+引脚通过电阻R3与LM358的输出端电性连接，电阻R11的一端与电容C9的一端电性连接，电阻R11的另一端分别与电阻R12的一端和LM358的反向输入端电性连接，电阻R12的另一端与LM358的输出端电性连接，电阻R13的一端与LM358的同向输入端电性连接，电阻R13的另一端和电容C9的另一端均接地。
进一步优选的，漏电检测电路包括互感器T1、电阻R5、电阻R6和电容C7；
互感器T1的一端分别与电阻R5的一端、电容C7的一端和ST89LE516AD的VSS引脚电性连接，互感器T1的另一端分别与电阻R5的另一端和电容C7的另一端电性连接，电阻R6的一端与电容C7的另一端电性连接，电阻R6的另一端与ST89LE516AD的ADC0引脚电性连接。
进一步优选的，继电器驱动电路包括电阻R9、电阻R10、三极管Q2、三极管Q3、二极管D4和继电器K；
电阻R9的一端和电阻R10的一端分别与ST89LE516AD的P0.1引脚电性连接，电阻R9的另一端接地，电阻R10的另一端与三极管Q2的基极电性连接，三极管Q2的发射极与三极管Q3的基极电性连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q2的集电极和三极管Q3的集电极分别与二极管D4的正极电性连接，二极管D4的负极与电感C9的一端电性连接，继电器K并联在二极管D4的两端。
本实用新型的一种网络设备接口漏电保护电路相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置单片机组成多功能漏电保护电路，对漏电和触电情况时，自动断开电源，同时还能够预防雷电、过载等原因造成的电路问题，对电路起到保护作用，保护用电器，具有推广应用的价值，本实施例单片机采用内置A/D转换功能的ST89LE516AD，使得保护电路不需要A/D转换电路，简化电路结构，降低成本；
(2)通过采用电源电路，可以为将整流电路转换后的直流电压转换成单片机提供工作电压，使得电路中不需要再提供电源；
(3)整个装置通过采用单片机来控制继电器的驱动，准确性更高，同时单片机还可以检测电流电压，防止出现过压和欠压的情况。
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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种网络设备接口漏电保护电路的结构图；
图2为本实用新型一种网络设备接口漏电保护电路中整流电路和漏电检测电路的电路图；
图3为本实用新型一种网络设备接口漏电保护电路中电源电路；
图4为本实用新型一种网络设备接口漏电保护电路中单片机的引脚图；
图5为本实用新型一种网络设备接口漏电保护电路中继电器驱动电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型的一种网络设备接口漏电保护电路，其包括整流电路、单片机、电源电路、漏电检测电路和继电器驱动电路。
单片机，检测是否漏电、是否出现过压和欠压的情况，在出现漏电时，切断电源。在本实施例中，如图4所示，单片机选用ST89LE516AD，STC89LE516AD系列单片机是新一代超强干扰、高速、低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟机器周期和6时钟机器周期可以任意选择，内置A/D转换电路，不需额外设置A/D转换电路，简化电路结构。
整流电路，将交流电整流为直流电。在本实施例中，如图2所示，整流电路包括：电容C8、电容C9、电阻R7、电阻R8、整流桥D2和二极管D3；具体的，电容C8的一端与零线电性连接，电容C8的另一端与整流桥D2的第四端电性连接，电阻R7并联在电容C8的两端，整流桥D2的第二端与火线电性连接，整流桥D2的第一端与电阻R8的一端电性连接，电阻R8的另一端分别与二极管D3的负极和电容C9的一端电性连接，整流桥D2的第三端分别与二极管D3的正极和电容C9的另一端电性连接。其中，220V交流电经过电容C8和电阻R7降压，经过整流桥D2整流后，再经过电阻R6、二极管D3和电容C9稳压滤波为12V直流电压，电阻R7是电容C8的泄放电阻，为电容C8提供放电通路，以免断电时，电容C8上储存的高电压伤人。
电源电路，将整流电路整流后的12V电压先转变成-12V电压，在将-12V电压升压至3.3V，为ST89LE516AD提供工作电压。在本实施例中，如图3所示，电源电路包括电源电路包括MAX668芯片、电阻R1-R4、电阻R11-R13、电容C1-C4、有极性电容C5、有极性电容C6、肖特二极管D1、电感L1、三极管Q1、MOS管Q4和放大器LM358；具体的，MAX668芯片的LDO、FREQ、REF引脚分别一一对应通过电容C1、电阻R1和电容C2与LM358的输出端电性连接，MAX668芯片的SYNC引脚通过并联的电容C3和有极性电容D5与LM358的输出端电性连接，MAX668芯片的VCC引脚通过电感L1与肖特二极管D1的正极电性连接，肖特二极管D1的负极分别与电阻R2的一端、有极性电容C6的正极和ST89LE516AD的VCC引脚电性连接，电阻R2的另一端与三极管Q1的发射极电性连接，有极性电容C6的负极和三极管Q1的基极均接地，三极管Q1的集电极分别与电阻R4的一端和电容C4的一端电性连接，电阻R4的另一端和电容C4的另一端均与LM358的输出端电性连接，MAX668芯片的FB引脚分别与电容C4的一端电性连接，MAX668芯片的EXT引脚与MOS管Q4的栅极电性连接，MOS管Q4的源极通过电阻R3与LM358的输出端电性连接，MOS管Q4的漏极与肖特二极管D1的正极电性连接，MAX668芯片的PGND引脚与LM358的输出端电性连接，MAX668芯片的CS+引脚通过电阻R3与LM358的输出端电性连接，电阻R11的一端与电容C9的一端电性连接，电阻R11的另一端分别与电阻R12的一端和LM358的反向输入端电性连接，电阻R12的另一端与LM358的输出端电性连接，电阻R13的一端与LM358的同向输入端电性连接，电阻R13的另一端和电容C9的另一端均接地。其中LM358与电阻R11-R13组成反向放大器，将整流电路输出的12V电压转换成-12V电压，MAX668芯片将-12V电压升压到15.3V，进而得到3.3V的电源电压，输出电流可达300mA，其中电阻R3将峰值电流限制在120mA，电阻R2和电阻R4设置输出电压，MAX668芯片的FB引脚的反馈电压高于PGND引脚1.25V，因此Q1可将3.3V电压转换成-10.75V电压反馈给MAX668芯片的FB引脚，MAX668芯片的FB引脚电压为-10.75V。
漏电检测电路，产生漏电电流时，互感器上有电流流过，将此电流输出至单片机进行A/D转换，单片机判断是否发生漏电，若判断是，则使继电器控制脚输出低电平，继电器断电，继电器的常闭开关断开，整个电路断路；当电路无漏电情况时，互感器上没有电流，单片机控制继电器控制引脚输出高电平，使得继电器驱动电路正常工作，继电器得电，其常闭触点关闭，电路通电。在本实施例中，如图2所示，漏电检测电路包括互感器T1、电阻R5、电阻R6和电容C7；具体的，互感器T1的一端分别与电阻R5的一端、电容C7的一端和ST89LE516AD的VSS引脚电性连接，互感器T1的另一端分别与电阻R5的另一端和电容C7的另一端电性连接，电阻R6的一端与电容C7的另一端电性连接，电阻R6的另一端与ST89LE516AD的ADC0引脚电性连接。其中，无漏电情况时，穿过互感器的火线和零线上的电磁相互抵消，互感器上不会产生交流电压；出现漏电情况时，互感器上产生交流电压，ST89LE516AD立即控制继电器驱动电路的控制引脚输出低电平，使继电器断电，使得整个电路断开。
继电器驱动电路，驱动继电器工作。在本实施例中，如图5所示，继电器驱动电路包括：电阻R9、电阻R10、三极管Q2、三极管Q3、二极管D4和继电器K；具体的，电阻R9的一端和电阻R10的一端分别与ST89LE516AD的P0.1引脚电性连接，电阻R9的另一端接地，电阻R10的另一端与三极管Q2的基极电性连接，三极管Q2的发射极与三极管Q3的基极电性连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q2的集电极和三极管Q3的集电极分别与二极管D4的正极电性连接，二极管D4的负极与电感C9的一端电性连接，继电器K并联在二极管D4的两端。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种网络设备接口漏电保护电路，其包括整流电路和单片机，其特征在于：还包括电源电路、漏电检测电路和继电器驱动电路；
所述整流电路、电源电路、单片机和继电器驱动电路顺次电性连接，漏电检测电路与单片机电性连接。
2.如权利要求1所述的一种网络设备接口漏电保护电路，其特征在于：所述单片机为ST89LE516AD。
3.如权利要求2所述的一种网络设备接口漏电保护电路，其特征在于：所述整流电路包括电容C8、电容C9、电阻R7、电阻R8、整流桥D2和二极管D3；
所述电容C8的一端与零线电性连接，电容C8的另一端与整流桥D2的第四端电性连接，电阻R7并联在电容C8的两端，整流桥D2的第二端与火线电性连接，整流桥D2的第一端与电阻R8的一端电性连接，电阻R8的另一端分别与二极管D3的负极和电容C9的一端电性连接，整流桥D2的第三端分别与二极管D3的正极和电容C9的另一端电性连接。
4.如权利要求3所述的一种网络设备接口漏电保护电路，其特征在于：所述电源电路包括MAX668芯片、电阻R1-R4、电阻R11-R13、电容C1-C4、有极性电容C5、有极性电容C6、肖特二极管D1、电感L1、三极管Q1、MOS管Q4和放大器LM358；
所述MAX668芯片的LDO、FREQ、REF引脚分别一一对应通过电容C1、电阻R1和电容C2与LM358的输出端电性连接，MAX668芯片的SYNC引脚通过并联的电容C3和有极性电容D5与LM358的输出端电性连接，MAX668芯片的VCC引脚通过电感L1与肖特二极管D1的正极电性连接，肖特二极管D1的负极分别与电阻R2的一端、有极性电容C6的正极和ST89LE516AD的VCC引脚电性连接，电阻R2的另一端与三极管Q1的发射极电性连接，有极性电容C6的负极和三极管Q1的基极均接地，三极管Q1的集电极分别与电阻R4的一端和电容C4的一端电性连接，电阻R4的另一端和电容C4的另一端均与LM358的输出端电性连接，MAX668芯片的FB引脚分别与电容C4的一端电性连接，MAX668芯片的EXT引脚与MOS管Q4的栅极电性连接，MOS管Q4的源极通过电阻R3与LM358的输出端电性连接，MOS管Q4的漏极与肖特二极管D1的正极电性连接，MAX668芯片的PGND引脚与LM358的输出端电性连接，MAX668芯片的CS+引脚通过电阻R3与LM358的输出端电性连接，电阻R11的一端与电容C9的一端电性连接，电阻R11的另一端分别与电阻R12的一端和LM358的反向输入端电性连接，电阻R12的另一端与LM358的输出端电性连接，电阻R13的一端与LM358的同向输入端电性连接，电阻R13的另一端和电容C9的另一端均接地。
5.如权利要求4所述的一种网络设备接口漏电保护电路，其特征在于：所述漏电检测电路包括互感器T1、电阻R5、电阻R6和电容C7；
所述互感器T1的一端分别与电阻R5的一端、电容C7的一端和ST89LE516AD的VSS引脚电性连接，互感器T1的另一端分别与电阻R5的另一端和电容C7的另一端电性连接，电阻R6的一端与电容C7的另一端电性连接，电阻R6的另一端与ST89LE516AD的ADC0引脚电性连接。
6.如权利要求3所述的一种网络设备接口漏电保护电路，其特征在于：所述继电器驱动电路包括电阻R9、电阻R10、三极管Q2、三极管Q3、二极管D4和继电器K；
所述电阻R9的一端和电阻R10的一端分别与ST89LE516AD的P0.1引脚电性连接，电阻R9的另一端接地，电阻R10的另一端与三极管Q2的基极电性连接，三极管Q2的发射极与三极管Q3的基极电性连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q2的集电极和三极管Q3的集电极分别与二极管D4的正极电性连接，二极管D4的负极与电感C9的一端电性连接，继电器K并联在二极管D4的两端。
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