CN212905381U - 一种交流充电桩的火线零线地线接错检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种交流充电桩的火线零线地线接错检测电路，包括光耦U1；还包括三极管Q1或者MOS管Q3、三极管Q2或者MOS管Q4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、稳压管VZ1、稳压管VZ2；三极管Q2的集电极形成输出端D接处理电路，如果有接错，处理电路根据输出信号进行处理。

Description

一种交流充电桩的火线零线地线接错检测电路

技术领域

本实用新型涉及一种交流充电桩的火线零线地线接错检测电路。

背景技术

随着国家对新能源汽车政策的支持，新能源汽车市场进入高速增长期，电动汽车由于对环境影响较小，技术成熟，其前景广泛看好，现在也日益普及，电动汽车的充电设施也越来越多，其性能稳定和安全直接影响了电动车的推广，所以充电过程的安全性和可靠性至关重要。

在充电桩使用时，常有火线零线地线接错的风险，目前，为了克服火线零线地线接错的风险，使用一种交流电零火线防错接检测电路，一旦发现接错即行报警。中国实用新型授权公告号CN203519761 U就公开了一种交流电零火线防错接检测电路，该交流电零火线防错接检测电路，包括光电耦合器U1和零火线错接提醒电路，光电耦合器U1的发光源的正极接零线N，光电耦合器U1的发光源的负极接地PE，光电耦合器U1的受光器连接零火线反接提醒电路。光电耦合器U1的发光源的正极与零线之间接有电阻R1，光电耦合器U1的发光源的负极与地PE之间接一个二极管D1，光电耦合器U1的发光源的负极接二极管D1的正极，二极管D1的负极接地PE。

当市电零火线连接正常时，市电零线N对地电位较低，电阻R1为510K的电阻，光电耦合器U1不工作，光电耦合器U1的3,4脚不导通，在附边由于光电耦合器U1不导通，则不告警。当市电零火线接反时，市电火线L对地电位较高(为220V)，经过为510K的电阻R1降压后，光电耦合器U1的1,2脚的发光二极管导通工作，光电耦合器U1的3,4脚导通，在附边由于光电耦合器U1导通，则告警。

上述检测电路结构简单，但不能同时检测交流充电桩的火线、零线、地线，只能检测火线与零线是否接错，不能满足交流充电桩检测的要求。

实用新型内容

本实用新型针对目前交流火线、零线接错检测电路只检测交流火线、零线接错，而不能符合交流充电桩需要检测火线、零线、地线接错的要求。提供一种交流充电桩的火线零线地线接错检测电路。

本实用新型实现其技术目的技术方案是：一种交流充电桩的火线零线地线接错检测电路，包括光耦U1；还包括三极管Q1、三极管Q2、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、稳压管VZ1、稳压管VZ2；

正确的接法是接火线AC_L的A端依次经过二极管D4的阳极、二极管D4的阴极、电阻R1、电阻R2接正确的接法是接地线的B端；

电阻R1和电阻R2相连的公共端经一个集电极电阻后接三极管Q1的集电极、B端经二极管D1、稳压管VZ1、电阻R3、电阻R4接三极管Q1的基极，二极管D1的阳极接B端，稳压管VZ1的阳极接二极管D1的阴极；三极管Q1的发射极经二极管D3接正确的接法是接零线AC_N的C端，二极管D3的阴极接C端；稳压管VZ2连接在三极管Q1的发射极与电阻R3和电阻R4相连的公共端之间，阴极接二极管Q1的发射极；

三极管Q1的集电极与光耦U1源边阳极相连，光耦U1源端阴极接三极管Q1的发射极；

副边阳极接工作电源，阴极依次通过电阻R8、电阻R9接地，电阻R8和电阻R9相连的公共端接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极通过电阻R11接5V的工作电源，三极管Q2的发射极接地；

三极管Q2的集电极形成输出端D接处理电路，如果有接错，处理电路根据输出信号进行处理。

进一步的，上述的交流充电桩的火线零线地线接错检测电路中：在三极管Q1的集电极电阻包括串联的电阻R和电阻R6，在电阻R8和电阻R9相连的公共端与三极管Q2的基极之间还设置有电阻R10。

本实用新型还提供另一种交流充电桩的火线零线地线接错检测电路，包括光耦U1；还包括MOS管Q3、MOS管Q4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、稳压管VZ1、稳压管VZ2；

正确的接法是接火线AC_L的A端依次经过二极管D4的阳极、二极管D4的阴极、电阻R1、电阻R2接正确的接法是接地线的B端；

电阻R1和电阻R2相连的公共端经电阻R5、电阻R6串联以后接MOS管Q3的D极、B端经二极管D1、稳压管VZ1、电阻R3、电阻R4接MOS管Q3的G极，二极管D1的阳极接B端，稳压管VZ1的阳极接二极管D1的阴极；MOS管Q3的S极经二极管D3接正确的接法是接零线AC_N的C端，二极管D3的阴极接C端；稳压管VZ2连接在MOS管Q1的S极与电阻R3和电阻R4相连的公共端之间，阴极接二极管Q1的发射极；

MOS管Q3的D极与光耦U1源边阳极相连，光耦U1源端阴极接MOS管Q3的S极；

副边阳极接5V工作电源，阴极依次通过电阻R8、电阻R9接地，电阻R8和电阻R9相连的公共端接MOS管Q4的G极，MOS管Q4的D极通过电阻R11接5V的工作电源，MOS管Q4的S极接地；

MOS管Q4的D极形成输出端D接处理电路，如果有接错，处理电路根据输出信号进行处理。

本实用新型的两种交流充电桩的火线零线地线接错检测电路都电路简单，成本低，判断准确，可统一单片机信号管理。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

附图1为本实用新型实施例1电路原理图。

附图2为本实用新型实施例1电路原理图。

具体实施方式

本实施例是一种符合国家标准要求、成本低的充电桩交流输入线接错检测电路方案。它是一种交流充电桩的火线零线地线接错检测电路，如图1所示，包括光耦U1；还包括三极管Q1、三极管Q2、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、稳压管VZ1、稳压管VZ2。

正确的接法是接火线AC_L的A端依次经过二极管D4的阳极、二极管D4的阴极、电阻R1、电阻R2接正确的接法是接地线的B端。

电阻R1和电阻R2相连的公共端经电阻R5和电阻R6串联以后接三极管Q1的集电极、B端经二极管D1、稳压管VZ1、电阻R3、电阻R4接三极管Q1的基极，二极管D1的阳极接B端，稳压管VZ1的阳极接二极管D1的阴极；三极管Q1的发射极经二极管D3接正确的接法是接零线AC_N的C端，二极管D3的阴极接C端；稳压管VZ2连接在三极管Q1的发射极与电阻R3和电阻R4相连的公共端之间，阴极接二极管Q1的发射极。

三极管Q1的集电极与光耦U1源边阳极相连，光耦U1源端阴极接三极管Q1的发射极。

副边阳极接工作电源，阴极依次通过电阻R8、电阻R9接地，电阻R8和电阻R9相连的公共端接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极通过电阻R11接5V的工作电源，三极管Q2的发射极接地。

三极管Q2的集电极形成输出端D接处理电路，如果有接错，处理电路根据输出信号进行处理。

在实践中，三极管Q1和三极管Q2也可以用MOS管Q3和MOS管Q4替代，如图2所示。实际上其它可控的电子开关也可以代替三极管。

本实施例的电路工作过程如图1所示：

1.当火线和零线接反时，A端口接零线，B端口接地线，C端口处接火线：当火线电压为正半周时，但由于二极管D3和D4的单向导通作用，反向电压使光耦U1截止。此时三极管Q2也截止，D端口处单片机检测到的电压为5V。当火线处于负半周时，零线对火线有电压，地线相对于火线负半周也会有电压差，会使三极管Q1导通，三极管Q1触发导通后，导致三极管C级、E级电压几乎接近零，通过二极管D2和电阻R7旁向导通，致使光耦U1不能导通，此时三极管Q2也无法导通，D端口单片机检测到的电压为5V。D端口处Line_Dectet端无高低电平方波信号输出。

2.当火线和地线接反时，A端口处接地线，B端口处接火线，C端口处接零线：由于地线和零线之间几乎无电压差，光耦U1无法导通，此时三极管Q2处于一直截止状态，单片机检测D端口处Line_Dectet端无高低电平方波信号输出。

3.当火线，零线，地线接线都正确时，A端口处接火线，B端口处接地线，C端口处接零线:由于地线对零线几乎无电压差，通过二极管D1、稳压管VZ1、电阻R3，R4到串联到三极管Q1的基极，基极和射极之间Vbe压差几乎为零，三极管Q1处于截止状态，A端口,C端口之间为火线和零线通过光耦U1导通形成电流回路，当火线电压变为正半周，光耦U1导通，触发三极管Q2导通，单片机对D端口处检测到电压为低电平。当火线电压为负半周时，D3和D4二极管处于反向截止状态，光耦U1截止，此时Q2三极管截止，此时D端口处单片机检测到的电压为5V，D端口处Line_Detct端有高低电平，频率与交流电压相同的方波信号输出。

Claims (3)

1.一种交流充电桩的火线零线地线接错检测电路，包括光耦U1；其特征在于：还包括三极管Q1、三极管Q2、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、稳压管VZ1、稳压管VZ2；

正确的接法是接火线AC_L的A端依次经过二极管D4的阳极、二极管D4的阴极、电阻R1、电阻R2接正确的接法是接地线的B端；

电阻R1和电阻R2相连的公共端经一个集电极电阻后接三极管Q1的集电极、B端经二极管D1、稳压管VZ1、电阻R3、电阻R4接三极管Q1的基极，二极管D1的阳极接B端，稳压管VZ1的阳极接二极管D1的阴极；三极管Q1的发射极经二极管D3接正确的接法是接零线AC_N的C端，二极管D3的阴极接C端；稳压管VZ2连接在三极管Q1的发射极与电阻R3和电阻R4相连的公共端之间，阴极接二极管Q1的发射极；

三极管Q1的集电极与光耦U1源边阳极相连，光耦U1源端阴极接三极管Q1的发射极；

副边阳极接工作电源，阴极依次通过电阻R8、电阻R9接地，电阻R8和电阻R9相连的公共端接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极通过电阻R11接5V的工作电源，三极管Q2的发射极接地；

三极管Q2的集电极形成输出端D接处理电路，如果有接错，处理电路根据输出信号进行处理。

2.根据权利要求1所述的交流充电桩的火线零线地线接错检测电路，其特征在于：在三极管Q1的集电极电阻包括串联的电阻R和电阻R6，在电阻R8和电阻R9相连的公共端与三极管Q2的基极之间还设置有电阻R10。

3.根据权利要求1所述的交流充电桩的火线零线地线接错检测电路，其特征在于：包括光耦U1；其特征在于：还包括MOS管Q3、MOS管Q4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、稳压管VZ1、稳压管VZ2；

正确的接法是接火线AC_L的A端依次经过二极管D4的阳极、二极管D4 的阴极、电阻R1、电阻R2接正确的接法是接地线的B端；

电阻R1和电阻R2相连的公共端经电阻R5、电阻R6串联以后接MOS管Q3的D极、B端经二极管D1、稳压管VZ1、电阻R3、电阻R4接MOS管Q3的G极，二极管D1的阳极接B端，稳压管VZ1的阳极接二极管D1的阴极；MOS管Q3的S极经二极管D3接正确的接法是接零线AC_N的C端，二极管D3的阴极接C端；稳压管VZ2连接在MOS管Q1的S极与电阻R3和电阻R4相连的公共端之间，阴极接二极管Q1的发射极；

MOS管Q3的D极与光耦U1源边阳极相连，光耦U1源端阴极接MOS管Q3的S极；

副边阳极接5V工作电源，阴极依次通过电阻R8、电阻R9接地，电阻R8和电阻R9相连的公共端接MOS管Q4的G极，MOS管Q4的D极通过电阻R11接5V的工作电源，MOS管Q4的S极接地；

MOS管Q4的D极形成输出端D接处理电路，如果有接错，处理电路根据输出信号进行处理。

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