CN214626337U - 一种漏电保护装置以及电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了漏电保护装置以及包括其的电器。该漏电保护装置包括电源电路，所述电源电路包括顺次连接的交流电输入电路、整流电路、变压电路、直流电输出电路；以及检测电路，所述检测电路的电源输入端连接所述直流电输出电路的输出端。通过设置独立的电源电路为检测电路提供电源，使漏电保护装置能够独立于电器而存在。这保证了检测电路的电源电压的稳定性，使得漏电保护装置在工作时不受电器的影响，起到更准确、更可靠的漏电保护的作用。此外，该漏电保护装置能够用作电器使用的前置检测设备。这样，在电器使用之前，漏电保护装置就可以检测出其电源是否漏电并加以保护，从而有效地避免了触电事故的发生。

Description

一种漏电保护装置以及电器

技术领域

本实用新型涉及电器的漏电保护领域，更具体地涉及一种漏电保护装置以及包括其的电器。

背景技术

当前诸如家用电器的各种用电设备的安全隐患最主要是漏电问题，在其使用过程中因漏电而导致使用者触电的事故层出不穷。因此，需要一个漏电保护装置来确保使用者的安全。

现有技术中，有些漏电保护装置用简单的漏电开关实现，但是其对电器的安装环境有较高要求，例如其要求电器的地线连接良好，否则会导致其可靠性难以保证。随着人们对漏电保护装置的可靠性的要求日益提高，漏电保护装置日趋复杂。漏电保护装置中包括的电器元件越来越多，工作原理也越来越复杂。这些漏电保护装置的工作通常需要电源输入。

但是，在现有技术中，漏电保护装置通常与电器共用同一电源，这导致漏电保护装置与电器的供电互相影响，电器的启动或停止工作可能导致漏电保护装置的电源电压不稳定，这严重影响了漏电保护装置的可靠性和准确度。

实用新型内容

考虑到上述问题而提出了本实用新型。根据本实用新型的一个方面提供一种漏电保护装置，包括：电源电路，电源电路包括顺次连接的交流电输入电路、整流电路、变压电路、直流电输出电路；以及检测电路，检测电路的电源输入端连接直流电输出电路的输出端。

通过设置独立的电源电路为检测电路提供电源，使漏电保护装置能够独立于电器而存在。这保证了检测电路的电源电压的稳定性，使得漏电保护装置在工作时不受电器的影响，起到更准确、更可靠的漏电保护的作用。此外，该漏电保护装置能够用作电器使用的前置检测设备。这样，在电器使用之前，漏电保护装置就可以检测出其电源是否漏电并加以保护，从而有效地避免了触电事故的发生。

示例性地，变压电路的第一输入端子经由稳压电路接地。

将变压电路的第一输入端子经由稳压电路接地设置不仅可以防止电源电路中各元器件遭受损坏，保证电源电路的正常运行，还可以有效保护用户的人体的安全。同时，稳压电路还可以保证电源输入到检测电路的直流电电压的稳定性，进而使漏电保护装置正常工作。

示例性地，稳压电路包括：与变压电路的第一输入端子连接的电源稳压芯片；以及与变压电路中变压器的磁芯耦合的绕组，绕组连接电源稳压芯片，并且绕组的一个端子接地。

稳压电路能够构成反激式开关，其具有体积小、成本低，而且可以保证直流电输出电压的稳定性等优点。此外，通过电源稳压芯片的反馈引脚提供反馈电压，使变压电路最终得到的直流电更为稳定，即使在负载剧烈变化或者外部交流电源的电压变化时，稳压电路也可以将电压稳定在期望电压。以上两点均提高了直流电输出电路的输出电压的稳定性，这样，检测电路得到的电源电压也就更稳定。由此，漏电保护装置可以更稳定的工作，即，其漏电保护功能可以正常执行。

示例性地，交流电输入电路包括电源零线和电源火线，在电源火线上设置有NTC浪涌电阻，在NTC浪涌电阻之后的电源火线和电源零线之间并联有压敏电阻、差模电容和/或放电电阻。

因此，上述技术方案在保证电路安全的同时还减小了EMC传导骚扰。由此，保证了漏电保护装置可以安全、稳定的工作。

示例性地，电源电路还包括：去噪电路，整流电路和变压电路经由去噪电路连接。

去噪电路用于将整流后的直流电中的干扰去除，然后输出给变压电路。这样，变压电路得到的就是去噪后的直流电。最终使得漏电保护装置可以在更小的干扰下工作，所起的漏电保护效果更好。

示例性地，去噪电路包括：滤波电路和/或RCD吸收电路。

因此，设置滤波电路可以进一步去除EMC传导骚扰信号，使得电源电路可以为检测电路提供更准确的电源电压，从而保证漏电保护装置在工作中受到的干扰更小，漏电保护效果更好。设置RCD吸收电路可以保证电源稳压芯片中MOS管不遭受损坏，从而使漏电保护装置可以正常工作。

示例性地，滤波电路包括滤波电感、第一滤波电容和第二滤波电容，滤波电感的两端分别连接整流电路的第一输出端子和变压电路的第二输入端子，第一滤波电容连接在整流电路的第一输出端子和第二输出端子之间，第二输出端子还接地，第二滤波电容连接在变压电路的第二输入端子和整流电路的第二输出端子之间。

如上所述的两个滤波电容和一个滤波电感构成π型的滤波电路。这能够去除共模和差模干扰，减小干扰对后续电路的影响。去噪直流电经由变压电路以及直流电输出电路输出给检测电路。基于所受干扰更小的直流电，漏电保护装置可以更好的实现漏电保护效果。

示例性地，变压电路的第二输入端子还经由电容器接地。

电容器用于吸收高频干扰，同时还用于抑制EMC传导骚扰。由此，减小了变压电路所受的干扰，最终使经由直流电输出电路输出的直流电电压的数值更准确、误差更小。这也保证了漏电保护装置所起到的漏电保护效果更好。

示例性地，直流电输出电路包括整流滤波电路，整流滤波电路包括：串联在变压电路的第一输出端子和变压电路的第二输出端子之间的二极管以及电容器。

整流滤波电路保证了直流电输出电路最终输出的直流电中的直流成分的最大化。由此，漏电保护装置的漏电保护效果可以实现最优化。

示例性地，检测电路包括：主控电路和三极管驱动电路；主控电路包括光耦电路和主控芯片；光耦电路包括输入零线、输入火线和输入地线，输入零线、输入火线和输入地线中的任意二者之间连接有限流电阻、光耦的信号发送端和二极管，光耦的信号接收端连接主控芯片，输入零线、输入火线和输入地线中的每一个上还连接有继电器，继电器的信号控制端经由三极管驱动电路连接主控芯片，主控芯片用于根据来自光耦的信号接收端的信号控制继电器，光耦的信号接收端、继电器和主控芯片还连接直流电输出电路，以由直流电输出电路为其供电。

利用上述检测电路实现漏电保护装置的漏电保护功能。即使光耦电路中产生微弱电流，光耦也可以输出相应的电平信号到主控芯片，主控芯片所得结果准确、可靠。当出现电源电线连接错误或缺失、电器外壳带电即地线带电或地线缺失等不正常的情况，主控芯片可以根据所得电平信号控制继电器开关的通断，可以阻止电器工作，避免触电事故的发生。由此，保证了漏电保护装置的漏电保护功能可以安全、智能的执行。

示例性地，漏电保护装置还包括报警电路，报警电路包括指示灯电路和/或蜂鸣器电路，指示灯电路和/或蜂鸣器电路连接主控芯片，以在主控芯片的控制下报警，指示灯电路和/或蜂鸣器电路还连接直流电输出电路，以由直流电输出电路为其供电。

报警电路可以在检测电路检测到漏电情况时提醒用户，避免用户触电。报警电路的设置使得漏电保护装置的漏电保护功能更完善，并且用户可以根据LED指示灯的颜色得知具体漏电部分，为之后的维修工作降低了难度、减小了工作量。

根据本实用新型的另一方面提供一种电器，包括上述漏电保护装置。

设置有漏电保护装置的电器可以在使用前进行漏电自检，也可以在使用过程中实时检测是否有漏电情况的发生，保证了电器使用的安全性，有效避免了触电事故的发生，减少了人员伤亡。而且，由于该电器中的漏电保护装置的电源电路独立于电器的电源电路，保证了其电源电压的稳定性，使得漏电保护装置在工作时不受电器的影响，起到更准确、更可靠的漏电保护的作用。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过结合附图对本实用新型实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的漏电保护装置的示意性框图；

图2示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的漏电保护装置中的电源电路的示意图；

图3示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的漏电保护装置中的检测电路的示意图；

图4示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的漏电保护装置中的报警电路的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、电源电路；110、交流电输入电路；120、整流电路；130、去噪电路；140、变压电路；150、直流电输出电路；160、稳压电路；200、检测电路；210、光耦电路；211、第一光耦支路；212、第二光耦支路；213、第三光耦支路；220、主控芯片；230、三极管驱动电路；300、报警电路；310、指示灯电路；320、蜂鸣器电路。

具体实施方式

为了使得本实用新型的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本实用新型的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是本实用新型的全部实施例，应理解，本实用新型不受这里描述的示例实施例的限制。基于本实用新型中描述的本实用新型实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本实用新型的保护范围之内。

现有的电器中，漏电保护装置通常与电器主体共用同一电源电路。这导致电器的启动与关停不可避免地对漏电保护装置的电源稳定性造成影响。特别是例如热水器这样的电器，其在工作过程中，加热组件可能频繁启停。而恰恰是在其工作过程中，用户可能处于热水器的邻近位置，而且该环境还有可能是潮湿的，导电率较高。所以，如果因为热水器的频繁启停影响了漏电保护装置的检测结果，将可能导致恶劣后果。

根据本实用新型的一方面，提供一种漏电保护装置。图1示出了根据本实用新型一个实施例的漏电保护装置的示意性框图。如图1所示，该漏电保护装置包括电源电路100和检测电路200。该检测电路200用于检测所保护的电器是否发生漏电情况。该电源电路100用于给检测电路200供电。电源电路100是个独立的电路，其独立于漏电保护装置所保护的电器的电源电路。该电源电路100包括顺次连接的交流电输入电路110、整流电路120、变压电路140和直流电输出电路150。检测电路200的电源输入端连接直流电输出电路150的输出端，以由后者为其提供电能。

示例性地，可以选用外部交流电源(例如AC220V市电)为电源电路100供电。如图1所示，交流电输入电路110用于直接连接外部交流电源，并将交流电输入到整流电路120。整流电路120用于对所输入的交流电进行整流并将整流后的直流电传输给变压电路140。以上述AC220V交流电为例，整流电路120可以将其整流为例如310伏的直流电。变压电路140用于将得到的直流电变压为例如5V和/或12V的期望电压的直流电并输出给直流电输出电路150。直流电输出电路150的输出端与检测电路200的电源输入端相连接，直流电输出电路150为检测电路200提供其所需的直流电。检测电路200可以用于在所需直流电供电的情况下检测电器的漏电情况。

通过设置独立的电源电路100为检测电路200提供电源，使漏电保护装置独立于电器而存在。这保证了检测电路200的电源电压的稳定性，使得漏电保护装置在工作时不受电器的影响，起到更准确、更可靠的漏电保护的作用。此外，该漏电保护装置能够用作电器使用的前置检测设备。这样，在电器使用之前，漏电保护装置就可以检测出其电源是否漏电并加以保护，从而有效地避免了触电事故的发生。

图2示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的漏电保护装置中的电源电路100的示意图。

如图2所示，电源电路100的交流电输入电路110可以包括电源零线和电源火线。电源零线和电源火线可以用于连接例如AC220V的外部交流电源。在电源火线上设置有负温度系数(NTC)浪涌电阻，在NTC浪涌电阻之后的电源火线和电源零线之间并联有压敏电阻MOV1、差模电容CX1和/或放电电阻。

示例性地，在电源火线上串联NTC浪涌电阻RT1。如上所述，可以选用例如AC220V的外部交流电源作为交流电输入电路110的输入端。当外部交流电源初次为电源电路100上电时，NTC浪涌电阻RT1可以防止上电电流过大损坏电源电路100。在串联NTC浪涌电阻RT1之后，将压敏电阻MOV1、差模电容CX1以及两个串联的放电电阻R22和R23并联设置在电源零线与电源火线之间。当加在压敏电阻MOV1两端的电压值超过其阈值时，压敏电阻MOV1的阻值会变小。这样，就使流过压敏电阻MOV1的电流激增而其他电路上的电流变化不大，从而减小过电压对后续电路的影响，起到了保护电路中元件的作用。同时，设置差模电容CX1用于抑制电磁兼容(EMC)传导骚扰。设置放电电阻R22和R23用于能够满足1秒钟电压不得大于34V的安规要求。

因此，上述技术方案在保证电路安全的同时还减小了EMC传导骚扰。由此，保证了漏电保护装置可以安全、稳定的工作。

可选地，在交流电输入电路110的电源火线上，还可以设置有保险丝F1。保险丝F1可以设置在NTC浪涌电阻的前端。保险丝能够进一步保证漏电保护装置的安全。

在电源电路100中，交流电输入电路110串联整流电路120。如图2所示，该整流电路120可以是桥式整流电路。

如图2所示，电源电路100还可以包括稳压电路160。电源电路100中的变压电路140的第一输入端子(线圈绕组2端)可以经由稳压电路160接地。稳压电路160用于在输入电源电压波动或负载发生改变时仍保持电源电路100的输出电压基本不变。

将变压电路140的第一输入端子经由稳压电路160接地设置不仅可以防止电源电路100中各元器件遭受损坏，保证电源电路100的正常运行，还可以有效保护用户的人身安全。同时，稳压电路160还可以保证电源输入到检测电路200的直流电电压的稳定性，进而使漏电保护装置正常工作。

如图2所示，变压电路140的第二输入端子(线圈绕组1端)可以经由电容器CY1、CY2接地。

电容器用于吸收高频干扰，同时还用于抑制EMC传导骚扰。由此，减小了变压电路140所受的干扰，最终使经由直流电输出电路150输出的直流电电压的数值更准确、误差更小。这也保证了漏电保护装置所起到的漏电保护效果更好。

示例性地，前述稳压电路160可以包括与变压电路140的第一输入端子(线圈绕组2端)连接的电源稳压芯片以及与变压电路140中变压器的磁芯耦合的绕组(该绕组包括线圈绕组4端和5端)，该绕组连接电源稳压芯片，并且该绕组的一个端子(线圈绕组4端)接地。

如图2所示，变压电路140的第一输入端子(线圈绕组2端)与电源稳压芯片的两个开关电源引脚SW相连接。线圈绕组5端经由电阻R25和二极管D8分别连接到电源稳压芯片的供电引脚V_DD和片选引脚CS，另外，线圈绕组5端还经由电阻R26连接到电源稳压芯片的反馈引脚FB。电源稳压芯片的反馈引脚FB经由电容C9和电阻R27的并联电路接地。根据电磁感应原理，线圈绕组4、5两端通过与变压器的磁芯耦合感应出电压，该电压经由电阻R26分压后输入到电源稳压芯片的反馈引脚FB用于电压反馈。同时，感应出的电压还经由电阻R25限流和二极管D8整流后输出给电源稳压芯片的供电引脚V_DD为电源稳压芯片供电。当电源稳压芯片有电源供给后正常工作。电源稳压芯片内部集成了MOS管，当电源稳压芯片接收到自变压电路140的线圈绕组感应得到的电压和/或电流信号时，MOS管根据其输入的电压和/或电流信号的数值大小，通过SW引脚输出信号来控制线圈绕组1端和2端的开通关断。当MOS管控制线圈绕组1端和2端连通时，变压器的初级输入端被直流脉冲电压激励。此时，变压器的次级输出端不为直流电输出电路150提供功率输出。反之，当MOS管控制线圈绕组1端和2端断开时，变压器的初级输入端的激励电压被切断。此时，变压器的次级输出端为直流电输出电路150提供功率输出。因此，利用MOS管可以控制线圈绕组1端和2端的开通关断，从而控制变压器的次级输出端的功率输出，以上构成了一个反激式开关。当反激式开关开启，即MOS管控制线圈绕组1端和2端断开时，变压器的次级输出端可以为直流电输出电路150提供功率输出，即电压值为期望电压的直流电。可以通过改变变压器的线圈绕组的匝数而得到不同大小的期望电压，该期望电压的电压值可以为例如5V和/或12V。当电路中的负载剧烈变化或外部交流电源的电压变化时，变压器的次级输出端耦合感应到的电压以及FB引脚输入的电压都可能会发生变化。因此，将FB引脚输入的电压经由电源稳压芯片的内部电路进行调整后作为反馈电压再经由FB引脚反馈给线圈绕组4端和5端，这样，变压器的次级输出端可以根据该反馈电压以及初级输入端的电压耦合感应到新的直流电，这个新的直流电的电压还是期望电压。这样，无论是电路中的负载剧烈变化或外部交流电源的电压变化，都可以将变压电路140输出给直流电输出电路150的直流电的电压稳定在期望电压。

电源稳压芯片的片选引脚CS可以经由电阻R28接地。在上述过程中，电阻R28时刻进行电流采样，并将得到的电流输入到CS引脚。只有在CS引脚得到的电流为有效值时，电源稳压芯片才可以正常工作。该电流的有效值数据可以预设在电源稳压芯片中。

稳压电路160能够构成反激式开关，其具有体积小、成本低，而且可以保证直流电输出电压的稳定性等优点。此外，通过电源稳压芯片的反馈引脚FB提供反馈电压，使变压电路140最终得到的直流电更为稳定，即使在负载剧烈变化或者外部交流电源的电压变化时，稳压电路160也可以将电压稳定在期望电压。以上两点均提高了直流电输出电路150的输出电压的稳定性，这样，检测电路200得到的电源电压也就更稳定。由此，漏电保护装置可以更稳定的工作，即，其漏电保护功能可以正常执行。

示例性地，电源电路100还包括去噪电路130。整流电路120和变压电路140经由去噪电路130连接。

去噪电路130用于将整流后的直流电中的干扰去除，然后输出给变压电路140。这样，变压电路140得到的就是去噪后的直流电。最终使得漏电保护装置可以在更小的干扰下工作，所起的漏电保护效果更好。

示例性地，去噪电路130可以包括滤波电路131和/或电阻电容二极管(RCD)吸收电路132。如上所述，在交流电输入电路110中设置差模电容可以抑制EMC传导骚扰。但仍可能有部分EMC传导骚扰信号与交流电一起输入到后续电路中。包含有EMC传导骚扰信号的交流电经由整流电路120整流成直流电后输出给滤波电路131。滤波电路131可以将EMC传导骚扰信号去除，得到去噪直流电。如上所述，该去噪直流电经由变压电路140和直流电输出电路150输出给检测电路200，为检测电路200提供电源。

如图2所示，滤波电路131可以包括滤波电感L1、第一滤波电容E2和第二滤波电容E1。其中，滤波电感L1的两端分别连接整流电路120的第一输出端子和变压电路140的第二输入端子(线圈绕组1端)。第一滤波电容E2连接在整流电路120的第一输出端子和第二输出端子之间，第二输出端子还接地。第二滤波电容E1连接在变压电路140的第二输入端子和整流电路120的第二输出端子之间。

如上所述的两个滤波电容和一个滤波电感构成π型的滤波电路131。这能够去除共模和差模干扰，减小干扰对后续电路的影响。去噪直流电经由变压电路140以及直流电输出电路150输出给检测电路200。基于所受干扰更小的直流电，漏电保护装置可以更好的实现漏电保护效果。

可选地，去噪电路130还可以包括RCD吸收电路132。如图2所示，在RCD吸收电路132中，电阻R24与电容C8并联，该并联电路又与二极管D7串联。在线圈绕组1端和2端不断开通关断的过程中可能会产生高压，例如电源稳压芯片内部集成的MOS管控制变压器的线圈绕组1端和2端的开通关断时所产生的。RCD吸收电路132可以吸收上述过程中产生的高压，有效防止了这一高压可能会击穿MOS管等事件的发生，保证了漏电保护装置可以正常工作。

因此，设置滤波电路131可以去除EMC传导骚扰信号，使得电源电路100可以为检测电路200提供更准确的电源电压，从而保证漏电保护装置在工作中受到的干扰更小，漏电保护效果更好。设置RCD吸收电路132可以保证电源稳压芯片中MOS管不遭受损坏，从而使漏电保护装置可以正常工作。

示例性地，电源电路100中的直流电输出电路150可以包括整流滤波电路151。如图2所示，整流滤波电路151包括串联在变压电路140的第一输出端子(线圈绕组9端)和变压电路140的第二输出端子(线圈绕组6端)之间的二极管D6以及电容器E4。如上所述，经整流的直流电经由变压电路140变压后可以降为电压值为例如5V和/或12V的期望电压的直流电。在此过程中，变压电路140可能会受到外界干扰而产生干扰信号。因此，将变压后的5V和/或12V直流电再次整流滤波，尽可能减小直流电中的交流成分，保留其直流成分，最终输出更准确的5V和/或12V直流电。

整流滤波电路151保证了直流电输出电路150最终输出的直流电中的直流成分的最大化。由此，漏电保护装置的漏电保护效果可以实现最优化。

图3示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的漏电保护装置的检测电路200的示意图。如图3所示，检测电路200可以包括主控电路和三极管驱动电路230。主控电路可以包括光耦电路210和主控芯片220。其中，光耦电路210包括输入零线、输入火线和输入地线。输入零线、输入火线和输入地线中的任意二者之间连接有限流电阻、光耦的信号发送端和二极管。光耦的信号接收端连接主控芯片220。输入零线、输入火线和输入地线中的每一个上还连接有继电器。继电器的信号控制端经由三极管驱动电路230连接主控芯片220。主控芯片220用于根据来自光耦的信号接收端的信号控制继电器。光耦的信号接收端、继电器和主控芯片220还连接电源电路100的直流电输出电路150，以由直流电输出电路150为其供电。

当电源电路100为检测电路200供电时，检测电路200中的光耦电路210和主控芯片220可以正常工作。如图3所示，光耦电路210包括第一光耦支路211、第二光耦支路212和第三光耦支路213。在第一光耦支路211中，光耦U1的信号发送端的阳极经多级串联限流电阻R01、R02、R03、R04与输入零线相连。光耦U1的信号发送端的阴极与二极管D5的阳极相连。二极管D5的阴极与输入火线相连。光耦U1的信号接收端的集电极与主控芯片220的INT0引脚相连。直流电输出电路150经由电阻R05连接在集电极上为第一光耦支路211供电。光耦U1的信号接收端的发射极接地。光耦U1的信号接收端的集电极经由电容C6接地。在第二光耦支路212中，光耦U2的信号发送端的阳极经多级串联限流电阻R06、R07、R08、R09与输入火线相连。光耦U2的信号发送端的阴极与二极管D4的阳极相连。二极管D4的阴极与输入地线相连。光耦U2的信号接收端的集电极与主控芯片220的INT1引脚相连。直流电输出电路150经由电阻R10连接在集电极上为第二光耦支路212供电。光耦U2的信号接收端的发射极接地。光耦U2的信号接收端的集电极也经由电容C4接地。在第三光耦支路213中，光耦U3的信号发送端的阳极经串联限流电阻R11、R12与输入零线相连。光耦U3的信号发送端的阴极经串联限流电阻R13、R14与二极管D2的阳极相连。二极管D2的阴极与输入地线相连。光耦U3的信号接收端的集电极与主控芯片220的INT2引脚相连。直流电输出电路150经由电阻R15连接在集电极上为第三光耦支路213供电。光耦U3的信号接收端的发射极接地。光耦U3的信号接收端的集电极也经由电容C2接地。

输入零线、输入火线以及输入地线的一端用于连接诸如220V的外部电网。输入地线的另一端用于接地。输入零线与输入火线的另一端用于连接电器。输入零线、输入火线以及输入地线中的每一个上还分别连接有继电器。继电器的一端连接直流电输出电路150，另一端连接在三极管的集电极上。三个三极管的发射极相连并接地，由此构成三极管驱动电路230。主控芯片220的P-REL1、P-REL2、P-REL3引脚分别与三个三极管的基极相连，用于控制继电器的开通关断。

下面详细描述根据本实用新型一个实施例的漏电保护装置的工作原理。

(1)主控芯片220向三极管Q1、Q2、Q3输出高电平的启动信号，三极管驱动电路230导通。因此，继电器有电流通过产生磁力，将开关K1、K2、K3吸合，形成通路。

(2)读取一个外电网电流周期内输入零线、输入火线、输入地线三者两两之间的光耦U1、U2、U3在正半周和负半周分别输出的电平值。以光耦支路211为例，当输入零线、输入火线均正常连接时，在电网电压的正弦波前5毫秒，电流方向是从输入零线到多级串联限流电阻R01、R02、R03、R04，之后正向通过光耦U1、二极管D5到达输入火线。光耦U1导通，触发光耦U1的信号接收端，使得集电极和发射极导通，从而拉低主控芯片220的INT0引脚的电平，得到小于5毫秒的低电平，记为0。当电网电压的正弦波进入后5毫秒，即负半周时，由于二极管D5具有单向导通性，光耦U1中不能通过电流，故不能导通。因此，主控芯片220的INT0引脚变为时间大于5毫秒的高电平，记为1。

(3)主控芯片220将接收到的电平信号与预设数值进行对照，根据对照结果判断情况是否正常，从而对继电器进行控制。若判断为正常情况则允许继电器的开关K1、K2闭合，而控制开关K3断开；若判断为非正常情况则控制继电器的开关K1、K2、K3均断开。

利用上述检测电路200实现漏电保护装置的漏电保护功能。即使光耦电路210中产生微弱电流，光耦也可以输出相应的电平信号到主控芯片220，主控芯片220所得结果准确、可靠。当出现电源电线连接错误或缺失、电器外壳带电即地线带电或地线缺失等不正常的情况，主控芯片220可以根据所得电平信号控制继电器开关的通断，可以阻止电器工作，避免触电事故的发生。由此，保证了漏电保护装置的漏电保护功能可以安全、智能的执行。

可选地，漏电保护装置还可以包括报警电路。图4示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的漏电保护装置的报警电路300的示意图。报警电路300包括指示灯电路310和/或蜂鸣器电路320。指示灯电路310连接主控芯片220，其可以包括发光二极管(LED)。蜂鸣器电路320也可以连接主控芯片220。由此，报警电路可以在主控芯片220的控制下报警。指示灯电路310还连接直流电输出电路150，以由直流电输出电路150为其供电。蜂鸣器电路320与指示灯电路310类似，也连接直流电输出电路150。

如图4所示，在指示灯电路310中，发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6分别串联电阻R30、R31、R32、R33、R34、R35，这些串联电路并联在一起。指示灯电路310的一端连接直流电输出电路150，另一端分别连接主控芯片220的P-LED1引脚、P-LED2引脚、P-LED3引脚、P-LED4引脚、P-LED5引脚、P-LED6引脚。表1示出了在电器电源连线不同连接的不同情况下指示灯电路中的LED指示灯的预设真值表。其中LED指示灯的亮灭分别表示不同的值“1”和“0”。本领域普通技术人员可以理解，也可以利用双色LED指示灯来实现，不同颜色亮起表示不同的值。如上所述，主控芯片220可以接收到电平信号，并将该电平信号与预设真值表进行对照，判断当前情况属于预设真值表中的哪一种情况，并相应的亮灯。

表1 预设真值表

在蜂鸣器电路320中，蜂鸣器BUZ与电阻R36并联后再与电阻R37串联。蜂鸣器电路320的一端连接直流电输出电路150，另一端连接主控芯片220的P-BUZ引脚。当漏电保护装置所保护的电器发生异常时，蜂鸣器BUZ向用户报警提示。

报警电路300可以在检测电路200检测到漏电情况时提醒用户，避免用户触电。报警电路300的设置使得漏电保护装置的漏电保护功能更完善，并且用户可以根据LED指示灯的颜色得知具体漏电部分，为之后的维修工作降低了难度、减小了工作量。

根据本实用新型的另一方面，提供一种电器。该电器包括如上所述的漏电保护装置。在用户开始使用电器之前或在电器使用过程中，可以利用漏电保护装置对其电源或电器本身进行漏电检测。例如，电源线中的输入电线是否缺失、错接或者是电器外壳是否漏电等漏电情况。漏电保护装置的工作过程如上所述，在此不再赘述。

设置有漏电保护装置的电器可以在使用前进行漏电自检，也可以在使用过程中实时检测是否有漏电情况的发生，保证了电器使用的安全性，有效避免了触电事故的发生，减少了人员伤亡。而且，由于该电器中的漏电保护装置的电源电路100独立于电器的电源电路，保证了其电源电压的稳定性，使得漏电保护装置在工作时不受电器的影响，起到更准确、更可靠的漏电保护的作用。

为了便于描述，在这里可以使用术语“连接”来描述图中所示的一个或多个元件或特征与其他元件或特征的关系。应当理解的是，“连接”可以包括直接连接或经由其他元件或特征的间接连接，本文意在包含所有这些情况。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (12)

1.一种漏电保护装置，其特征在于，包括：

电源电路，所述电源电路包括顺次连接的交流电输入电路、整流电路、变压电路、直流电输出电路，其中，所述电源电路独立于所述漏电保护装置所保护的电器的电源电路；以及

检测电路，所述检测电路的电源输入端连接所述直流电输出电路的输出端。

2.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，所述变压电路的第一输入端子经由稳压电路接地。

3.根据权利要求2所述的漏电保护装置，其特征在于，所述稳压电路包括：

与所述变压电路的第一输入端子连接的电源稳压芯片；以及

与所述变压电路中变压器的磁芯耦合的绕组，所述绕组连接所述电源稳压芯片，并且所述绕组的一个端子接地。

4.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，所述交流电输入电路包括电源零线和电源火线，在所述电源火线上设置有NTC浪涌电阻，在所述NTC浪涌电阻之后的电源火线和所述电源零线之间并联有压敏电阻、差模电容和/或放电电阻。

5.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，所述电源电路还包括：去噪电路，所述整流电路和所述变压电路经由所述去噪电路连接。

6.根据权利要求5所述的漏电保护装置，其特征在于，所述去噪电路包括：滤波电路和/或RCD吸收电路。

7.根据权利要求6所述的漏电保护装置，其特征在于，所述滤波电路包括滤波电感、第一滤波电容和第二滤波电容，所述滤波电感的两端分别连接所述整流电路的第一输出端子和所述变压电路的第二输入端子，所述第一滤波电容连接在所述整流电路的第一输出端子和第二输出端子之间，所述第二输出端子还接地，所述第二滤波电容连接在所述变压电路的第二输入端子和所述整流电路的第二输出端子之间。

8.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，所述变压电路的第二输入端子还经由电容器接地。

9.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，所述直流电输出电路包括整流滤波电路，所述整流滤波电路包括：

串联在所述变压电路的第一输出端子和所述变压电路的第二输出端子之间的二极管以及电容器。

10.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，所述检测电路包括：主控电路和三极管驱动电路；

所述主控电路包括光耦电路和主控芯片；

所述光耦电路包括输入零线、输入火线和输入地线，所述输入零线、所述输入火线和所述输入地线中的任意二者之间连接有限流电阻、光耦的信号发送端和二极管，所述光耦的信号接收端连接所述主控芯片，所述输入零线、所述输入火线和所述输入地线中的每一个上还连接有继电器，所述继电器的信号控制端经由三极管驱动电路连接所述主控芯片，所述主控芯片用于根据来自所述光耦的信号接收端的信号控制所述继电器，

所述光耦的信号接收端、所述继电器和所述主控芯片还连接所述直流电输出电路，以由所述直流电输出电路为其供电。

11.根据权利要求10所述的漏电保护装置，其特征在于，所述漏电保护装置还包括报警电路，所述报警电路包括指示灯电路和/或蜂鸣器电路，所述指示灯电路和/或所述蜂鸣器电路连接所述主控芯片，以在所述主控芯片的控制下报警，所述指示灯电路和/或所述蜂鸣器电路还连接所述直流电输出电路，以由所述直流电输出电路为其供电。

12.一种电器，其特征在于，包括根据权利要求1至11任一项所述的漏电保护装置。

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