CN216748026U - 接地检测电路及电器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型用于电气设备技术领域，提供一种接地检测电路及电器设备，电路包括电压检测模块，与产品的电源端连接，用于检测所述电源端的电压信号；电流检测模块，与产品的电源端连接，用于在接收到接地检测使能信号时与产品的接地端连接，以检测所述电源端的电流信号；信号处理模块，与所述电压检测模块和所述电流检测模块连接，用于根据所述电压信号和所述电流信号生成接地检测信号；主控模块，与所述电流检测模块连接，用于输出所述接地检测使能信号，所述主控模块还与所述信号处理模块连接，用于接收所述接地检测信号，并根据接地检测信号确定产品接地是否正常。本实用新型能有效避免产品没有接地而导致的安全隐患，提高产品安全性。

Description

接地检测电路及电器设备

技术领域

本实用新型属于电气设备技术领域，尤其涉及一种接地检测电路及电器设备。

背景技术

随着科技的发展，各种电器也是层出不穷，热水器、冰箱、洗衣机、电烙铁、转换插座等等，它给人们生活和工作带来方便的同时也带来了一些风险，触电事故时有发生。

现有的电器安规要求电器都有接地线，而且电器的金属外壳也和电器的接地线相连，但实际使用时这种接地线可能存在接地不可靠的情况，比如墙上的电源插座上是否接有地线，电器的接地线和插座上的地线是否连接在一起了，电器的接地线是否焊接牢固。当电器的接地线没有与大地连接时，会存在漏电损伤、损坏电器甚至存在人员触电等安全隐患。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种接地检测电路，旨在解决现有电器存在接地不可靠而导致安全隐患的问题。

本实用新型实施例提供一种接地检测电路，包括：

电压检测模块，与产品的电源端连接，用于检测所述电源端的电压信号；

电流检测模块，与产品的电源端连接，用于在接收到接地检测使能信号时与产品的接地端连接，以检测所述电源端的电流信号；

信号处理模块，与所述电压检测模块和所述电流检测模块连接，用于根据所述电压信号和所述电流信号生成接地检测信号；

主控模块，与所述电流检测模块连接，用于输出所述接地检测使能信号，所述主控模块还与所述信号处理模块连接，用于接收所述接地检测信号，并根据所述接地检测信号确定产品接地是否正常。

可选地，所述电压检测模块包括电压检测器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容；

所述电压检测器包括输入一端、输入二端、输出一端和输出二端，所述输入一端与所述电源端的电源第一端连接，所述输入二端与所述电源端的电源第二端连接，所述输出一端与所述第一电阻的一端连接，所述输出二端与所述第二电阻的一端连接；

所述第一电阻的另一端与所述信号处理模块连接；

所述第二电阻的另一端与参考地端连接；

所述第三电阻的一端与所述第一电阻的另一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第二电阻的另一端连接；

所述第一电容与所述第三电阻并联。

可选地，所述电流检测模块包括开关单元、第四电阻、第五电阻和第六电阻；

所述开关单元包括开关一端、开关二端和开关控制端，所述开关一端与产品的接地端连接，所述开关二端与所述第四电阻的一端以及所述信号处理模块连接，所述开关控制端与所述主控模块连接；

所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端、第六电阻的一端以及参考地端连接；

所述第五电阻的另一端与所述电源端的电源第一端连接；

所述第六电阻的另一端与所述电源端的电源第二端连接。

可选地，所述电流检测模块还包括第七电阻、第八电阻和第一开关元件；

所述第七电阻的一端与所述主控模块连接，所述第七电阻的另一端与所述第八电阻的一端以及所述第一开关元件的第一极管脚连接；

所述第一开关元件的第二极管脚接地，所述第一开关元件的第三极管脚与所述开关控制端连接；

所述第八电阻的另一端与所述第一开关元件的第二级管脚连接。

可选地，所述信号处理模块包括放大器单元、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和信号处理单元；

所述放大器单元包括第一放大电路和第二放大电路，所述第一放大电路包括的第一输入端、第二输入端和第一放大信号输出端，所述第二放大电路包括第三输入端、第四输入端和第二放大信号输出端；

所述第一输入端与所述第九电阻的一端连接，所述第二输入端与所述第十电阻的一端以及所述第十一电阻的一端连接，所述第一放大信号输出端与所述第十二电阻的一端连接；

所述第三输入端与所述电压检测模块连接，所述第四输入端和所述第二放大信号输出端均与所述第十三电阻的一端连接；

所述第九电阻的另一端与所述电流检测模块连接；

所述第十电阻的另一端与所述第十二电阻的一端连接；

所述第十一电阻的另一端与参考地端连接；

所述第十二电阻的另一端与所述信号处理单元的电流信号输入端连接；

所述第十三电阻的另一端与所述信号处理单元的电压信号输入端连接；

所述信号处理单元的信号输出端与所述主控模块连接。

可选地，所述信号处理模块还包括第一二极管、第二二极管和第二电容；

所述第一二极管的阳极与所述第九电阻的另一端连接；所述第一二极管的阴极与第一电压端连接；

所述第二二极管的阳极与参考地端连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接；

所述第二电容与所述第二二极管并联。

可选地，所述信号处理模块还包括第三二极管、第四二极管、第五二极管、第十四电阻、第十五电阻和第三电容；

所述第三二极管的阴极与所述第十四电阻的一端连接，所述第十四电阻的另一端与所述信号处理单元的电流信号输入端连接；

所述第四二极管的阳极与所述第三二极管的阴极连接，所述第四二极管的阴极与第一电压端连接；

所述第五二极管的阳极与参考地端连接，所述第五二极管的阴极与所述第四二极管的阳极连接；

所述第十五电阻与所述第五二极管并联，所述第三电容与所述第十五电阻并联。

可选地，所述信号处理模块还包括第六二极管、第七二极管和第四电容；

所述第六二极管的阳极与所述第十三电阻的一端连接，所述第六二极管的阴极与第一电压端连接；

所述第七二极管的阳极与参考地端连接，所述第七二极管的阴极与所述第六二极管的阳极连接；

所述第四电容与所述第七二极管并联。

可选地，所述信号处理模块还包括光耦、第十六电阻、第十七电阻和第五电容；

所述光耦的输入一管脚通过所述第十六电阻与第一电压端连接，所述光耦的输入二管脚与所述信号处理单元连接，所述光耦的输出一管脚与所述主控模块连接，所述光耦的输出二管脚接地；

所述第十七电阻的一端与所述光耦的输出一管脚连接，所述第十七电阻的另一端与第二电压端连接；

所述第五电容的一端与所述第十七电阻的一端连接，所述第五电容的另一端接地。

第二方面，本申请还提供一种电器设备，电器设备包括如上述的接地检测电路。

本实用新型实施例通过电压检测模块和电流检测模块检测产品的电源端的电压信号和电流信号，然后由信号处理模块根据该电压信号和电流信号进行计算生成并输出接地检测信号至主控模块，主控模块从而可以根据该接地检测信号确定产品是否有接地，实现产品接地检测功能，避免电路和产品在没有接地的情况下使用而导致的安全隐患，提高产品安全性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种接地检测电路一个实施例的模块结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种接地检测电路第一个实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

现在的电器的接地线可能存在接地不可靠的情况，当电器的接地线没有与大地连接时，会存在漏电损伤、损坏电器甚至存在人员触电等安全隐患。本实用新型通过检测产品电压信号和电流信号后，计算生成接地检测信号，主控模块从而可以根据该接地检测信号确定产品是否有接地，实现产品接地检测功能，避免电路和产品在没有接地的情况下使用而导致的安全隐患，提高产品安全性。

实施例一

在一些可选实施例中，如图1所示，本申请一个实施例提供一种接地检测电路，包括电压检测模块100、电流检测模块200、信号处理模块300和主控模块400。

电压检测模块100与产品的电源端连接，用于检测所述电源端的电压信号；

电流检测模块200与产品的电源端连接，用于在接收到接地检测使能信号时与产品的接地端PE连接，以检测所述电源端的电流信号；

信号处理模块300与所述电压检测模块100和所述电流检测模块200连接，用于据所述电压信号和所述电流信号生成接地检测信号；

主控模块400与所述电流检测模块200连接，用于输出所述接地检测使能信号，所述主控模块400还与所述信号处理模块300连接，用于接收所述接地检测信号，并根据所述接地检测信号确定产品接地是否正常。

在实施时，产品是指连接市电电网或者其他能输出稳定电压信号的电源以进行工作的电器设备，例如电饭煲、冰箱、空调、风扇、电磁炉或者其他电器产品，在此不做具体限定。

可选地，产品的电源端为产品与电源连接的部件，例如产品的插头，通过将插头插在电源插座即可实现产品与市电电网连接。可选地，产品的插头包括三个金属端子，分别对应电源端(火线、零线)和接地端PE(地线)。

电压检测模块100与电源端连接以检测电源端的电压信号，可选地，电压检测模块100可以采用常见的电压检测电路，例如采用多个电阻和电容串并联方式采集电源端的电压信号，在此不再赘述。

可选地，电流检测模块200可以采用常见的电流采集电路，例如采用多个电阻串并联连接组成电流采集电路以采集电源端到接地端PE的电流信号，在实施时，为避免电流采集电路持续采集电流信号而导致的电量持续消耗，电流检测模块20还可以包括开关件，开关件与电流采集电路串联，当开关件闭合导通时，产品的电源端、电流采集电路、开关件和产品的接地端PE形成回路，即可采集电源端的电流信号，而当开关件关断时，产品的电源端、电流采集电路、开关件和产品的接地端PE无法形成回路，从而不会产生电量消耗。

可选地，开关件可以采用能自由控制导通和关断的元器件或者电路，示例性地，开关件可以采用三极管、MOS管、IGBT、继电器等，开关件包括第一触点、第二触点和控制端，其中，第一触点和第二触点连接到产品的电源端、电流采集电路和产品的接地端PE之间的回路线路上，例如第一触点与电源端连接，而第二触点依次连接电流采集电路和产品的接地端PE，或者第二触点与电源端连接，而第一触点依次连接电流采集电路和产品的接地端PE，当然，第一触点也可以通过电流采集电路和电源端连接，而第二触点连接产品的接地端PE，或者第二触点通过电流采集电路和电源端连接，而第一触点连接产品的接地端PE。开关件的控制端与主控模块400连接，用于接收主控模块400输出的接地检测使能信号，当开关件接收到该接地检测使能信号时，开关件导通，产品的电源端、电流采集电路、开关件和产品的接地端PE形成回路，即可采集电源端的电流信号。

信号处理模块300将电压检测模块100和电流检测模块200输出的电压信号和电流信号信息进行计算生成接地检测信号，可选地，信号处理模块300可以采用单片机芯片，单片机芯片可以用于对电压信号和电流信号进行处理，例如根据电压信号和电流信号计算接地电阻，在实施时，如果产品无接地，则产品的接地端PE没有与大地连接，此时没有检测到的电流信号，单片机芯片可以输出表示产品无接地的接地检测信号。

进一步地，当产品接地不良时，例如产品的接地端PE虚焊，电流检测模块200会检测到电流信号，但是，接地不良会使得电流信号较小，相同电压情况下，计算出的接地电阻的阻值较大，例如当计算得到的接地电阻大于预设电阻阈值时，单片机芯片可以输出表示产品接地不良的接地检测信号。相反地，当产品接地良好时，计算出的接地电阻的阻值较小，当计算得到的接地电阻小于与预设电阻阈值时，单片机芯片可以输出表示产品接地良好的接地检测信号。

可选地，单片机设置有上述的预设电阻阈值，预设电阻阈值可以在产品出厂前存入到单片机芯片中，当接地电阻的阻值达到该预设电阻阈值时，确定产品接地不良，而当接地电阻的阻值小于该预设电阻阈值时，确定产品接地良好。

在一些实施例中，可以在产品无接地和接地不良时输出一个接地检测信号，而在产品接地良好时输出另一个接地检测信号，以接地检测信号包括高电平信号和低电平信号为例，当产品无接地和接地不良时，单片机芯片输出低电平信号，而当产品接地良好时，单片机芯片输出高电平信号。本申请实施例中的高电平信号和低电平信号，是指在数字逻辑电路中，低电平表示0，高电平表示1，从信号的电平角度来说，一般规定低电平为0ˉ0.25V，高电平为3.5ˉ5V。当然，接地检测信号不局限与上述的高电平信号和低电平信号的形式，还可以数值或者数字的组合形式，在此不做具体限定。

主控模块400可以是单独的控制芯片，在一些实施例中，主控模块400还可以是产品本身的控制芯片。当需要检测产品的接地时，例如产品的插头插在排插座上时，或者启动产品时，主控模块400可以输出接地检测使能信号至电流检测模块200，当主控模块400接收到信号处理模块300输出的接地检测信号时，可以根据该接地检测信号确定产品是否接地不良，还是以上述的接地检测信号包括高电平信号和低电平信号为例，当接地检测信号为高电平信号时，判断产品接地良好，不需要做动作，产品可以正常使用。而当接地检测信号为低电平信号时，判断产品接地不良，主控模块400可以锁住产品的功能，使产品无法使用，同时主控模块400还可以提醒用户产品接地不良，例如产品设置有蜂鸣器或者LED灯，可以通过蜂鸣器发出声音或者控制LED等闪烁对用户进行提醒。

本申请实施例通过电压检测模块和电流检测模块检测产品的电源端的电压信号和电流信号，然后由信号处理模块将该电压信号和电流信号进行计算生成接地检测信号输出至主控模块，主控模块从而可以根据该接地检测信号确定产品是否有接地，实现产品接地检测功能，避免电路和产品在没有接地的情况下使用而导致的安全隐患，提高产品安全性。

实施例二

在一些可选实施例中，如图2所示，所述电压检测模块100包括电压检测器DB1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第一电容D1；

所述电压检测器DB1包括输入一端AC1、输入二端AC2、输出一端VC1和输出二端VC2，所述输入一端AC1与所述电源端的电源第一端V1连接，所述输入二端AC2与所述电源端的电源第二端V2连接，所述输出一端VC1与所述第一电阻R1的一端连接，所述输出二端VC2与所述第二电阻R2的一端连接；

所述第一电阻R1的另一端与所述信号处理模块300连接；

所述第二电阻R2的另一端与参考地端GNDE连接；

所述第三电阻R3的一端与所述第一电阻R1的另一端连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第二电阻R2的另一端连接；

所述第一电容C1与所述第三电阻R3并联。

可选地，所述电流检测模块200包括开关单元K1、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6；

所述开关单元K1包括开关一端、开关二端和开关控制端，所述开关一端与产品的接地端PE连接，所述开关二端与所述第四电阻R4的一端以及所述信号处理模块300连接，所述开关控制端与所述主控模块400连接；

所述第四电阻R4的另一端与所述第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端以及参考地端GNDE连接；

所述第五电阻R5的另一端与所述电源端的电源第一端V1连接；

所述第六电阻R6的另一端与所述电源端的电源第二端V2连接。

在实施时，开关单元K1可以采用三极管、MOS管、IGBT、继电器或者其他开关元件，所述开关单元K1的开关一端、开关二端和开关控制端可以分别与三极管、MOS管、IGBT或者继电器的各引脚对应，例如开关单元K1采用三极管时，开关单元K1的开关一端、开关二端和开关控制端分别对应三极管的发射极、集电极和基极，当开关单元K1为MOS管时，开关单元K1的开关一端、开关二端和开关控制端分别对应MOS管的源极、漏极和栅极。

示例性地，以开关单元K1为继电器时，开关一端为继电器的第二触点，开关二端为继电器的第一触点，继电器的线圈的一端接地，线圈的另一端作为开关单元K1的开关控制端与主控模块400连接，当控模块400输出的接地检测使能信号时，线圈没有电流通过，第二触点和第一触点连接导通，此时电源端、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6通过开关单元K1和产品的接地端连接形成回路，从而由第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6组成的串并联电路采集电源端的电流信号。

在另一些实施例中，继电器的线圈的一端还可以与继电器电源端VE连接，所述电流检测模块200还包括第七电阻R7、第八电阻R8和第一开关元件Q1；

所述第七电阻R7的一端与所述主控模块400连接，所述第七电阻R7的另一端与所述第八电阻R8的一端以及所述第一开关元件Q1的第一极管脚连接；

所述第一开关元件Q1的第二极管脚接地，所述第一开关元件Q1的第三极管脚与所述开关控制端连接；

所述第八电阻R8的另一端与所述第一开关元件Q1的第二级管脚连接。

在实施时，继电器的线圈的另一端作为所述开关控制端与第一开关元件Q1的第三极管脚连接，可选地，第一开关元件Q1可以采用三极管、MOS管或者IGBT，第一开关元件Q1的第一极管脚、第二极管脚和第三极管脚分别与三级管、MOS管或者IGBT的三个引脚对应，例如，当第一开关元件Q1为三极管时，第一开关元件Q1的第一极管脚、第二极管脚和第三极管脚分别对应三极管的基极、发射极和集电极，而当第一开关元件Q1为MOS管时，第一开关元件Q1的第一极管脚、第二极管脚和第三极管脚分别对应MOS管的栅极、源极和漏极。

主控模块400输出接地检测使能信号至第一开关元件Q1的第一极管脚，当接地检测使能信号的电压高于第一开关元件Q1的导通电压时，第一开关元件Q1导通，从而使得线圈的另一端接地，线圈有电流通过，从而将继电器的第一触点和第二触点吸合连接导通。

实施例三

在一些可选实施例中，所述信号处理模块300包括放大器单元M1、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13和信号处理单元M2；

所述放大器单元M1包括第一放大电路和第二放大电路，所述第一放大电路包括的第一输入端Vin1、第二输入端Vin2和第一放大信号输出端Vout1，所述第二放大电路包括第三输入端Vin3、第四输入端Vin4和第二放大信号输出端Vout2；

所述第一输入端Vin1与所述第九电阻R9的一端连接，所述第二输入端Vin2与所述第十电阻R10的一端以及所述第十一电阻R11的一端连接，所述第一放大信号输出端Vout1与所述第十二电阻R12的一端连接；

所述第三输入端Vin3与所述电压检测模块100连接，所述第四输入端Vin4和所述第二放大信号输出端Vout2均与所述第十三电阻R13的一端连接；

所述第九电阻R9的另一端与所述电流检测模块200连接；

所述第十电阻R10的另一端与所述第十二电阻R12的一端连接；

所述第十一电阻R11的另一端与参考地端GNDE连接；

所述第十二电阻R12的另一端与所述信号处理单元M2的电流信号输入端AN_I连接；

所述第十三电阻R13的另一端与所述信号处理单元M2的电压信号输入端AN_AC连接；

所述信号处理单元M2的信号输出端PA与所述主控模块400连接。

在实施时，放大器单元M1可以采用LM358，LM358是一种双运算放大器，LM358内部包括有两个独立的运算放大器，当然，放大器单元M1还可以采用其他双运算放大器或者双运算放大电路，例如放大器单元M1还可以采用D4558双运算放大器。在此不做具体限定。

可选地，信号处理单元M2可以采用芯片MCU，芯片MCU可以是单片机，在实施时，芯片MCU还包括外围电路(图未示出)，外围电路包括芯片MCU的供电电路、复位电路、输入输出接口电路等，当然，外围电路不局限于供电电路、复位电路、输入输出接口电路等，还可以包括其他外围电路，不影响芯片MCU的功能，在此不做限定。

在实施时，第九电阻R9的另一端与第四电阻R4的一端连接，在开关单元K1闭合导通时，第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6组成的串并联电路检测到电源端的电流信号后，通过第九电阻R9输出至放大器单元M1的第一输入端Vin1，电流信号经过放大后从第一放大信号输出端Vout1输出至信号处理单元M2的电流信号输入端AN_I。第三输入端Vin3与所述第一电阻R1的另一端连接，电压检测模块100输出电压信号至信号处理单元M2的电流信号输入端AN_AC。信号处理单元M2根据该电流信号和电压信号计算出接地的电阻，并根据该接地的电阻输出接地检测信号至主控模块400。

实施例四

在一些可选实施例中，所述信号处理模块300还包括第一二极管D1、第二二极管D2和第二电容C2；

所述第一二极管D1的阳极与所述第九电阻R9的另一端连接；所述第一二极管D1的阴极与第一电压端VCC1连接；

所述第二二极管D2的阳极与参考地端GNDE连接，所述第二二极管D2的阴极与所述第一二极管D1的阳极连接；

所述第二电容C2与所述第二二极管D2并联。

可选地，所述信号处理模块300还可以包括第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第三电容C3；

所述第三二极管D3的阴极与所述第十四电阻R14的一端连接，所述第十四电阻R14的另一端与所述信号处理单元M2的电流信号输入端AN_I连接；

所述第四二极管D4的阳极与所述第三二极管D3的阴极连接，所述第四二极管D4的阴极与第一电压端VCC1连接；

所述第五二极管D5的阳极与参考地端GNDE连接，所述第五二极管D5的阴极与所述第四二极管D4的阳极连接；

所述第十五电阻R15与所述第五二极管D5并联，所述第三电容C3与所述第十五电阻R15并联。

可选地，所述信号处理模块300还可以包括第六二极管D6、第七二极管D7和第四电容C4；

所述第六二极管D6的阳极与所述第十三电阻R13的一端连接，所述第六二极管D6的阴极与第一电压端VCC1连接；

所述第七二极管D7的阳极与参考地端GNDE连接，所述第七二极管D7的阴极与所述第六二极管D6的阳极连接；

所述第四电容C4与所述第七二极管D7并联。

在实施时，第一二极管D1、第二二极管D2和第二电容C2能稳定电流信号。第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第三电容C3能起到稳定放大后的电流信号的作用。第六二极管D6、第七二极管D7和第四电容C4能起到稳定电压信号的作用，提高电路稳定性。

实施例五

在一些可选实施例中，所述信号处理模块300还包括光耦U1、第十六电阻R16、第十七电阻R17和第五电容C5；

所述光耦U1的输入一管脚通过所述第十六电阻R16与第一电压端VCC1连接，所述光耦U1的输入二管脚与所述信号处理单元300连接，所述光耦U1的输出一管脚与所述主控模块400连接，所述光耦U1的输出二管脚接地；

所述第十七电阻R17的一端与所述光耦U1的输出一管脚连接，所述第十七电阻R17的另一端与第二电压端VCC2连接；

所述第五电容C5的一端与所述第十七电阻R17的一端连接，所述第五电容C5的另一端接地。

在实施时，光耦U1的输入二管脚与信号处理单元M2的信号输出端PA连接，可选地，主控模块400可以采用控制芯片U2，控制芯片U2包括信号反馈端VF和使能信号输出端VS，其中，使能信号输出端VS与第七电阻R7的一端连接，用于输出接地检测使能信号。信号反馈端VF与光耦U1的输出一管脚连接，用于接收接地检测信号，例如接地检测信息包括“1”信号和“0”信号，其中，“1”信号为高电平信号，“0”信号为低电平信号，当主控模块400接收到“1”信号时，判断产品接地不良，主控模块400可以锁住产品的功能，并对用户进行提醒。当主控模块400接收到“0”信号时，判断产品接地良好，主控模块400可以不动作，或者提示用户产品功能良好。

实施例六

本申请还提供一种电器设备，电器设备包括如上述的接地检测电路。

在实施时，接地检测电路包括电压检测模块100、电流检测模块200、信号处理模块300和主控模块400。电压检测模块100与产品的电源端连接，用于检测所述电源端的电压信号；电流检测模块200与产品的电源端连接，用于在接收到接地检测使能信号时与产品的接地端PE连接，以检测所述电源端的电流信号；信号处理模块300与所述电压检测模块100和所述电流检测模块200连接，用于根据所述电压信号和所述电流信号生成接地检测信号；主控模块400与所述电流检测模块200连接，用于输出所述接地检测使能信号，所述主控模块400还与所述信号处理模块300连接，用于接收所述接地检测信号，并根据所述接地检测信号确定产品接地是否正常。

在实施时，电器设备是指连接市电电网或者其他能输出稳定电压信号的电源以进行工作的产品，例如电饭煲、冰箱、空调、风扇、电磁炉或者其他电器产品，在此不做具体限定。

可选地，产品的电源端为产品与电源连接的部件，例如产品的插头，通过将插头插在电源插座即可实现产品与市电电网的导通连接。可选地，产品的插头包括三个金属端子，分别对应电源端(火线、零线)和接地端PE(地线)。

电压检测模块100与电源端连接以检测电源端的电压信号，可选地，电压检测模块100可以采用常见的电压检测电路，例如采用多个电阻和电容串并联方式采集电源端的电压信号，在此不再赘述。

可选地，电流检测模块200可以采用常见的电流采集电路，例如采用多个电阻串并联连接组成电流采集电路以采集电源端到接地端PE的电流信号，在实施时，为避免电流采集电路持续采集电流信号而导致的电量持续消耗，电流检测模块20还可以包括开关件，开关件与电流采集电路串联，当开关件闭合导通时，产品的电源端、电流采集电路、开关件和产品的接地端PE形成回路，即可采集电源端的电流信号，而当开关件关断时，产品的电源端、电流采集电路、开关件和产品的接地端PE无法形成回路，从而不会产生电量消耗。

可选地，开关件可以采用能自由控制导通和关断的元器件或者电路，示例性地，开关件可以采用三极管、MOS管、IGBT、继电器等，开关件包括第一触点、第二触点和控制端，其中，第一触点和第二触点连接到产品的电源端、电流采集电路和产品的接地端PE之间的回路线路上，例如第一触点与电源端连接，而第二触点依次连接电流采集电路和产品的接地端PE，或者第二触点与电源端连接，而第一触点依次连接电流采集电路和产品的接地端PE，当然，第一触点也可以通过电流采集电路和电源端连接，而第二触点连接产品的接地端PE，或者第二触点通过电流采集电路和电源端连接，而第一触点连接产品的接地端PE。开关件的控制端与主控模块400连接，用于接收主控模块400输出的接地检测使能信号，当开关件接收到该接地检测使能信号时，开关件导通，产品的电源端、电流采集电路、开关件和产品的接地端PE形成回路，即可采集电源端的电流信号。

信号处理模块300将电压检测模块100和电流检测模块200输出的电压信号和电流信号信息进行计算生成接地检测信号，可选地，信号处理模块300可以采用单片机芯片，其中，单片机芯片可以用于对电压信号和电流信号进行处理，例如根据电压信号和电流信号计算接地电阻，在实施时，如果产品无接地，则产品的接地端PE没有与大地连接，此时没有检测到的电流信号，单片机芯片可以输出表示产品无接地的接地检测信号。

进一步地，当产品接地不良时，例如产品的接地端PE虚焊，电流检测模块200会检测到电流信号，但是，接地不良会使得电流信号较小，相同电压情况下，计算出的接地电阻的阻值较大，例如当计算得到的接地电阻大于预设电阻阈值时，单片机芯片可以输出表示产品接地不良的接地检测信号。相反地，当产品接地良好时，计算出的接地电阻的阻值较小，当计算得到的接地电阻小于与预设电阻阈值时，单片机芯片可以输出表示产品接地良好的接地检测信号。

可选地，单片机设置有上述的预设电阻阈值，预设电阻阈值可以在产品出厂前存入到单片机芯片中，当接地电阻的阻值达到该预设电阻阈值时，确定产品接地不良，而当接地电阻的阻值小于该预设电阻阈值时，确定产品接地良好。

在一些实施例中，可以在产品无接地和接地不良时输出一个接地检测信号，而在产品接地良好时输出另一个接地检测信号，以接地检测信号包括高电平信号和低电平信号为例，当产品无接地和接地不良时，单片机芯片输出低电平信号，而当产品接地良好时，单片机芯片输出高电平信号。本申请实施例中的高电平信号和低电平信号，是指在数字逻辑电路中，低电平表示0，高电平表示1，从信号的电平角度来说，一般规定低电平为0ˉ0.25V，高电平为3.5ˉ5V。当然，接地检测信号不局限与上述的高电平信号和低电平信号的形式，还可以数值或者数字的组合形式，在此不做具体限定。

主控模块400可以是单独的控制芯片，在一些实施例中，主控模块400还可以是产品本身的控制芯片。当需要检测产品的接地时，例如产品的插头插在排插座上时，或者启动产品时，主控模块400可以输出接地检测使能信号至电流检测模块200，当主控模块400接收到信号处理模块300输出的接地检测信号时，可以根据该接地检测信号确定产品是否接地不良，还是以上述的接地检测信号包括高电平信号和低电平信号为例，当接地检测信号为高电平信号时，判断产品接地良好，不需要做动作，产品可以正常使用。而当接地检测信号为低电平信号时，判断产品接地不良，主控模块400可以锁住产品的功能，使产品无法使用，同时主控模块400还可以提醒用户产品接地不良，例如产品设置有蜂鸣器或者LED灯，可以通过蜂鸣器发出声音或者控制LED等闪烁对用户进行提醒。

本申请实施例通过电压检测模块和电流检测模块检测产品的电源端的电压信号和电流信号，然后由信号处理模块将该电压信号和电流信号进行放大后算生成接地检测信号输出至主控模块，主控模块从而可以根据该接地检测信号确定产品是否有接地，实现产品接地检测功能，避免电路和产品在没有接地的情况下使用而导致的安全隐患，提高产品安全性。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种接地检测电路，其特征在于，包括：

电压检测模块，与产品的电源端连接，用于检测所述电源端的电压信号；

电流检测模块，与产品的电源端连接，用于在接收到接地检测使能信号时与产品的接地端连接，以检测所述电源端的电流信号；

信号处理模块，与所述电压检测模块和所述电流检测模块连接，用于根据所述电压信号和所述电流信号生成接地检测信号；

主控模块，与所述电流检测模块连接，用于输出所述接地检测使能信号，所述主控模块还与所述信号处理模块连接，用于接收所述接地检测信号，并根据所述接地检测信号确定产品接地是否正常。

2.如权利要求1所述的接地检测电路，其特征在于，所述电压检测模块包括电压检测器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容；

所述电压检测器包括输入一端、输入二端、输出一端和输出二端，所述输入一端与所述电源端的电源第一端连接，所述输入二端与所述电源端的电源第二端连接，所述输出一端与所述第一电阻的一端连接，所述输出二端与所述第二电阻的一端连接；

所述第一电阻的另一端与所述信号处理模块连接；

所述第二电阻的另一端与参考地端连接；

所述第三电阻的一端与所述第一电阻的另一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第二电阻的另一端连接；

所述第一电容与所述第三电阻并联。

3.如权利要求1所述的接地检测电路，其特征在于，所述电流检测模块包括开关单元、第四电阻、第五电阻和第六电阻；

所述开关单元包括开关一端、开关二端和开关控制端，所述开关一端与产品的接地端连接，所述开关二端与所述第四电阻的一端以及所述信号处理模块连接，所述开关控制端与所述主控模块连接；

所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端、第六电阻的一端以及参考地端连接；

所述第五电阻的另一端与所述电源端的电源第一端连接；

所述第六电阻的另一端与所述电源端的电源第二端连接。

4.如权利要求3所述的接地检测电路，其特征在于，所述电流检测模块还包括第七电阻、第八电阻和第一开关元件；

所述第七电阻的一端与所述主控模块连接，所述第七电阻的另一端与所述第八电阻的一端以及所述第一开关元件的第一极管脚连接；

所述第一开关元件的第二极管脚接地，所述第一开关元件的第三极管脚与所述开关控制端连接；

所述第八电阻的另一端与所述第一开关元件的第二极管脚连接。

5.如权利要求1所述的接地检测电路，其特征在于，所述信号处理模块包括放大器单元、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和信号处理单元；

所述放大器单元包括第一放大电路和第二放大电路，所述第一放大电路包括的第一输入端、第二输入端和第一放大信号输出端，所述第二放大电路包括第三输入端、第四输入端和第二放大信号输出端；

所述第一输入端与所述第九电阻的一端连接，所述第二输入端与所述第十电阻的一端以及所述第十一电阻的一端连接，所述第一放大信号输出端与所述第十二电阻的一端连接；

所述第三输入端与所述电压检测模块连接，所述第四输入端和所述第二放大信号输出端均与所述第十三电阻的一端连接；

所述第九电阻的另一端与所述电流检测模块连接；

所述第十电阻的另一端与所述第十二电阻的一端连接；

所述第十一电阻的另一端与参考地端连接；

所述第十二电阻的另一端与所述信号处理单元的电流信号输入端连接；

所述第十三电阻的另一端与所述信号处理单元的电压信号输入端连接；

所述信号处理单元的信号输出端与所述主控模块连接。

6.如权利要求5所述的接地检测电路，其特征在于，所述信号处理模块还包括第一二极管、第二二极管和第二电容；

所述第一二极管的阳极与所述第九电阻的另一端连接；所述第一二极管的阴极与第一电压端连接；

所述第二二极管的阳极与参考地端连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接；

所述第二电容与所述第二二极管并联。

7.如权利要求5所述的接地检测电路，其特征在于，所述信号处理模块还包括第三二极管、第四二极管、第五二极管、第十四电阻、第十五电阻和第三电容；

所述第三二极管的阳极与所述第十二电阻的另一端连接，所述第三二极管的阴极与所述第十四电阻的一端连接，所述第十四电阻的另一端与所述信号处理单元的电流信号输入端连接；

所述第四二极管的阳极与所述第三二极管的阴极连接，所述第四二极管的阴极与第一电压端连接；

所述第五二极管的阳极与参考地端连接，所述第五二极管的阴极与所述第四二极管的阳极连接；

所述第十五电阻与所述第五二极管并联，所述第三电容与所述第十五电阻并联。

8.如权利要求5所述的接地检测电路，其特征在于，所述信号处理模块还包括第六二极管、第七二极管和第四电容；

所述第六二极管的阳极与所述第十三电阻的一端连接，所述第六二极管的阴极与第一电压端连接；

所述第七二极管的阳极与参考地端连接，所述第七二极管的阴极与所述第六二极管的阳极连接；

所述第四电容与所述第七二极管并联。

9.如权利要求5所述的接地检测电路，其特征在于，所述信号处理模块还包括光耦、第十六电阻、第十七电阻和第五电容；

所述光耦的输入一管脚通过所述第十六电阻与第一电压端连接，所述光耦的输入二管脚与所述信号处理单元连接，所述光耦的输出一管脚与所述主控模块连接，所述光耦的输出二管脚接地；

所述第十七电阻的一端与所述光耦的输出一管脚连接，所述第十七电阻的另一端与第二电压端连接；

所述第五电容的一端与所述第十七电阻的一端连接，所述第五电容的另一端接地。

10.一种电器设备，其特征在于，所述电器设备包括如权利要求1至9中任一项所述的接地检测电路。

Images