CN219105129U - 一种用于交流输入金属设备的接地检测告警电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于交流输入金属设备的接地检测告警电路，包括用于连接金属设备交流电源的相线和零线且限制电流大小的第一用电器，正负半波检测电路，其检测端分别与所述第一用电器的输出端和金属设备交流电源的地线连接；处理器，其信号输入端与所述正负半波检测电路的输出端连接；告警机构，其控制端与所述处理器的输出端连接。本实用新型，实现了对接地进行故障检测并能够直观的反馈出接地故障，具有提升安全性、直观反馈、便于识别的有益效果。

Description

一种用于交流输入金属设备的接地检测告警电路

技术领域

本实用新型涉及一种接地检测电路，更具体的说，本实用新型涉及一种用于交流输入金属设备的接地检测告警电路。

背景技术

对于金属机箱设备，特别是便携式设备，在金属机箱设备工频交流输入供电时，若未接地或接地不良，人体接触金属机箱设备的箱体有触电的风险。

在现有技术中，有对电动汽车交流充电桩的接地检测的研究和应用，例如：发明专利-CN 110884380 A-一种交流充电桩接地检测与控制装置及交流充电桩，其能够实现充电桩的接地故障检测并及时断电，从而完善充电桩的接地故障检测功能，进而提高充电桩的安全性和可靠性；但是在接地故障时进行断电的方式，不能直观的反馈出接地故障这一问题，反而容易让工作人员误以为设备内部出现故障，及其不利于设备的运行以及工作人员对设备的检修。

因此，如何实现对接地进行故障检测并直观的反馈出接地故障，是本技术领域待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种用于交流输入金属设备的接地检测告警电路，包括用于连接金属设备交流电源的相线和零线且限制电流大小的第一用电器；

正负半波检测电路，其检测端分别与所述第一用电器的输出端和金属设备交流电源的地线连接；

处理器，其信号输入端与所述正负半波检测电路的输出端连接；

告警机构，其控制端与所述处理器的输出端连接。

优选的是，其中，所述正负半波检测电路包括：

第一光耦，其二极管的正极与所述第一用电器的输出端连接，所述第一光耦的二极管负极与所述地线连接；

第二光耦，其二极管的负极与所述第一用电器的输出端连接，所述第一光耦的二极管正极与所述地线连接，所述第二光耦的三极管与所述第一光耦的三极管并联，且所述第二光耦的三极管输出端与所述处理器的信号输入端连接；

第一电阻，其一端连接在所述第一光耦与所述第二光耦的连接线路上，且所述第一电阻的另一端连接有的用于导通三极管的电源。

优选的是，其中，所述告警机构设置为指示灯、声音警报器或显示屏幕中的任意一种。

优选的是，其中，所述第一光耦的二极管负极与所述地线的连接线路上还串联有第一保护二极管，所述第二光耦的正极与所述地线的连接线路上还串联有第二保护二极管。

优选的是，其中，所述第一用电器与所述零线的连接线路上还串联有第二用电器，且所述第二用电器的输出端与所述正负半波检测电路的检测端连接，所述第二用电器与所述第一用电器规格相同。

优选的是，其中，所述第二光耦与所述处理器的连接线路上还连接有用于平滑检测状态信号的第一电容的一端，且所述第一电容的另一端接地。

优选的是，其中，所述第一用电器设置为第二电容、第二电阻中的任意一种。

本实用新型至少包括以下有益效果：

其一、本实用新型，实现了对接地进行故障检测并能够直观的反馈出接地故障，具有提升安全性、直观反馈、便于识别的有益效果。

其二、在本实用新型中，能够通过指示灯亮灯、声音警报器声音提示或显示屏幕提示显示中的任一种方式，向工作人员进行直观的提示反馈，具有辨识度高、反馈直观的有利之处。

其三、在本实用新型中，在相线和零线反接时，第一用电器失效第二用电器做工；在相线和零线正接时，第一用电器做工第二用电器失效，以此满足相线和零线正接或反接需求，具有增强适用性、保障电路稳定性的有利之处。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

图2为本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1示出了本实用新型的一种实现形式，其中包括用于连接金属设备交流电源的相线和零线且限制电流大小的第一用电器1；

正负半波检测电路2，其检测端分别与所述第一用电器1的输出端和金属设备交流电源的地线连接；

处理器，其信号输入端与所述正负半波检测电路的输出端连接；

告警机构，其控制端与所述处理器的输出端连接。

工作原理：通过第一用电器1限制对地漏电流的大小，以满足正负半波检测电路2对电流大小的需求，当接地良好时，相线对地线的正半波电流或负半波电流，经第一用电器1限制电流大小后进入正负半波检测电路2，正负半波检测电路2向处理器输送低电平信号，处理器则不启动告警机构进行告警；当接地开路或不良时，无电流流过正负半波检测电路2，正负半波检测电路2向处理器输送高电平信号，处理器则启动告警机构进行告警。在这种技术方案中，实现了对接地进行故障检测并能够直观的反馈出接地故障，具有提升安全性、直观反馈、便于识别的有益效果。

如上述方案中，所述正负半波检测电路2包括：

第一光耦N1，其二极管的正极与所述第一用电器1的输出端连接，所述第一光耦N1的二极管负极与所述地线连接；

第二光耦N2，其二极管的负极与所述第一用电器1的输出端连接，所述第一光耦N1的二极管正极与所述地线连接，所述第二光耦N2的三极管与所述第一光耦N1的三极管并联，且所述第二光耦N2的三极管输出端与所述处理器的信号输入端连接；

第一电阻R1，其一端连接在所述第一光耦N1与所述第二光耦N2的连接线路上，且所述第一电阻R1的另一端连接有的用于导通三极管的电源Vcc。

工作原理：当接地良好相线对地线输出正半波电流时，相线对地线的正半波电流流经第一用电器1、第一光耦N1的二极管，电源Vcc通过第一电阻R1以给第一光耦N1的三极管导通所需电流，使得第一光耦N1的三极管导通，第一光耦N1的三极管输出低电平，此时第二光耦N2的二极管不通使得第二光耦N2的三极管也不导通，第二光耦N2的三极管输出高电平。第一光耦N1的三极管和第二光耦N2的三极管并联，向处理器输出信号为低电平，处理器则不启动告警机构进行告警；当接地良好相线对地线输出负半波电流时，相线对地线的负半波电流流经第一用电器1、第二光耦N2的二极管，电源Vcc通过第一电阻R1以给第二光耦N2的三极管导通所需电流，第二光耦N2的三极管导通，第二光耦N2的三极管导通输出低电平，此时第一光耦N1的二极管不通使得第一光耦N1的三极管也不导通，第一光耦N1的三极管输出高电平，第一光耦N1的三极管和第二光耦N2的三极管并联，向处理器输出信号为低电平，处理器则不启动告警机构进行告警；当接地开路或不良时，相线对地线无电流经过或电流过小不足以让第一光耦N1的二极管或第二光耦N2的二极管导通，使得第一光耦N1的三极管和第二光耦N2的三极管均不导通，从而第一光耦N1的三极管和第二光耦N2的三极管并联，向处理器输出信号为高电平，处理器则启动告警机构进行告警。

如上述方案中，所述告警机构设置为指示灯、声音警报器或显示屏幕中的任意一种。通过将告警机构设置为指示灯、声音警报器或显示屏幕中的任意一种，在处理器接收到高电平信号时，能够通过指示灯亮灯、声音警报器声音提示或显示屏幕提示显示中的任一种方式，向工作人员进行直观的提示反馈，具有辨识度高、反馈直观的有利之处。

如上述方案中，所述第一光耦N1的二极管负极与所述地线的连接线路上还串联有第一保护二极管V1，所述第二光耦N2的正极与所述地线的连接线路上还串联有第二保护二极管V2。

工作原理：通过第一保护二极管V1对第一光耦N1进行保护，防止第一光耦N1的二极管反向击穿损坏，通过第二保护二极管V2对第二光耦N2进行保护，防止第二光耦N2的二极管反向击穿损坏，具有保障电路稳定性、延长使用寿命的有利之处。

如上述方案中，所述第一用电器1与所述零线的连接线路上还串联有第二用电器3，且所述第二用电器3的输出端与所述正负半波检测电路2的检测端连接，所述第二用电器3与所述第一用电器1规格相同。

工作原理：在允许相线和零线反接时，第二用电器3替代第一用电器1的作用，对流向正负半波检测电路2的电流大小进行限制；在相线和零线反接时，第一用电器1失效第二用电器3做工；在相线和零线正接时，第一用电器1做工第二用电器3失效，以此满足相线和零线正接或反接需求，具有增强适用性、保障电路稳定性的有利之处。

如上述方案中，所述第二光耦N2与所述处理器的连接线路上还连接有用于平滑检测状态信号的第一电容C3的一端，且所述第一电容C3的另一端接地。通过第一电容C3平滑检测状态信号，使第一光耦N1和第二光耦N2向处理器输出的信号电平稳定，具有提高稳定性的有利之处。

如上述方案中，所述第一用电器1设置为第二电容C1、第二电阻中的任意一种。通过将第一用电器1设置为第二电容C1、第二电阻中的任意一种，以便于适用于不同电路的接地检测，并通过调整第二电容C1或第二电阻的大小，以满足对电流的限流效果，具有增强适用性的有利之处。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种用于交流输入金属设备的接地检测告警电路，包括用于连接金属设备交流电源的相线和零线且限制电流大小的第一用电器，其特征在于：

正负半波检测电路，其检测端分别与所述第一用电器的输出端和金属设备交流电源的地线连接；

处理器，其信号输入端与所述正负半波检测电路的输出端连接；

告警机构，其控制端与所述处理器的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的用于交流输入金属设备的接地检测告警电路，其特征在于，所述正负半波检测电路包括：

第一光耦，其二极管的正极与所述第一用电器的输出端连接，所述第一光耦的二极管负极与所述地线连接；

第二光耦，其二极管的负极与所述第一用电器的输出端连接，所述第一光耦的二极管正极与所述地线连接，所述第二光耦的三极管与所述第一光耦的三极管并联，且所述第二光耦的三极管输出端与所述处理器的信号输入端连接；

第一电阻，其一端连接在所述第一光耦与所述第二光耦的连接线路上，且所述第一电阻的另一端连接有的用于导通三极管的电源。

3.根据权利要求1所述的用于交流输入金属设备的接地检测告警电路，其特征在于，所述告警机构设置为指示灯、声音警报器或显示屏幕中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的用于交流输入金属设备的接地检测告警电路，其特征在于，所述第一光耦的二极管负极与所述地线的连接线路上还串联有第一保护二极管，所述第二光耦的正极与所述地线的连接线路上还串联有第二保护二极管。

5.根据权利要求1所述的用于交流输入金属设备的接地检测告警电路，其特征在于，所述第一用电器与所述零线的连接线路上还串联有第二用电器，且所述第二用电器的输出端与所述正负半波检测电路的检测端连接，所述第二用电器与所述第一用电器规格相同。

6.根据权利要求2所述的用于交流输入金属设备的接地检测告警电路，其特征在于，所述第二光耦与所述处理器的连接线路上还连接有用于平滑检测状态信号的第一电容的一端，且所述第一电容的另一端接地。

7.根据权利要求1所述的用于交流输入金属设备的接地检测告警电路，其特征在于，所述第一用电器设置为第二电容、第二电阻中的任意一种。

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