TW201230575A - Utility ground detection - Google Patents

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TW201230575A
TW201230575A TW100119263A TW100119263A TW201230575A TW 201230575 A TW201230575 A TW 201230575A TW 100119263 A TW100119263 A TW 100119263A TW 100119263 A TW100119263 A TW 100119263A TW 201230575 A TW201230575 A TW 201230575A
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TW
Taiwan
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circuit
input
coupled
resistor
voltage
Prior art date
Application number
TW100119263A
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English (en)
Inventor
Albert Flack
Scott Garret Berman
Original Assignee
Aerovironment Inc
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/10Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to mechanical injury, e.g. rupture of line, breakage of earth connection
    • H02H5/105Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to mechanical injury, e.g. rupture of line, breakage of earth connection responsive to deterioration or interruption of earth connection

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

201230575 六、發明說明: 相關申請案之交叉引用 本申請案主張在2010年6月1曰由Flack等人提出申 請且標題為UTILITY GROUND DETECTION之美國臨時 申請案第61/350,459號之權益,其以引用之方式全部併 入本文。 【發明所屬之技術領域】 本發明所屬之技術領域為用於向電氣車輛充電之電氣 車輛供應設備。 【先前技術】 種向電氣車輛充電之方法為以公用設施電源供應給 車輛以便使該車輛中之充電器可對該車輛中之電池充 電。若在該公用設施電源處缺少接地,或該接地不供應 給汽車’則該汽車可能帶有電荷。若有人在接地的同; 觸摸汽車,則此人可能受電擊。 需要一種方法來偵測公用設施接地之缺失。在另—實
施例中需要—種方法來_公用設施接地之缺失而 出現錯誤指示。 I
[發明内容】 偵Cl可:的實施例中,提供一種缺少公用設施接地 電阻器"電路包括-對平衡電阻器,連接每一平衡 電阻^以接收公用設施電厂堅,該公用設施電㈣二 201230575 對公用設施電源線之一 不同電源線’該等平衡電阻器在
缺少公用設施接地偵測電路具有加法放大器,該加法放 大器具有搞接至該加總郎點及第一參考電壓的第一輸入 端,及耦接至第 二參考電壓之第二輸入端。該缺少公用 設施接地偵測電路具有平均電路,該平均電路係連接於 該加法放大器之S亥輸出端。提供比較器,該比較器具有 連接至該平均電路之第一輸入端及連接至臨限電壓之第 二輸入端。 在一些實施例中,可在公用設施電源線輸入端與接地 之間連接該不平衡電阻器。 在一些實施例中’該加法放大器之該第一輸入端亦可 能經由偏置電阻器連接至參考電壓。在一些實施例中, 該加法放大器之該第二輸入端可連接至接地,且連接該 加法放大器之該第一輸入端以經由一偏置電阻器接收正 參考電壓。 在其他的實施例中,可在該加法放大器之第一輸入端 與該等平衡電阻器之間連接二極體(例如,齊納二極體 (Zener diode))。該二極體可替代該參考電壓及偏置電阻 器° 在另外一些實施例中,可在臨限電阻器之間連接該比 201230575 較器之該第二輸入端,該等臨限電阻器以串聯方式相互 連接在接地與參考電壓之間連接該等臨限電阻器。在 一實施例中’可在該比較II之該第二輸人端與該比較 器之輸出端之間連接反饋電阻器。 在個可此的貫施例中,提供一種缺少公用設施接地 偵測電路肖電路包括加法放大器,該加法放大器具有 、”里連接以經由平衡電阻器接收公S設施電壓且經由以分 路方式連#的偏置電阻器接收參考電壓之該反相輸入 端'•亥非反相輸入端經連接以接收參考電壓。以分路方 式在公用設施電源線輸入端與參考電壓之間連接不平衡 電阻益°㈣波器連接至該加法放大器之該輸出端。該 缺少公用設施接地偵測電路亦包括比較器,該比較器具 有連接至該;慮波11之輸出端之該反相輸人端及經連接以 接收臨限電壓之該非反相輸人端。可在該比較器之該非 反相輸入端與該比較器之該輸出端之間連接可選的反饋 電阻器。 在二實施例中,將該加法放大器之該非反相輸入端 連接至接地’且連接該加法放大器之該反相輸人端以經 由分路方式連接的該偏置電阻器接收正參考電壓。 在-個可能的實施例中,提供一種缺少公用設施接地 偵測電路’ 3玄電路包括加法放大器’該加法放大器具有 k連接m由齊納二極體接收公用設施電壓之該反相輸 入端’該齊納二極體與並聯的平衡電阻器以串聯方式連 接ο等平衡電阻器各自連接至公用設施電源輸入端。 201230575 將該非反相輸入端連接至參考電壓。以分路方式在公用 設施電源線輸入端與參考電壓之間連接不平衡電阻器。 將濾波器連接至該加法放大器之該輸出端。該缺少公用 設施接地偵測電路亦包括比較器,該比較器具有連接至 δ亥;慮波器之輸出端之該反相輸入端及經連接以接收臨限 電壓之該非反相輸入端。可在該比較器之該非反相輸入 端與該比較器之該輸出端之間連接可選的反饋電阻器。 在一個可忐的貫施中,提供一種用於偵測公用設施電 壓輸入中之缺少公用設施接地之方法。該方法可包括以 下步驟.對該等公用設施電壓輸入之一者進行偏置;對 該偏置的公用設施電壓及該等公用設施電壓輸入之另一 者進行感測及合計;以及將該等合計的電壓與臨限電壓 相比以提供比較輸出。將該比較輸出平均化。隨後將該 平均輸出與臨限電壓相比以提供接地故障訊號。 一些實施進一步包括以下步驟:使用該接地故障訊號 作為輸入來控制公用設施電源接觸器,以決定是否實行 以下舉動中的至少一個:開啟該公用設施電源接觸器以 便供應公用設施電源給AC輸出,或者關閉該公用設施 電源接觸器以便對AC輸出抑制公用設施電源。 一些實施包括以下步驟:在將該等合計的電壓與臨限 電壓相比之前’將該等合計的電壓與偏置電壓進行組 合。在-些實施中,對該電壓進行偏置之步驟包括以下 步驟;以正電壓進行偏置。 替代性實施包括以下步驟:在將該等合計的電壓與 201230575 臨限電壓相_提供該崎“之前,對料 麼進行整流。在一些實施中,整流之步驟包括以下步驟: 使用齊納二極體》 在-個實施中,使用平衡電阻器執行該感測之步驟。 在-個實施中,平均化之步驟包括以下步驟:使用串 聯電阻器及並聯電容器過濾該比較輪出。 一些實施包括以下步驟:反饋接地故障訊號之一部分 且將該部分與該臨限電壓進行組合,以使得該平均輸出 與該組合臨限電壓及該接地故障訊號之反饋部分相比以 提供該接地故障訊號。 【實施方式】 在接地為真實的接地時偵測讀數將為零。在接地為三 相中點(中性的)時,該中性狀態將正弦波動。缺少公 用設施接地電路10(第1圖)之各種實施例之一個目的 是識別電壓L1及L2(第4圖)之中點是否連接至接地。 兩個電壓L1及L2表示相對於接地/中性之兩相。若為單 相(240 V),則兩個電壓源L1及L2是異相180度,或若 為三相(208 V),則兩個電壓源L1及L2是異相120度。 圖示於第1圖中之訊號AC_1及AC_2分別為公用設施 電源電壓L1及L2 (第4圖)。 第1圖圖示該缺少公用設施接地偵測電路10之一個可 能的實施例之簡圖。如以下所論述,放大器200在本文 稱為加法放大器200,是因為放大器200之反相輸入端2 201230575 為一加總節點。加法放大器200作用如同一比較器,因 為該放大器為不具有反饋電阻器之單個供應放大器’所 以該放大器無淨增益。若該加法放大器2〇〇之該反相輸 入2低於非反相輸入3,則輸出丨升高。若該加法放大 器200之反相輸入2高於該非反相輸入3,則輸出i降 低。在圖示於第1圖中之實施例中,VDC為33V。如第 1圖及第3圖所示,若有需要可將VDC經由電容器(例 如,0.1微法拉電容器)耦接至接地。 第2圖圖示第1圖之缺少公用設施接地偵測電路ι〇 之。P分10b之簡圖,該圖圖示用於公用設施電源 L1(AC_1)及L2(AC_2)之平衡加總電阻器13〇及14〇,及 一不平衡電阻器12(^如第2圖所示,Ac—i訊號經由不 平衡電阻器1 20連接至接地。在本實例中不平衡電阻器 120為60 K歐姆,此情形在圖中表示為串聯三個2〇让 歐姆的i瓦特電阻器。分別經由平衡傳感電阻器i3〇及 140將AC_1及AC_2訊號連接至加法放大器2〇〇之反相 輸入2。因此,如本實例中將三個1M歐姆之電阻器串 聯所不,經由3M歐姆之平衡傳感電阻器13〇將丄 訊號連接至加法放大器200之反相輸入2,且如本實例 中將三個1M歐姆之電阻器串聯所示,經由亦為3M歐 姆之平衡傳感電阻器140將八(:—2訊號連接至加法放大 器200之反相輸入亦在加法放大器2〇〇之反相輸入2 與參考電Μ獸之間連接偏置電阻器5Q。在本實例中 該偏置電阻器為49.9 K歐姆且該偏置電阻器之參考電壓 201230575 VDC為+3.3 V。將加法放大器之非反相輸入3連接至接 地0 在缺少公用設施接地電路10連接至三相公用設施電 源時,總和不會合計為零,但會有少量變化。對於較高 電壓’亦即三相240 V’此舉可引起一不適當的故障信 號ac—gnd_fault。為抑制少量正弦電壓上之 AC—GND一FAULT且僅指示用於缺少公用設施接地之電 壓特性的較大量之AC—GND—FAULT,偏置電阻器50用 以偏置量測以使得不適當的AC_GND_FAULT指示不會 出現。加法放大器200對總和進行半波整流,且偏置電 阻器50沿正向偏置電壓。 在操作中,若不存在公用設施接地’則不平衡電阻器 120將接線電壓向電路之接地/共用處(亦即,電路板上 的接地)及引。若沒有公用設施接地,則不平衡電阻器 12〇吸引加法放大器200之反相輸人2處之電壓此舉 引起加法放大器200之輸出u生脈衝。據波電路16〇 對來自加法放大器200之輸出丨之脈衝進行平均化且將 該等脈衝提供給比較器扇(亦即,作用如同比較器扇 之運算放大器)。濾波電路16〇具有串聯電阻器Μ],該 串聯電阻器162與比較器则之反相輸入6以串聯方= 連接。濾波器160亦具有電容器164、,該 聯連接至電阻器162與比較器300之反 、 .. . , 々日輸入ό之間的 接也。在本貫例中,為形成低通濾波器,電 1Μ歐姆且電容器164為1微法拉。 ·"、 201230575 比較器3 00將;慮波器i 6〇之輸出與臨限電壓相比,且 若滤波$ 160之輸出跨越該臨限電壓,則比較器3〇〇在 比較器300之輸出7處提供Ac—GND-Fault訊號。臨 P艮電阻器1 70及i8G在其各自的末端連接至接地及參考 電壓Vref (在本實例中& 3〇v),且另一末端連接在一 起且連接至比較器300之非反相輸入5以提供臨限電 壓。臨限電阻器170及180分別為3 65 K歐姆及49 9 κ 歐姆。因此,比較器300之非反相輸入5經由電阻器ΐ7〇 連接至接地且經由電阻器18〇連接至參考電壓f。 反饋電阻器190自比較器300之輸出7連接至比較器 3〇〇之非反相輸入5。反饋電阻器19〇在比較中引入遲滞 作用以使偵測之臨限值發生變化,但是在各種實施例中 電路10將在隨後閂鎖之故障第一次發生時跳閘,因此 ac_gnd_fault之振盪在該等實施例中不是影響因 素。在一個實施例中,反饋電阻器19〇為1M歐姆。 偏置電阻器50將加法放大器200之輸出1推向接地, 以使得比較器300不會在實際具有接地之三相電力上發 生不當的跳閘。隨著供應電壓升高(亦即,240 V及高 於240 V),正弦電壓之振幅增加,此舉增加不當的 AC—GND—FAULT之可能性。在約240 V或以上之三相電 力之情況下’電路10在沒有偏置電阻器50的情況下將 不能可靠地進行工作。 加法放大器200及比較器300兩者皆可為運算放大 器,例如由 Texas Instruments (Dallas, TX)供應的 201230575 LMV342IDR型運算放大器。 在電路10中,特定值或元件可以是變化的。在本文論 述的特定實例中,若該接地缺少,或在約200 K歐姆至 500 K歐姆以上,則提供ac_GND—FAULT。 在一替代性實施例(第3圖)中,可在加法放大器2〇〇 之反相輸入之前插入齊納二極體55,來代替偏置電阻器 50 (第1圖)。在此實施例中,齊納二極體55將以串聯 方式插入平衡傳感電阻器130及140之網絡與加法放大 器200之反相輸入2之間。因此,在輸入加法放大器2〇〇 之反相輸入2之前,來自之AC_GND—SNS訊號將通過 齊納二極體5 5。 在又一實施例中(未圖示),偵測器或指示器(亦即, 插件板級的跨接線、程式開關等等)可用以識別公用設 施電源之特性,亦g卩24G V、2G8 V、三相、單相等等。 右使用三相240 V或更高,則可偵測公用設施之電壓以 決定公用設施電壓是否超過臨限值位準,亦即是否存在 公用設施過電壓。若存在過電壓,貝|J AC_GND_FAULT 可能是無效的且可能為錯誤的跳閘。 八在各種實施财,過電壓可引起錯誤的跳閘之事實十 分不便’但可容易進行恢復。在谓測到錯誤的缺少接地 故障時,隨後咖(未圖示)可決定是否是過電壓引起 該錯誤的㈣,且因此^同方式處理錯誤的回應。在 各種實施例中,此舉是「平杆 平疋十仃」故障偵測,因為可偵測 。、接地故障及過電禮故障兩者。該故障之過電壓臨限 12 201230575 值可藉由元件選擇進行調整以利用該過電壓臨限值,或 將該過電壓臨限值擴展出跳閘範圍。 參閱第丨-6圖,在許多可能的實施例之—個實施例 中’當不存在公用設施接地G (第4圖)時,由於跨越 一個相到達接地之電阻引線120 (第2圖),由平衡電阻 參考130(第2圖)及14〇(第2圖)設置的接地平衡之 接線將不平衡。此舉將在比較器2〇〇 (第1圖)之反相 輸入2的加總節點處建立非零電壓,該非零電壓將對儲 存電容器164(第1圖)進行超時充電且使比較器3〇〇 (第1圖)跳閘以提供AC_GND_FAULT (第1圖及第6 圖)。該AC_GND_FAULT (第1圖及第6圖)訊號可用 於閃鎖住接觸器截斷正反器652 (第6圖)且使接觸器 驅動器570 (第5圖)不能關閉繼電式接觸器57丨(第5 圖),並因此而不能關閉接觸器440 (第4圖),上述操 作進一步揭示於由Flack於2011年4月14曰提出申請 且標題為 GROUND FAULT INTERRUPT CIRCUIT FOR ELECTRIC VEHICLE 之 PCT 中請案 PCT/US11/032576 中’該PCT申請案主張由Flack在2010年4月14曰提 出申請且標題為 GROUND FAULT INTERRUPT CIRCUIT FOR ELECTRIC VEHICLE 之臨時申請案第 61/324,296 號之權益’該兩個申請案皆以引用之方式全部併入本文。 值得注意的是「一個實施例」或「一實施例」意謂與 該實施例結合描述的特定的特徵、結構、特性若需要時 可歸入一實施例中。在說明書中各處的用語「在一個實 13 201230575 施例中」不必全部參照相同的實施例。可將各種實施例 之其他特徵進一步歸入其他實施例中。 本文提供的說明及實例係用於說明之目的且不欲限制 附加申請專利範圍之範疇。本揭示案將視為本發明之原 則之實例且不欲限制本發明及/或所說明之實施例的申 請專利範圍之精神及範疇。 熟習此項技術者將針對本發明之特定申請案對本發明 進行修改。 包括在本專利案内的論述意欲充當基本的描述。讀者 應瞭解特疋的論述不可能明確地描述所有可能的實施例 且替代性實施例是隱式的。㈣,本論述可能並不充分 解釋本發明之通用性質且可能並不明確地顯示每-特徵 或元素如何忐實際成為代表性的或等效的元素。此外, 該等内容隱含在本揭示案中。在以裝置取向的術語來描 述本發明的情況下’裝置之每—元素隱性地執行功能。 同時應理解在不脫離本發明之實質的前提下可進行各種 文隻該等改變亦隱含在本說明中。該等改變仍屬於本 發明之範疇。 _卜亦可以各種方式達到本發明及巾請專利範圍之 元素之各者。本揭不案應理解為包含以下變化中的 各者:任何裝置實施例、方 方法賞施例之變化,或甚至僅 僅該等實施例之任何元素 ._ 燹化砰&之,應理解因為 本揭不案係關於本發明之諸 β 赞月之諸7"素,所以即使僅僅功能或 …果Τζ相同的,每一分参 母几素之用語亦可由等效裝置來表 14 201230575 達。該等等效的、範圍更寬的或甚至更為通用的術語應 視為包含在每一元素或作用之描述中。在期望使本發明 授權的隱性的較寬範圍變得明確的情況下可替代該等術 語。應理解全部作用可表達為用於產生該作用的手段或 可表達為引起該作用的元素。類似地,所揭示的每一實 體元素應理解為包含彼實體元素促成的作用之揭示。該 等改變及替代性術語理解為明確地包括在本說明中。 已結合若干實施例描述了本發明,現在熟習此項技術 者將必然瞭解修改。本文的示例性實施例不欲視為限制 性的’可能存在特徵結構之各種配置及組合。因而除 由附加的申請專利範圍所要求的之外,本發明不局限於 所揭示的實施例。 【圖式簡單說明】 結合以上描述、附加申請專利範圍及隨附圖式將更易 理解本發明之該等特徵及優點,其中: 第1圖圖示該缺少公用設施接地偵測電路之一個可能 的實施例之簡圖。 第2圖圖示第1圖之該缺少公用設施接地偵測電路之 部分之簡圖’第2圖圖示用於公用設施電源li(ac_i) 及L2(AC一2)之平衡加總電阻器及一不平衡電阻器。 第3圖圖示使用一齊納二極體之該缺少公用設施接地 该測電路之另一可能的實施例之簡圖。 15 201230575 第4圖圖示將公用設施電源連同一 一電氣車輛(未圖示).之一電缓之圖 第5圖圖示一接觸器控制電路之圖 第6圖圖示顯示於第4圖中部分圖 之放大的總圖。 些相關電路連接至 解視圖。 解視圖。 解中之該引導電路 16 201230575 【主要元件符號說明】 1 輸出 2 反相輪入 3 非反相輸入 5 非反相輪入 6 反相輸入 7 輸出 1〇 缺少公用設施接地電l〇b 部分 路 5〇 偏置電阻器 55 齊納二極體 12〇 電阻引線/不平衡電 130 平衡傳感電阻器/平 U〇 阻器 衡電阻參考 平衡傳感電阻器/平 160 濾波電路/濾波器 衡電阻參考 !62 電阻器 164 電容器 17〇 臨限電阻器 180 臨限電阻器 19〇 反饋電阻器 200 加法放大器 3〇〇 比較器 440 接觸器 57〇 接觸器驅動器 571 繼電式接觸器 652 接觸器截斷正反器 G 公用設施接地 Ll 公用設施電源/電壓/ L2 公用設施電源/電壓 電壓源 /電壓源 vdc 參考電壓 Vref 參考電壓 17

Claims (1)

  1. 201230575 七、申請專利範圍: 1. 一種缺少公用設施接地偵測電路,該電路包含: a) —對平衡電阻器,每一平衡電阻器經連接以接收公用 没施電力,該公用設施電力係來自一對公用設施電 源線之一不同電源線,將該等平衡電阻器在一加總 節點處連接在一起以能夠將來自該對公用設施電源 線的該等電壓進行合計; b) —不平衡電阻器’該不平衡電阻器經連接以便對來自 該等公用設施電源線之一電源線的電壓進行分路; c) 一加法放大器’該加法放大器包含: U一第一輸入端,該第一輸入端耦接至該加總節點 及一第一參考電壓; 2) —第二輸入端,該第二輸入端耦接至一第二參考 電壓;以及 3) —輸出端; d) -平均電路,該平均電路連接於該加法放大器之該輸 出端;以及 〇一比較器,該比較器包含連接至該平均電路之一第一 輸入端及連接至一臨限電壓之—第二輸入端。 2. 如請求項1所述之電路,其中續如 八Y这加法放大器之該第一輸 入端進一步連接至一參考電壓。 18 201230575 3.如請求項2所述之電路’其中該不平衡電阻器連接於一 公用設施電源線輸入端與接地之間。 4_如請求項2所述之電路’其中該加法放大器之該第一輸 入端經由一偏置電阻器連接至該參考電壓。 5·如請求項2所述之電路,其中該比較器之該第二輸入端 連接於臨限電阻器之間’該等臨限電阻器以串聯方式相 互連接,該等臨限電阻器連接於接地與一參考電壓之間。 6·如請求項5所述之電路,該電路進一步包含一反馈電阻 器’該反饋電阻器係連接在該比較器之該第二輸入端與 該比較器之一輸出端之間。 7.如請求項2所述之電路,該電路進一步包含—反饋電阻 器,該反饋電阻器係連接在該比較器之該第二輸入端與 該比較器之一輸出端之間。 ,·如睛衣項2所述 —、八命又該弟二侧 :端連接至接地,且其中該加法放大器之該第一輸入端 經連接以經由一偏置電阻器接收一正參考電壓。 19 201230575 9. 如請求項2所述之電路,該電路進一步包含一個二極 體,該二極體係連接在該加法放大器之第一輸入端與該 等平衡電阻器之間。 10. 如請求項9所述之電路,其中該二極體為一齊納二極體。 11. 如請求項9所述之電路,其中該不平衡電阻器連接於一 個公用設施電源線輸入端與接地之間。 12. 如請求項9所述之電路,其中該比較器之該第二輸入端 連接於臨限電阻器之間,該等臨限電阻器以串聯方式相 互連接,該等臨限電阻器連接於接地與一參考電壓之間。 13. 如請求項12所述之電路,該電路進—步包含一反馈電 阻器’該反饋電阻器係連接在該比較器之該第二輸入端 與該比較器之一輸出端之間。 14. 如請求項9所述之電路,該電路進一步包含一反饋電阻 器’該反饋電阻器係連接在該比較器之該第二輸入端與 該比較器之一輸出端之間。 15. 如請求項9所述之電路’該電路進一步包含一個二極 體’該二極體係連接在該加法放大器之第一輸入端與該 等平衡電阻器之間。 20 201230575 16.如請求項9所述之電路’其中該加法放大器之該第二輸 入端連接至接地’且其中該加法放大器之該第一輸入端 經連接以經由一偏置電阻器接收一正參考電壓。 1 7. —種缺少公用設施接地偵測電路,該電路包含: a) 一加法放大器,該加法放大器包含: (0 —反相輸入端,該反相輸入端經連接以經由平衡 電阻器接收公用設施電壓且經由一以分路方式 連接的偏置電阻器接收一參考電壓; (ii) 一非反相輸入端’該非反相輸入端經連接以接收 一參考電壓; (iii) 一輸出端; b) —不平衡電阻器,該不平衡電阻器以分路方式連接在 一公用設施電源線輸入端與一參考電壓之間; c) 一濾波器,該濾波器具有連接至該加法放大器之該輸 出端之一輸入端;以及 d) —比較器,該比較器包含: (i) 一反相輸入端,其連接至該濾波器之一輸出端; 以及 (ii) 一非反相輸入端’該非反相輸入端經連接以接收 一臨限電壓。 21 201230575 1 8 ·如請求項i 7所述之電路,—反饋電阻器連接在該比較 器之該非反相輸入端與該比較器之一輸出端之間。 19.如請求項17所述之電路,其中該加法放大器之該非反 相輸入端連接至接地’且其中該加法放大器之該反相輸 入端經連接以經由該以分路方式連接的偏置電阻器接收 一正參考電壓。 20·如請求項17所述之電路,其中該不平衡電阻器連接在 該公用設施電源線輸入端與接地之間。 21·如請求項17所述之電路,其中該比較器之該非反相輸 入端連接於臨限電阻器之間,該等臨限電阻器以串聯方 式相互連接,該等臨限電阻器連接於接地與一參考電壓 之間。 22· —種缺少公用設施接地偵測電路,該電路包含: a)—加法放大器,該加法放大器包含: (0 —反相輸入端’該反相輸入端經連接以經由—齊 納二極體接收公用設施電壓,該齊納二極體與並 聯的平衡電阻器以串聯方式連接,該等平衡電阻 器各自連接至一公用設施電源輸入; (ii) —非反相輸入端,該非反相輸入端連接至―參考 電壓; 22 201230575 (ϋ〇—輸出端; b) —不平衡電阻器’該不平衡電阻器連接在一公用設施 電源線輸入端與一參考電塵之間; c) /慮波器’遠’慮波器具有連接至該加法放大器之該輸 出端之一輸入端;以及 d) 一比較器,該比較器包含: (0—反相輸入端,該反相輸入端連接至該濾波器之 一輸出端;以及 Ο) —非反相輸入端’該非反相輸入端經連接以接收 —臨限電壓。 23 _如請求項22所述之電路,該電路進一步包含一反饋電 阻器,該反饋電阻器係連接在該比較器之該非反相輸入 端與該比較器之一輸出端之間。 24.如請求項22所述之電路,其中該加法放大器之該非反 相輸入端連接至接地’且其中該加法放大器之該反相輸 入端經連接以經由該以分路方式連接的偏置電阻器接收 一正參考電壓。 25_如睛求項22所述之電路,其中該不平衡電阻器連接在 該公用設施電源線輸入端與接地之間。 23 201230575 26. 如請求項22所述之電路,其中該比較器之該非反相輸 入連接於臨限電阻器之間,該等臨限電阻器以串聯方 式相互連接’該等臨限電阻器連接於接地與一參考電壓 之間。 27. —種用於偵測公用設施電壓輸入中之一缺少公用設施 接地之方法,該方法包含以下步驟: a) 對該等公用設施電壓輸入之一者進行偏置; b) 對該偏置的公用設施電壓及該等公用設施電壓輸入 之另一者進行感測及合計; c) 將該等合計的電壓與一參考臨限電壓相比以提供一 比較輸出; d) 將該比較輸出平均化以提供一平均輸出;以及 e) 將該平均輸出與一故障臨限電壓相比以提供一接地 故障訊號。 28. 如清求項27所述之方法’該方法進一步包含以下步驟· 反饋接地故障訊號之一部分且將該反饋部分與該故障臨 限電壓進行組合,以使得該平均輸出與該經組合之故障 臨限電壓及該接地故障訊號之該反饋部分相比以提供該 接地故障訊號。 29. 如請求項27所述之方法,其中使用平衡電阻器執行該 感測之步驟。 24 201230575 30‘如清求項27所述之方法,其中平均化之步驟包含以下 步驟:使用一串聯電阻器及並聯電容器過濾該比較輸出。 31·如印求項27所述之方法,該方法進一步包含以下步驟: 在將該等合計的電壓與該參考臨限電壓相比以提供該比 較輸出之前’將該等合計的電壓與一偏置電壓進行組合。 32. 如睛求項31所述之方法,其中對該電壓進行偏置之步 驟包含以下步驟:以—正電壓進行偏置。 33. 如4求項32所述之方法,該方法進一步包含以下步驟: 使用該接地故障訊號作為一輸入來控制一公用設施電源 接觸器’以決定是否實行以下舉動中的至少一個:開啟 該公用設施電源接觸器以便供應公用設施電源給一 AC 輸出’或者關閉該公用設施電源接觸器以便對一 AC輸 出抑制公用設施電源。 34. 如請求項27所述之方法,該方法進一步包含以下步驟: 在將該等合計的電壓與該參考臨限電壓相比以提供該比 較輸出之前,將該等合計的電壓進行整流。 35. 如請求項34所述之方法,其中整流之步驟包含以下步 驟:使用一齊納二極體。 25 201230575 36.如請求項35所述之方法’該方法進一步包含以下步驟: 使用該接地故障訊號作為一輸入來控制一公用設施電源 接觸器,以決定是否實行以下舉動中的至少一個:開啟 該公用設施電源接觸器以便供應公用設施電源給一 AC 輸出,或者關閉該公用設施電源接觸器以便對一 AC輸 出抑制公用設施電源。 3 7.如請求項27所述之方法,該方法進一步包含以下步驟: 使用s亥接地故障訊號作為一輸入來控制一公用設施電源 接觸器,以決定是否實行以下舉動中的至少一個:開啟 該公用設施電源接觸器以便供應公用設施電源給—A(: 輸出’或者關閉該公用設施電源接觸器以便對一 AC輪 出抑制公用設施電源。 26
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