專利名稱：漏電斷路器的智能型控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及漏電斷路器技術(shù)，尤其涉及一種漏電斷路器的智能型控制裝置。
背景技術(shù)：
一般的漏電斷路器是由零序電流互感器、控制裝置、脫扣器、報(bào)警裝置組成，其中， 被保護(hù)電路的火線、零線均穿過零序電流互感器的鐵芯，使零序電流互感器可以采集被保 護(hù)電路的漏電信號(hào)并輸入至控制裝置，控制裝置根據(jù)漏電信號(hào)的大小而控制脫扣器是否動(dòng) 作，從而控制漏電斷路器是否跳閘，達(dá)到保護(hù)的目的?，F(xiàn)有技術(shù)中漏電斷路器的控制裝置主要包括漏電檢測(cè)集成電路芯片(如型號(hào)為 M54123的漏電檢測(cè)集成電路芯片)、RC(阻容式)延時(shí)電路、可控硅，其工作原理是零序電流 互感器將采集的漏電信號(hào)輸入至漏電檢測(cè)集成電路芯片，經(jīng)過漏電檢測(cè)集成電路芯片的內(nèi) 部比較器進(jìn)行比較，若漏電信號(hào)電壓超過門H電壓，則漏電檢測(cè)集成電路芯片輸出高電平， 啟動(dòng)RC延時(shí)電路和報(bào)警裝置，提醒用戶發(fā)生漏電故障，如果用戶在RC延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間 內(nèi)消除漏電故障，則漏電檢測(cè)集成電路芯片不觸發(fā)可控硅，即脫扣器不動(dòng)作，漏電斷路器不 跳閘；在RC延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間后，如果漏電故障仍然沒有消除，則漏電檢測(cè)集成電路芯 片觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，使脫扣器動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)漏電斷路器跳閘。但是，上述漏電斷路器的控制裝置的RC延時(shí)電路為模擬電路，延時(shí)時(shí)間并不精 確，而且這種控制裝置的延時(shí)時(shí)間和漏電信號(hào)基準(zhǔn)值的調(diào)節(jié)，需要更換電子元器件或改變 電路結(jié)構(gòu)，即延時(shí)時(shí)間和漏電信號(hào)基準(zhǔn)值的調(diào)節(jié)較難，智能化程度低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種延時(shí)時(shí)間精確、延時(shí)時(shí)間 和漏電信號(hào)基準(zhǔn)值調(diào)節(jié)容易的漏電斷路器的智能型控制裝置。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)一種漏電斷路器的智能型控制裝置， 它包括有信號(hào)濾波放大電路、存儲(chǔ)有控制程序的內(nèi)置精確時(shí)間控制器的單片機(jī)、脫扣控制 電路，信號(hào)濾波放大電路的輸入端與漏電斷路器的零序電流互感器連接，信號(hào)濾波放大電 路的輸出端與單片機(jī)的信號(hào)輸入端連接，脫扣控制電路的輸入端與單片機(jī)的控制信號(hào)輸出 端連接，脫扣控制電路的輸出端與漏電斷路器的脫扣器連接，單片機(jī)的報(bào)警信號(hào)輸出端與 漏電斷路器的報(bào)警裝置連接。所述單片機(jī)采用內(nèi)置10位A/D (模數(shù)轉(zhuǎn)換)高精度轉(zhuǎn)換電路的單片機(jī)。所述單片機(jī)的型號(hào)為STC12C56^AD。進(jìn)一步包括電源電路，電源電路的輸入端外接交流電，信號(hào)濾波放大電路的電源 輸入端、單片機(jī)的電源輸入端、脫扣控制電路的電源輸入端均與電源電路的輸出端連接。所述脫扣控制電路包括電阻R2、二極管D2、三極管Q1、繼電器，電阻R2—端與單片 機(jī)的控制信號(hào)輸出端連接，電阻R2另一端與三極管Ql的基極連接，三極管Ql的發(fā)射極與 電源電路的輸出端連接，三極管Ql的集電極與繼電器的線圈Kl 一端、二極管D2的負(fù)極連接，繼電器的線圈Kl另一端、二極管D2的正極均接地，繼電器的常開開關(guān)Sl的兩端與漏電 斷路器的脫扣器連接。所述三極管Ql為PNP型三極管。進(jìn)一步包括程序下載端口，程序下載端口與單片機(jī)的程序輸入端連接。本實(shí)用新型有益效果在于本實(shí)用新型包括有信號(hào)濾波放大電路、存儲(chǔ)有控制程 序的內(nèi)置精確時(shí)間控制器的單片機(jī)、脫扣控制電路，信號(hào)濾波放大電路的輸入端與漏電斷 路器的零序電流互感器連接，信號(hào)濾波放大電路的輸出端與單片機(jī)的信號(hào)輸入端連接，脫 扣控制電路的輸入端與單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端連接，脫扣控制電路的輸出端與漏電斷路 器的脫扣器連接，單片機(jī)的報(bào)警信號(hào)輸出端與漏電斷路器的報(bào)警裝置連接。在使用時(shí)，本實(shí) 用新型可通過單片機(jī)精確設(shè)定延時(shí)時(shí)間，并且只要修改存儲(chǔ)在單片機(jī)內(nèi)的控制程序的相關(guān) 參數(shù)，即可調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間和漏電信號(hào)基準(zhǔn)值，無需更換電子元器件或改變電路結(jié)構(gòu)，因此本 實(shí)用新型具有延時(shí)時(shí)間精確、延時(shí)時(shí)間和漏電信號(hào)基準(zhǔn)值調(diào)節(jié)容易的特點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型一種漏電斷路器的智能型控制裝置實(shí)施例1的方框原理圖。圖2是本實(shí)用新型一種漏電斷路器的智能型控制裝置實(shí)施例1的單片機(jī)和電源電 路的電路原理圖。圖3是本實(shí)用新型一種漏電斷路器的智能型控制裝置實(shí)施例1的信號(hào)濾波放大電 路的電路原理圖。圖4是本實(shí)用新型一種漏電斷路器的智能型控制裝置實(shí)施例1的脫扣控制電路的 電路原理圖。圖5是本實(shí)用新型一種漏電斷路器的智能型控制裝置實(shí)施例2的方框原理圖。圖6是本實(shí)用新型一種漏電斷路器的智能型控制裝置實(shí)施例2的單片機(jī)和電源電 路的電路原理圖。在圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6中包括有1—零序電流互感器2——信號(hào)濾波放大電路3——單片機(jī)4——脫扣控制電路5——脫扣器6——報(bào)警裝置7——電源電路8——程序下載端口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1本實(shí)用新型的一種漏電斷路器的智能型控制裝置，如圖1 4所示，包括有信號(hào)濾 波放大電路2、存儲(chǔ)有控制程序的內(nèi)置精確時(shí)間控制器的單片機(jī)3、脫扣控制電路4，信號(hào)濾 波放大電路2的輸入端與漏電斷路器的零序電流互感器1連接，使信號(hào)濾波放大電路2可 以通過漏電斷路器的零序電流互感器1采集漏電信號(hào)；信號(hào)濾波放大電路2的輸出端與單 片機(jī)3的信號(hào)輸入端(P1. 6)連接，使漏電信號(hào)經(jīng)過信號(hào)濾波放大電路2的濾波放大后，再 輸入至單片機(jī)3 ；脫扣控制電路4的輸入端與單片機(jī)3的控制信號(hào)輸出端連接，脫扣控制電路4的輸出端與漏電斷路器的脫扣器5連接，使單片機(jī)3可以通過脫扣控制電路4控制漏 電斷路器的脫扣器5動(dòng)作；單片機(jī)3的報(bào)警信號(hào)輸出端與漏電斷路器的報(bào)警裝置6連接，使 單片機(jī)3可以驅(qū)動(dòng)漏電斷路器的報(bào)警裝置6發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒用戶發(fā)生漏電故障，當(dāng)然， 所述漏電斷路器的報(bào)警裝置6可以為L(zhǎng)ED指示燈或者漏電斷路器外接的聲光報(bào)警器。單片機(jī)3采用內(nèi)置10位A/D高精度轉(zhuǎn)換電路的單片機(jī)，這種單片機(jī)3，由于內(nèi)置 10位A/D高精度轉(zhuǎn)換電路，因此不需要另外使用專門的A/D轉(zhuǎn)換芯片，節(jié)約了成本，提高了 整個(gè)裝置的集成度。本實(shí)用新型進(jìn)一步包括電源電路7，電源電路7的輸入端外接交流電(如220V的市 電)，信號(hào)濾波放大電路2的電源輸入端、單片機(jī)3的電源輸入端、脫扣控制電路4的電源輸 入端均與電源電路7的輸出端連接，電源電路7輸出直流電(如5V直流電)，為信號(hào)濾波放 大電路2、單片機(jī)3、脫扣控制電路4等電路供電。脫扣控制電路4包括電阻R2、二極管D2、三極管Q1、繼電器，電阻R2 —端與單片 機(jī)3的控制信號(hào)輸出端(RELAY)連接，電阻R2另一端與三極管Ql的基極(B)連接，三極管 Ql的發(fā)射極(E)與電源電路7的輸出端連接，三極管Ql的集電極(C)與繼電器的線圈Kl 一端、二極管D2的負(fù)極連接，繼電器的線圈Kl另一端、二極管D2的正極均接地(GND)，繼電 器的常開開關(guān)Sl的兩端與漏電斷路器的脫扣器5連接。當(dāng)單片機(jī)3的控制信號(hào)輸出端輸 出高電平時(shí)，三極管Ql截止，繼電器的線圈Kl不通電，繼電器的常開開關(guān)Sl不吸合，所以 漏電斷路器的脫扣器5不動(dòng)作；當(dāng)單片機(jī)3的控制信號(hào)輸出端輸出低電平時(shí)，三極管Ql導(dǎo) 通，繼電器的線圈Kl通電，繼電器的常開開關(guān)Sl吸合，促使漏電斷路器的脫扣器5動(dòng)作。其中，所述單片機(jī)3的型號(hào)為STC12C56^AD ；所述三極管Ql為PNP型三極管；當(dāng) 然，上述電子元器件的型號(hào)及參數(shù)僅供參考，在具體實(shí)施本技術(shù)方案時(shí)，其型號(hào)及參數(shù)值可 根據(jù)實(shí)際環(huán)境進(jìn)行修改。本實(shí)用新型工作原理首先，信號(hào)濾波放大電路2通過漏電斷路器的零序電流互 感器1不斷地采集漏電信號(hào)，漏電信號(hào)經(jīng)過信號(hào)濾波放大電路2的濾波放大后，輸入至單片 機(jī)3 ；然后，單片機(jī)3的內(nèi)置10位A/D高精度轉(zhuǎn)換電路將漏電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；接著， 單片機(jī)3將該數(shù)字信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的漏電信號(hào)基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，若該數(shù)字信號(hào)等于或小于 預(yù)先設(shè)定的漏電信號(hào)基準(zhǔn)值，則單片機(jī)3不啟動(dòng)內(nèi)置精確時(shí)間控制器，即不進(jìn)行延時(shí)，若該 數(shù)字信號(hào)大于預(yù)先設(shè)定的漏電信號(hào)基準(zhǔn)值，則單片機(jī)3啟動(dòng)內(nèi)置精確時(shí)間控制器進(jìn)行延 時(shí)，經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的延時(shí)時(shí)間后，單片機(jī)3的再將內(nèi)置10位A/D高精度轉(zhuǎn)換電路由新漏電 信號(hào)轉(zhuǎn)換而得到的新數(shù)字信號(hào)，與預(yù)先設(shè)定的漏電信號(hào)基準(zhǔn)值再次進(jìn)行比較；此時(shí)，若新數(shù) 字信號(hào)等于或小于預(yù)先設(shè)定的漏電信號(hào)基準(zhǔn)值，則認(rèn)為用戶已經(jīng)消除了漏電故障，單片機(jī)3 的控制信號(hào)輸出端輸出高電平，三極管Ql截止，繼電器的線圈Kl不通電，繼電器的常開開 關(guān)Sl不吸合，所以漏電斷路器的脫扣器5不動(dòng)作，漏電斷路器不跳閘，正常工作；若新數(shù)字 信號(hào)仍然大于預(yù)先設(shè)定的漏電信號(hào)基準(zhǔn)值，則認(rèn)為漏電故障仍然存在，單片機(jī)3的控制信 號(hào)輸出端輸出低電平，三極管Ql導(dǎo)通，繼電器的線圈Kl通電，繼電器的常開開關(guān)Sl吸合， 促使漏電斷路器的脫扣器5動(dòng)作，使漏電斷路器跳閘，達(dá)到保護(hù)的目的。由于本實(shí)用新型可通過單片機(jī)3的內(nèi)置精確時(shí)間控制器精確設(shè)定延時(shí)時(shí)間，并且 只要修改存儲(chǔ)在單片機(jī)3內(nèi)的控制程序的相關(guān)參數(shù)，即可調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間和漏電信號(hào)基準(zhǔn) 值，無需更換電子元器件或改變電路結(jié)構(gòu)，因此本實(shí)用新型具有延時(shí)時(shí)間精確、延時(shí)時(shí)間和漏電信號(hào)基準(zhǔn)值調(diào)節(jié)容易的特點(diǎn)；而且本實(shí)用新型可通過單片機(jī)3智能判斷漏電信號(hào)，提 高了整個(gè)裝置的智能化程度，簡(jiǎn)化了硬件架構(gòu)。實(shí)施例2本實(shí)用新型的一種漏電斷路器的智能型控制裝置的實(shí)施例2，如圖5、6所示，本實(shí) 施例與實(shí)施例1的不同之處在于，本實(shí)用新型進(jìn)一步包括程序下載端口 8，程序下載端口 8與單片機(jī)3的程序輸入端連接，用戶通過程序下載端口 8修改存儲(chǔ)在單片機(jī)3內(nèi)的控制 程序，例如修改延時(shí)時(shí)間、漏電信號(hào)基準(zhǔn)值等相關(guān)參數(shù)，所以，使本實(shí)用新型無需要再購(gòu)買 專門的編程燒寫器件，通過程序下載端口 8即可實(shí)現(xiàn)程序下載，方便產(chǎn)品的調(diào)試、程序修改 等。其中，程序下載端口 8為R232串口，當(dāng)然，所述程序下載端口 8也可以采用其它類型的 端口，不僅限于R232串口。本實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)及工作原理與實(shí)施例1相同，在此不再贅 述。最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)本實(shí) 用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)地說
權(quán)利要求1.一種漏電斷路器的智能型控制裝置，其特征在于它包括有信號(hào)濾波放大電路、存 儲(chǔ)有控制程序的內(nèi)置精確時(shí)間控制器的單片機(jī)、脫扣控制電路，信號(hào)濾波放大電路的輸入 端與漏電斷路器的零序電流互感器連接，信號(hào)濾波放大電路的輸出端與單片機(jī)的信號(hào)輸入 端連接，脫扣控制電路的輸入端與單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端連接，脫扣控制電路的輸出端 與漏電斷路器的脫扣器連接，單片機(jī)的報(bào)警信號(hào)輸出端與漏電斷路器的報(bào)警裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電斷路器的智能型控制裝置，其特征在于所述單片機(jī)采 用內(nèi)置10位A/D高精度轉(zhuǎn)換電路的單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漏電斷路器的智能型控制裝置，其特征在于所述單片機(jī)的 型號(hào)為 STC12C56^AD。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的漏電斷路器的智能型控制裝置，其特征在于 進(jìn)一步包括電源電路，電源電路的輸入端外接交流電，信號(hào)濾波放大電路的電源輸入端、單 片機(jī)的電源輸入端、脫扣控制電路的電源輸入端均與電源電路的輸出端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的漏電斷路器的智能型控制裝置，其特征在于所述脫扣控制 電路包括電阻R2、二極管D2、三極管Q1、繼電器，電阻R2—端與單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端連 接，電阻R2另一端與三極管Ql的基極連接，三極管Ql的發(fā)射極與電源電路的輸出端連接， 三極管Ql的集電極與繼電器的線圈Kl 一端、二極管D2的負(fù)極連接，繼電器的線圈Kl另一 端、二極管D2的正極均接地，繼電器的常開開關(guān)Sl的兩端與漏電斷路器的脫扣器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的漏電斷路器的智能型控制裝置，其特征在于所述三極管Ql 為PNP型三極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漏電斷路器的智能型控制裝置，其特征在于進(jìn)一步包括程 序下載端口，程序下載端口與單片機(jī)的程序輸入端連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及漏電斷路器技術(shù)，尤其涉及一種漏電斷路器的智能型控制裝置；其包括有信號(hào)濾波放大電路、存儲(chǔ)有控制程序的內(nèi)置精確時(shí)間控制器的單片機(jī)、脫扣控制電路，信號(hào)濾波放大電路的輸入端與漏電斷路器的零序電流互感器連接，脫扣控制電路的輸出端與漏電斷路器的脫扣器連接，單片機(jī)的報(bào)警信號(hào)輸出端與漏電斷路器的報(bào)警裝置連接。在使用時(shí)，本實(shí)用新型可通過單片機(jī)精確設(shè)定延時(shí)時(shí)間，并且只要修改存儲(chǔ)在單片機(jī)內(nèi)的控制程序的相關(guān)參數(shù)，即可調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間和漏電信號(hào)基準(zhǔn)值，無需更換電子元器件或改變電路結(jié)構(gòu)，因此本實(shí)用新型具有延時(shí)時(shí)間精確、延時(shí)時(shí)間和漏電信號(hào)基準(zhǔn)值調(diào)節(jié)容易的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02H3/32GK201877794SQ2010206201
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者蘇洪新 申請(qǐng)人:東莞基業(yè)電氣設(shè)備有限公司