專(zhuān)利名稱(chēng)：交流電識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交流電識(shí)別裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有電氣設(shè)備的供電系統(tǒng)基本采用三線式的交流電，交流電的火線(Line)與中性線(Neutral，或零線)用于供電，地線(Ground)起到保護(hù)用戶(hù)免受觸電危險(xiǎn)的作用。
交流電一般以110V與220V兩種電力系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。110V交流電力系統(tǒng)為單相兩線加地(1Φ2W+G)，即火線上有110V電壓。而220V交流電力系統(tǒng)依據(jù)電壓生成方式分為單相兩線加地(1Φ2W+G)及單相三線(1Φ3W)兩類(lèi)，單相兩線加地(1Φ2W+G)，即火線上有220V電壓；單相三線(1Φ3W)，即火線及中性線上分別有110V電壓。世界各國(guó)都依據(jù)IEC(國(guó)際電工協(xié)會(huì)，International ElectroTechnical Commission)與NEMA(美國(guó)國(guó)家電氣制造協(xié)會(huì)，NationalElectrical Manufacturers Association)規(guī)范定義各自選用合適的電壓、插頭與插座使用規(guī)范。但是，由于插頭與插座種類(lèi)繁多以及配線電工作業(yè)失誤，有可能造成墻壁插座火線與中性線配線錯(cuò)誤(即單相兩線加地(1Φ2W+G)反相，火線與中性線反接)，也有可能發(fā)生220V電力系統(tǒng)中單相兩線加地(1Φ2W+G)與單相三線(1Φ3W)的插座混用?；鹁€與中性線配置錯(cuò)誤有可能造成用電設(shè)備金屬表面帶有交流電致使人體觸電；或著對(duì)電源需求較嚴(yán)苛的精密儀器或量測(cè)設(shè)備造成其內(nèi)部電路的燒毀?，F(xiàn)有技術(shù)中通常是在火線和中性線中接入保險(xiǎn)絲。當(dāng)供電異常時(shí)，保險(xiǎn)絲自動(dòng)被熔斷以保護(hù)用電設(shè)備。保險(xiǎn)絲雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但是由于其安全性能比較粗糙，反應(yīng)遲鈍，對(duì)于用電設(shè)備的保護(hù)力度小。并且，保險(xiǎn)絲熔斷后為了使用電設(shè)備繼續(xù)正常工作，使用者必須立即更換。

發(fā)明內(nèi)容鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種使用方便并可及時(shí)避免用電設(shè)備燒毀及人員觸電的交流電識(shí)別裝置。
一種交流電識(shí)別裝置，包括一第一電壓檢測(cè)電路、一第二電壓檢測(cè)電路、一比較電路及一微處理器，第一電壓檢測(cè)電路連接交流電的火線與地線并對(duì)火線與地線之間的電壓進(jìn)行分壓、整流及電位判斷后輸出一第一檢測(cè)信號(hào)，第二電壓檢測(cè)電路連接交流電的中性線與地線并對(duì)中性線與地線之間的電壓進(jìn)行分壓、整流及電位判斷后輸出一第二檢測(cè)信號(hào)，該比較電路對(duì)第一檢測(cè)信號(hào)及第二檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較后輸出一第一輸出信號(hào)及一第二輸出信號(hào)至該微處理器，該微處理器可顯示交流電的狀態(tài)。
該交流電識(shí)別裝置可識(shí)別交流電的狀態(tài)以及時(shí)避免用電設(shè)置的燒毀及人員觸電。

圖1是本發(fā)明交流電識(shí)別裝置的較佳實(shí)施方式的電路方框圖。
圖2是本發(fā)明交流電識(shí)別裝置的較佳實(shí)施方式的電路圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明交流電識(shí)別裝置的較佳實(shí)施方式，包括一第一電壓檢測(cè)電路10、一第二電壓檢測(cè)電路20、一比較電路30及一微處理器40。第一電壓檢測(cè)電路10與交流電的火線L與地線G連接并對(duì)火線L與地線G之間的電壓進(jìn)行分壓、整流及電位判斷后輸出一第一檢測(cè)信號(hào)18。第二電壓檢測(cè)電路20與交流電的中性線N與地線G連接并對(duì)中性線N與地線G之間的電壓進(jìn)行分壓、整流及電位判斷后輸出一第二檢測(cè)信號(hào)28。該比較電路30對(duì)第一檢測(cè)信號(hào)18及第二檢測(cè)信號(hào)28進(jìn)行比較后輸出一第一輸出信號(hào)32及一第二輸出信號(hào)34輸入至該微處理器40，該微處理器40可顯示交流電的狀態(tài)。
請(qǐng)參閱圖2，第一電壓檢測(cè)電路10包括依次相連的一分壓電路12、一整流濾波電路14及一電壓偵測(cè)判定電路16。
該分壓電路12包括電阻R1及電阻R2。整流濾波電路14包括二極管D1及鉭電容C1。電壓偵測(cè)判定電路16包括電阻R3、電阻R4、上拉電阻R5、上拉電阻R6、NPN型三極管Q1、PNP型三極管Q2及直流電源Vcc1。
電阻R1與電阻R2串聯(lián)在交流電的火線L與地線G之間。二極管D1的陽(yáng)極連接于電阻R1與電阻R2之間的共接點(diǎn)，陰極與鉭電容C1的正極相連，鉭電容C1的負(fù)極接地。電阻R3的一端與二極管D1的陰極相連，另一端與電阻R4串聯(lián)后接地。NPN型三極管Q1的基極連接于電阻R3與電阻R4之間的共接點(diǎn)，發(fā)射極接地，集電極分別與上拉電阻R5及PNP型三極管Q2的基極相連。PNP型三極管Q2的發(fā)射極與上拉電阻R6相連，集電極接地。上拉電阻R5及上拉電阻R6的另一端與直流電源Vcc1相連。該第一檢測(cè)信號(hào)18是自PNP型三極管Q2的發(fā)射極輸出。
該第二電壓檢測(cè)電路20與該第一電壓檢測(cè)電路10具有相同的電路結(jié)構(gòu)，其包括依次相連的一分壓電路22、一整流濾波電路24及一電壓偵測(cè)判定電路26。
該分壓電路22包括電阻R7及電阻R8。整流濾波電路24包括二極管D2及鉭電容C2。電壓偵測(cè)判定電路26包括電阻R9、電阻R10、上拉電阻R11、上拉電阻R12、NPN型三極管Q3、PNP型三極管Q4及直流電源Vcc2。
如圖2所示，電阻R7與電阻R8串連在交流電的中性線N與地線G之間。二極管D2的陽(yáng)極連接于電阻R7與電阻R8之間的共接點(diǎn)，陰極與鉭電容C2的正極相連，鉭電容C2的負(fù)極接地。電阻R9的一端與二極管D2的陰極相連，另一端與電阻R10串聯(lián)后接地。NPN型三極管q3的基極連接于電阻R9與電阻R10之間的共接點(diǎn)，發(fā)射極接地，集電極分別與上拉電阻R11及PNP型三極管Q4的基極相連。PNP型三極管Q4的發(fā)射極與上拉電阻R12，集電極接地。上拉電阻R11及上拉電阻R12的另一端與直流電源Vcc2相連。該第二檢測(cè)信號(hào)28是自該P(yáng)NP型三極管Q4的發(fā)射極輸出。
該比較電路30包括非門(mén)UC、與門(mén)UA及或非門(mén)UB。該第一檢測(cè)信號(hào)18輸入到該非門(mén)UC的輸入端5及該或非門(mén)UB的第一輸入端3。該第二檢測(cè)信號(hào)28輸入到該與門(mén)UA的第二輸入端2及該或非門(mén)UB的第二輸入端4。該非門(mén)UC的輸出端6與該與門(mén)UA的第一輸入端1相連接。該與門(mén)UA輸出該第一輸出信號(hào)32，該或非門(mén)UB輸出該第二輸出信號(hào)34。
該微處理器40包括有兩個(gè)端口P1及P2，端口P1接收該比較電路30的第一輸出信號(hào)32，端口P2接收該比較電路30的第二輸出信號(hào)34。
當(dāng)交流電的火線L與地線G接至該第一電壓檢測(cè)電路10及交流電的中性線N與地線G接至該第二電壓檢測(cè)電路20后，該第一電壓檢測(cè)電路10通過(guò)分壓電路12對(duì)火線L與地線G之間的電壓進(jìn)行降壓，再經(jīng)過(guò)整流濾波電路14取出其中的直流電壓并輸出至電壓偵測(cè)判定電路16，電壓偵測(cè)判定電路16經(jīng)過(guò)電阻R3、電阻R4再一次降壓后，觸發(fā)NPN三極管Q1導(dǎo)通，進(jìn)而使PNP三極管Q2導(dǎo)通，輸出低電位的第一檢測(cè)信號(hào)18至該比較電路30；該第二電壓檢測(cè)電路20通過(guò)分壓電路22對(duì)中性線N與地線G之間的電壓進(jìn)行降壓，再經(jīng)過(guò)整流濾波電路24取出直流電壓并輸出至電壓偵測(cè)判定電路26，電壓偵測(cè)判定電路26經(jīng)過(guò)電阻R9、電阻R10再一次降壓后，觸發(fā)NPN三極管Q3導(dǎo)通，進(jìn)而使PNP三極管Q4導(dǎo)通，輸出低電位的第二檢測(cè)信號(hào)28至該比較電路30。若無(wú)交流電連接至該識(shí)別裝置時(shí)，該第一檢測(cè)信號(hào)18因上拉電阻R6而保持在高電位，該第二檢測(cè)信號(hào)28因上拉電阻R12而保持在高電位。
如表1所示，當(dāng)該比較電路30接收到第一檢測(cè)信號(hào)18及第二檢測(cè)信號(hào)28后，經(jīng)過(guò)非門(mén)UC、與門(mén)UA及或非門(mén)UB的邏輯運(yùn)算后輸出第一輸出信號(hào)32及第二輸出信號(hào)34至該微處理器40的端口P1及P2，該微處理器40根據(jù)端口P1及P2的信號(hào)可以顯示出交流電的狀態(tài)(110V單相兩線加地(1Φ2W+G)、110V單相兩線加地(反相)(1Φ2W+G)或220V單相三線(1Φ3W))。
當(dāng)220V單相三線的交流電接至該交流電識(shí)別裝置時(shí)，第一電壓檢測(cè)電路10輸出低電位的第一檢測(cè)信號(hào)18至該比較電路30；第二電壓檢測(cè)電路10輸出低電位的第二檢測(cè)信號(hào)28至該比較電路30。該非門(mén)UC的輸入端5及該或非門(mén)UB的第一輸入端3接收的信號(hào)為低電位。該與門(mén)UA的第二輸入端2及該或非門(mén)UB的第二輸入端4接收的信號(hào)為低電位。該與門(mén)UA的第一輸入端1接收的信號(hào)為高電位。此時(shí)，該與門(mén)UA將低電位的第一輸出信號(hào)32輸出至微處理器40的端口P1，該或非門(mén)UB將高電位的第二輸出信號(hào)34輸出至微處理器40的端口P2。
當(dāng)110V單相兩線加地(反相)的交流電接至該交流電識(shí)別裝置時(shí)，第一電壓檢測(cè)電路10輸出高電位的第一檢測(cè)信號(hào)18至該比較電路30；第二電壓檢測(cè)電路10輸出低電位的第二檢測(cè)信號(hào)28至該比較電路30。該非門(mén)UC的輸入端5及該或非門(mén)UB的第一輸入端3接收的信號(hào)為高電位。該與門(mén)UA的第二輸入端2及該或非門(mén)UB的第二輸入端4接收的信號(hào)為低電位。該與門(mén)UA的第一輸入端1接收的信號(hào)為低電位。此時(shí)，該與門(mén)UA將低電位的第一輸出信號(hào)32輸出至微處理器40的端口P1，該或非門(mén)UB將低電位的第二輸出信號(hào)34輸出至微處理器40的端口P2。
當(dāng)110V或220V單相兩線加地的交流電接至該交流電識(shí)別裝置時(shí)，第一電壓檢測(cè)電路10輸出低電位的第一檢測(cè)信號(hào)18至該比較電路30；第二電壓檢測(cè)電路10輸出高電位的第二檢測(cè)信號(hào)28至該比較電路30。該非門(mén)UC的輸入端5及該或非門(mén)UB的第一輸入端3接收的信號(hào)為低電位。該與門(mén)UA的第二輸入端2及該或非門(mén)UB的第二輸入端4接收的信號(hào)為高電位。該與門(mén)UA的第一輸入端1接收的信號(hào)為高電位。此時(shí)，該與門(mén)UA將高電位的第一輸出信號(hào)32輸出至微處理器40的端口P1，該或非門(mén)UB將低電位的第二輸出信號(hào)34輸出至微處理器40的端口P2。
表權(quán)利要求
1.一種交流電識(shí)別裝置，包括一第一電壓檢測(cè)電路、一第二電壓檢測(cè)電路、一比較電路及一微處理器，第一電壓檢測(cè)電路連接交流電的火線與地線并對(duì)火線與地線之間的電壓進(jìn)行分壓、整流及電位判斷后輸出一第一檢測(cè)信號(hào)，第二電壓檢測(cè)電路連接交流電的中性線與地線并對(duì)中性線與地線之間的電壓進(jìn)行分壓、整流及電位判斷后輸出一第二檢測(cè)信號(hào)，該比較電路對(duì)第一檢測(cè)信號(hào)及第二檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較后輸出一第一輸出信號(hào)及一第二輸出信號(hào)至該微處理器，該微處理器可顯示交流電的狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的交流電識(shí)別裝置，其特征在于第一電壓檢測(cè)電路及第二電壓檢測(cè)電路分別包括依次相連的一分壓電路、一整流濾波電路及一電壓偵測(cè)判定電路。
3.如權(quán)利要求2所述的交流電識(shí)別裝置，其特征在于所述分壓電路包括相互串聯(lián)的第一電阻及第二電阻；整流濾波電路包括二極管及電容，該二極管的陽(yáng)極接在第一電阻與第二電阻共接點(diǎn)，該電容接在該二極管的陰極與地之間；電壓偵測(cè)判定電路包括第一三極管及第二三極管，第一三極管的基極與該二極管的陰極相連，其發(fā)射極接地，其集電極分別與一直流電源及該第二三極管的基極相連接；該第二三極管的集電極接地，其發(fā)射極與該直流電源相連。
4.如權(quán)利要求3所述的交流電識(shí)別裝置，其特征在于電壓偵測(cè)判定電路還包括一分壓電路，該分壓電路包括串聯(lián)在該二極管的陰極與地之間的第三電阻及第四電阻，該第一三極管的基極接在該第三電阻與第四電阻之間的共接點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求3所述的交流電識(shí)別裝置，其特征在于該第一三極管的集電極通過(guò)一第一上拉電阻連接至該直流電源；該第二三極管的發(fā)射極通過(guò)一第二上拉電阻連接至該直流電源。
6.如權(quán)利要求3所述的交流電識(shí)別裝置，其特征在于第一電壓檢測(cè)電路的第二三極管的發(fā)射極輸出該第一檢測(cè)信號(hào)，第二電壓檢
7.如權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的交流電識(shí)別裝置，其特征在于所述比較電路包括一非門(mén)、一與門(mén)及一或非門(mén)，第一檢測(cè)信號(hào)輸入到該非門(mén)的輸入端及該或非門(mén)的第一輸入端，該第二檢測(cè)信號(hào)輸入到該與門(mén)的第二輸入端及該或非門(mén)的第二輸入端，該非門(mén)的輸出端接該與門(mén)的第一輸入端。
8.如權(quán)利要求7所述的交流電識(shí)別裝置，其特征在于該與門(mén)輸出該第一輸出信號(hào)，該或非門(mén)輸出該第二輸出信號(hào)。
全文摘要
一種交流電識(shí)別裝置，包括一第一電壓檢測(cè)電路、一第二電壓檢測(cè)電路、一比較電路及一微處理器，第一電壓檢測(cè)電路連接交流電的火線與地線并對(duì)火線與地線之間的電壓進(jìn)行分壓、整流及電位判斷后輸出一第一檢測(cè)信號(hào)，第二電壓檢測(cè)電路連接交流電的中性線與地線并對(duì)中性線與地線之間的電壓進(jìn)行分壓、整流及電位判斷后輸出一第二檢測(cè)信號(hào)，該比較電路對(duì)第一檢測(cè)信號(hào)及第二檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較后輸出一第一輸出信號(hào)及一第二輸出信號(hào)至該微處理器，該微處理器可顯示交流電的狀態(tài)。該交流電識(shí)別裝置可識(shí)別交流電的狀態(tài)，以及時(shí)避免儀器、設(shè)備燒毀及人體觸電。
文檔編號(hào)G01R19/00GK101042413SQ20061003459
公開(kāi)日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2006年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月21日
發(fā)明者郭恒禎 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司