專利名稱：帶接地故障漏電保護(hù)的溫控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種溫控器，特別涉及一種帶有檢測接地漏電裝置，以 電負(fù)荷為被控對象的帶接地故障漏電保護(hù)的溫控器。
背景技術(shù)：
隨著人們對舒適性生活要求的提高，各種現(xiàn)代化的采暖空調(diào)設(shè)備在居住 環(huán)境的應(yīng)用越來越普遍，如地板發(fā)熱、電纜采暖、電熱膜采暖、電熱輻射板、 電加熱器等；同時，這些采暖空調(diào)設(shè)備也普遍應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)中，這就需 要能對溫度進(jìn)行控制的裝置或者設(shè)備，而溫控器就是現(xiàn)在最為普遍的溫度控 制設(shè)備。
溫控器是一種溫度控制裝置，它可以根據(jù)用戶設(shè)定的所需溫度與當(dāng)前溫 度的對比來控制冷、熱源設(shè)備通過升高或降低溫度來達(dá)到用戶設(shè)定的所需溫 度，從而達(dá)到符合用戶舒適性和節(jié)能的目的。
實(shí)現(xiàn)以上目的的溫控器的方法有很多，但目前業(yè)界主要的溫控器分為有 機(jī)械式溫控器及智能電子式溫控器兩大系列。
機(jī)械式溫控器是溫控器發(fā)展初期的產(chǎn)品，這類溫控器采用雙金屬片或充 氣膜盒感測室內(nèi)溫度來控制冷、熱源設(shè)備通過升高或降低溫度來達(dá)到用戶設(shè) 定的所需溫度；雙金屬片溫控器現(xiàn)已基本被淘汰，只使用在一些要求不高較 低檔場合；總體來講機(jī)械式溫控器功能簡單，測溫偏差比較大。
智能電子式溫控器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫控器被廣泛 用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和生活等領(lǐng)域，數(shù)量日漸上升。近百年來，智能 電子式溫控器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下階段
(1) 模擬、集成機(jī)械式溫控器；
(2) 電子式智能溫控器；
(3) 智能化、網(wǎng)絡(luò)化溫控器。
然而，目前市場上的溫控器主要應(yīng)用于房間溫度的控制，但是這類溫控器的被控設(shè)備都是在220V以上的交流市電中工作的，因此，漏電就成為一個 不可忽視的問題，漏電對人體安全、動物安全以及一些需要保護(hù)的設(shè)備是有 威脅和危險的。而目前市場中銷售的大部分溫控器都沒有接地漏電保護(hù)功能， 無形中給人身、設(shè)備的安全埋下隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種帶接地故障漏電保護(hù)的溫 控器，解決了現(xiàn)有溫控器不能區(qū)分是否漏電，沒有檢査負(fù)載電路中的電流情 況的不足的情況，不僅能控制溫度，控制設(shè)備，而且能對負(fù)載電路電流進(jìn)行 檢查，具有接地漏電保護(hù)功能，可以檢測負(fù)載回路以及自身供電回路中的電 流情況，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求可以迅速的檢測并處理相應(yīng)的檢測結(jié)果，確保使用者 的人身安全。
一種帶接地故障漏電保護(hù)的溫控器，包括控制模塊、鍵盤模塊和顯示模 塊，其特征在于，它還包括一漏電檢測模塊，所述控制模塊設(shè)置有溫度傳感 器，所述漏電檢測模塊分別連接所述控制模塊、鍵盤模塊和顯示模塊，所述 控制模塊通過所述漏電檢測模塊與被控設(shè)備連接。
所述漏電檢測模塊包括一漏電故障保護(hù)芯片、 一檢測電路、 一輸出電路 及一信號復(fù)位電路。
所述檢測電路為一通過檢測電流互感器火線與零線電流值是否相等來判 斷電路是否漏電的檢測電路。
在所述漏電檢測模塊中設(shè)置有用于指示電路漏電的指示燈，在本實(shí)用新 型中，所述指示燈為發(fā)光二極管。
所述控制模塊通過繼電器連接并控制所述被控設(shè)備。
本實(shí)用新型的帶接地故障漏電保護(hù)的溫控器與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的 優(yōu)點(diǎn)
(1) 利用安培電流定律檢測電路L線和N線里電流不相等時在電流互感 器中產(chǎn)生感應(yīng)電流的原理，通過所述漏電檢測模塊經(jīng)處理后向所述控制模塊 發(fā)出漏電信號，所述控制模塊發(fā)出斷開的信號，及時有效的保護(hù)了人生安全 和財產(chǎn)安全；
(2) 結(jié)構(gòu)上，采用空間嵌入的方式，使元器件緊湊、整齊，溫控器可以
4做的小巧、美觀，占用空間小；
(3) 所述顯示模塊采用字符型液晶顯示屏，操作簡單、方便；
(4) 溫控器的外殼采用工程塑料，耐高溫，強(qiáng)度高。
本實(shí)用新型的帶接地故障漏電保護(hù)的溫控器，在控制房間溫度的同時監(jiān) 控輸出電路的電流狀態(tài)，確保輸出電路在使用中的安全，若被控設(shè)備出現(xiàn)漏
電現(xiàn)象，會馬上切斷電源停止供電，并報警；手動復(fù)位后，報警燈滅；使用 寬電壓輸入，使得溫控器能在多種電壓等級下正常工作，且準(zhǔn)確的檢測到漏 電電流，及時地斷開電源。


圖1為本實(shí)用新型的溫控器的電路結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本實(shí)用新型的漏電檢測模塊的電路原理圖； 圖3為本實(shí)用新型的鍵盤模塊的電路原理圖； 圖4為本實(shí)用新型的顯示模塊的電路原理圖； 圖5為本實(shí)用新型的控制模塊的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
.為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明
白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
如圖1所示， 一種帶接地故障漏電保護(hù)的溫控器，包括控制模塊l、鍵盤 模塊2和顯示模塊3，它還包括一漏電檢測模塊4，控制模塊1分別連接鍵盤 模塊2、顯示模塊3和漏電檢測模塊4，漏電檢測模塊4分別連接鍵盤模塊2 和顯示模塊3，控制模塊1通過漏電檢測模塊4與被控設(shè)備連接，被控設(shè)備所 需的工作電源必須經(jīng)過漏電檢測模塊4檢測，控制模塊l、鍵盤模塊2和顯示 模塊3的工作電源也必須經(jīng)過漏電檢測模塊4檢測。
控制模塊1中設(shè)置有溫度傳感器，.采集外界的溫度信號，傳輸給控制模 塊1;所述溫控器通過鍵盤模塊2由控制模塊1根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行溫度的設(shè)定， 控制模塊1根據(jù)溫度傳感器采集到的外界溫度和通過鍵盤模塊2設(shè)定的溫度 相比較，發(fā)出控制信號，控制所述被控設(shè)備的工作狀態(tài)，在本實(shí)施例中，控 制模塊1通過繼電器連接并控制所述被控設(shè)備，也可通過其他方式控制所述被控設(shè)備，這些都不影響本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其目的；所述被控設(shè)備可以是發(fā)熱
電纜、電熱膜、電取暖器等采暖空調(diào)設(shè)備，并通過漏電檢測模塊4向所述被
控設(shè)備提供工作電壓。
如圖2所示，漏電檢測模塊4包括一漏電故障保護(hù)芯片IC3、 一由電流互 感器組成的檢測電路41、 一輸出電路42及一信號復(fù)位電路43。
檢測電路41由電流互感器A、電容C41、 C43、 C44、 C48和電感L1、 L2構(gòu)成；電流互感器A的2腳通過電容C43與電流互感器A的1腳連接后 并通過電容C44接220V+電源，電流互感器A的3、 4腳通過由電感L1、 L2 和電容C41、 C48組成的諧振電路，分別連接到漏電故障保護(hù)芯片IC3的3 腳和1腳，漏電故障保護(hù)芯片IC3的1腳通過電阻R41、 R42連接漏電故障保 護(hù)芯片IC3的7腳，漏電故障保護(hù)芯片IC3的6腳通過電阻R43接220V+電 源，漏電故障保護(hù)芯片IC3的4腳通過電容C42連接漏電故障保護(hù)芯片IC3 的5腳。
輸出電路42由光耦U5、 U6、發(fā)光二極管D1、電阻R44、 R45、 R46、 可控硅Q3、電容C45構(gòu)成；漏電故障保護(hù)芯片IC3的6腳通過電阻R44、發(fā) 光二極管Dl連接光耦U6的1腳，漏電故障保護(hù)芯片IC3的5腳連接可控硅 Q3的控制端，漏電故障保護(hù)芯片IC3的5腳通過電容C42連接可控硅Q3的 負(fù)極，可控硅Q3的正極接光耦U5的4腳，光耦U6的2腳連接光耦U5的3 腳，光耦U5的1腳輸入高電平信號GFCI一STANDBY，光耦U5的1腳分別 連接電阻R45、 R46、電容C45并連接到光耦U6的3腳，光耦U6的4腳連 接電容C45的另一端并接地，電阻R45、R46的另一端互相連接并接電源VCC， 光耦U6的3腳輸出低電平的漏電信號LOSS一E。
信號復(fù)位電路43由三集管Q4、電阻R47、 R48、 R49、 R50和電容C46、 C47構(gòu)成，電阻R47、 R48互相連接，在電阻R47和R48的連接處輸入一 BACKPOW信號，電阻R47的另一端連接電容C46并接電源VCC2，電阻R48 的另一端連接電阻R50、三極管Q4的發(fā)射極和電容C47并接地，電容C46 和電阻R50的另一端一起連接三極管Q4的基極，三極管Q4的集電極輸出一 RESET信號，電容C47的另一端通過電阻R49連接電源VCC。
如圖3所示，鍵盤模塊2由觸摸板touch screenl、電阻R20 R27和按鈕 開關(guān)S2構(gòu)成，觸摸板touch screenl的1 8腳通過信號KEY0 KEY7分別連 接電阻R20 R27，電阻R20 R27的另一端互相連接并接信號VCC;按鈕開關(guān)S2—端接信號KEY8，按鈕開關(guān)S2另一端接信號GND。
如圖4所示，顯示模塊3由控制芯片IC2、顯示板LCD及其附屬電路構(gòu) 成；控制芯片IC2的1 9、 18 48腳通過總線與顯示板LCD的1 40腳連 接，控制芯片IC2的10腳通過電阻R31接信號VCC，電阻R31的另一端通 過電阻R32連接控制芯片IC2的14腳并接信號GND;控制芯片IC2的11腳 通過電容C31連接控制芯片IC2的14腳并接信號VCC，控制芯片IC2的12、 13腳互相連接并連接控制芯片IC2的14腳，控制芯片IC2的15腳接信號 LCD一SCL，控制芯片IC2的16腳接信號LCD一SDA，控制芯片IC2的17腳 接信號RESET 。
如圖5所示，控制模塊1由控制芯片Ul、 ISP接口模塊P3、通訊模塊 U3及其附屬電路構(gòu)成，控制芯片Ul的29 37腳通過總線依次連接電容Cl C6、電阻R11 R17，電容C1 C6的另一端互相連接并接地GND，電阻Rll 的另一端與電阻R15的另一端連接，接FLOOR，并通過電阻R8、R9接HOST， 電阻R12的另一端與電阻R116的另一端連接并連接電阻NTC2，電阻R13的 另一端與電阻R17的另一端連接并連接電阻NTC1，電阻R14的另一端與電 阻R18連接并連接電阻R1，電阻NTC2 、 NTC1和R1的另一端互相連接并 接地GND，電阻R18的另一端接電源VCC。
控制芯片Ul的5、 17、 38腳互相連接并接電源VCC，控制芯片Ul的 27腳通過電阻R4與控制芯片Ul的5腳連接并接電源VCC，控制芯片Ul的 28腳接地，控制芯片的6、 18、 39互相連接并連接通訊模塊U3的5腳；信 號KEY0連接控制芯片Ul的40腳，信號KEY1連接控制芯片Ul的41腳， 信號KEY2連接控制芯片Ul的42腳，信號KEY3連接控制芯片Ul的43腳， 信號KEY4連接控制芯片Ul的44腳，信號BACKPOW接控制芯片Ul的12 腳，信號RELAY—EN接控制芯片Ul的13腳，信號GFCI一STANDBY接控制 芯片Ul的15腳，信號LOSS一E接控制芯片Ul的16腳，信號RESET接控 制芯片U1的4腳。
ISP接口模塊P3的2腳接電源VCC， ISP接口模塊P3的4、 6、 8、 10 腳互相連接并接地，ISP接口模塊P3的1腳通過信號KEY5與控制芯片Ul 的1腳連接，ISP接口模塊P3的7腳通過信號KEY7與控制芯片Ul的3腳 連接，ISP接口模塊P3的9腳通過信號KEY6與控制芯片Ul的2腳連接，ISP 接口模塊P3的5腳接控制芯片Ul的4腳。
7二極管D3、電容C9、 CIO、電阻R2、 R3、三極管Ql和開關(guān)Sl構(gòu)成一 復(fù)位電路，將復(fù)位信號RESET傳輸給控制芯片Ul的4腳。
晶振Y和電容C7、 C8構(gòu)成一時鐘電路，分別連接控制芯片Ul的7、 8 腳，為控制芯片Ul提供時鐘信號。
通訊模塊U3與電阻R6、 R7、電容C11 C16及端口 Jl構(gòu)成一通訊電路， 通訊模塊U3通過端口 Jl與外部設(shè)備通訊。
控制模塊1中的其他電路均為現(xiàn)有電路，在此就不贅述了。
本實(shí)用新型的帶接地故障漏電保護(hù)的溫控器在現(xiàn)有溫控器的基礎(chǔ)上，加 上了獨(dú)立的漏電檢測模塊4，對溫控器的型式?jīng)]有特定的要求。
當(dāng)供電電路出現(xiàn)漏電時，漏電檢測模塊4的電流互感器A的火線L和零 線N端里的電流會發(fā)生不相等，電流互感器A里會產(chǎn)生感應(yīng)電流，輸入到漏 電故障保護(hù)芯片IC3中進(jìn)行運(yùn)算、放大，經(jīng)過與設(shè)定溫度的比較后使漏電故 障保護(hù)芯片IC3的SCR端輸出高電平，觸發(fā)可控硅Q3導(dǎo)通；發(fā)光二極管Dl 經(jīng)過光耦U5、 U6、可控硅Q3導(dǎo)通發(fā)光，指示供電電路漏電；光耦U6導(dǎo)通 向控制模塊1輸出一個低電平的漏電信號LOSS—E，控制模塊1接收到漏電信 號LOSS一E后會發(fā)出一個信號RELAY—EN給繼電器，讓其斷開。
由于可控硅Q3必需通過切斷陽極電流才能使其截止，控制模塊1向光耦 U5輸出一個高電平信號GFCI—STANDBY,使光耦U5的輸出截止，從而使可 控硅Q3截止，發(fā)光二極管D1熄滅。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征及其優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè) 的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說 明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍 的前提下，本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求 保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及 其等效物界定。
權(quán)利要求1、一種帶接地故障漏電保護(hù)的溫控器，包括控制模塊、鍵盤模塊和顯示模塊，其特征在于，它還包括一漏電檢測模塊，所述控制模塊設(shè)置有溫度傳感器，所述漏電檢測模塊分別連接所述控制模塊、鍵盤模塊和顯示模塊，所述控制模塊通過所述漏電檢測模塊與被控設(shè)備連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的溫控器，其特征在于，所述漏電檢測模塊包括一 漏電故障保護(hù)芯片、 一檢測電路、 一輸出電路及一信號復(fù)位電路。
3、 如權(quán)利要求2所述的溫控器，其特征在于，所述檢測電路為一通過檢 測電流互感器火線與零線電流值是否相等來判斷電路是否漏電的檢測電路。
4、 如權(quán)利要求2所述的溫控器，其特征在于，在所述漏電檢測模塊中設(shè) 置有用于指示電路漏電的指示燈。
5、 如權(quán)利要求4所述的溫控器，其特征在于，所述指示燈為發(fā)光二極管。
6、 如權(quán)利要求1所述的溫控器，其特征在于，所述控制模塊通過繼電器 連接并控制所述被控設(shè)備。
專利摘要本實(shí)用新型的目的在于公開一種帶接地故障漏電保護(hù)的溫控器，包括控制模塊、鍵盤模塊和顯示模塊，它還包括一漏電檢測模塊，所述控制模塊設(shè)置有溫度傳感器，所述漏電檢測模塊分別連接所述控制模塊、鍵盤模塊和顯示模塊，所述控制模塊通過所述漏電檢測模塊與被控設(shè)備連接；在控制房間溫度的同時監(jiān)控輸出電路的電流狀態(tài)，確保輸出電路在使用中的安全，若被控設(shè)備出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，會馬上切斷電源停止供電，并報警；手動復(fù)位后，報警燈滅；使用寬電壓輸入，使得溫控器能在多種電壓等級下正常工作，且準(zhǔn)確的檢測到漏電電流，及時地斷開電源。
文檔編號H02H3/04GK201402417SQ200820157788
公開日2010年2月10日 申請日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者葉利方 申請人:上?？履透ル姎庥邢薰?br>