專利名稱：漏電保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電路保護(hù)裝置，具體涉及漏電保護(hù)器。
背景技術(shù)：
在用電器使用過程中，如果出現(xiàn)斷路故障，則電源和用電器相連的線路上還保持著一定的電壓，容易導(dǎo)致觸電；當(dāng)用電器不工作時(shí)，線路上也始終存在一定的泄漏電流，這一部分的電能在無形中被浪費(fèi)掉；隨著設(shè)備使用時(shí)間的增加、絕緣老化以及受潮因素的作用等，泄漏電流會(huì)逐漸增加?，F(xiàn)有的漏電保護(hù)器的工作原理是首先檢測(cè)是否有漏電，如果有漏電再實(shí)施保護(hù)， 是一種被動(dòng)型的保護(hù)器。中國(guó)實(shí)用新型專利C擬652004公開了一種自動(dòng)斷電漏電保護(hù)器， 其輸入端主線路通過控制電路繼電器觸點(diǎn)后穿過電流互感器與輸出端相連。該自動(dòng)斷電漏電保護(hù)器能在電器出現(xiàn)關(guān)機(jī)、斷路或線路出現(xiàn)漏電故障時(shí)，能自動(dòng)斷電，使電源至電器的線路上電壓為零；當(dāng)電器再開機(jī)或漏電故障排除后，電源自動(dòng)恢復(fù)供電。但是，這種漏電保護(hù)器不能解決用電器不工作時(shí)，線路上始終存在一定的泄漏電流的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是解決當(dāng)用電器不工作時(shí)，線路上始終存在一定的泄漏電流，以及不具備斷零主動(dòng)防護(hù)的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種漏電保護(hù)器， 包括輸入端、輸出端、降壓整流電路和負(fù)載控制電路，所述負(fù)載控制電路包括第一繼電器、 第一電流互感器、第一電壓比較器、第一開關(guān)三極管以及第二電壓比較器、第二開關(guān)三極管，所述第一繼電器為轉(zhuǎn)換型繼電器，所述輸入端通過所述第一繼電器的觸點(diǎn)與所述輸出端連接，所述第一電流互感器環(huán)套在所述輸出端的火線上且與第一電壓比較器的同相輸入端連接，第一電壓比較器的反相輸入端連接連接第一電阻后接地，第一電壓比較器的反相輸入端還連接第二電阻后再連接到降壓整流電路的輸出端，第一電壓比較器的輸出端連接至第一開關(guān)三極管的基極，第一開關(guān)三極管的集電極串聯(lián)第六電阻后連接到降壓整流電路的輸出端，第一開關(guān)三極管的發(fā)射極連接至第二電壓比較器的同相輸入端，第二電壓比較器的同相輸入端同時(shí)連接分壓電阻后和第二觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)，分壓電阻的另一端接地，與第一觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)連接第三電阻后與降壓整流電路的輸出端連接，第二電壓比較器的反相輸入端通過第四電阻接地，同時(shí)，第二電壓比較器的反相輸入端還通過第五電阻連接至降壓整流電路的輸出端，第二電壓比較器的輸出端連接第二開關(guān)三極管的基極，第二開關(guān)三極管集電極連接第一繼電器的線圈負(fù)極，第一繼電器的線圈正極連接降壓整流電路的輸出端。在上述方案中，還包括漏電保護(hù)電路，所述漏電保護(hù)電路包括第二電流互感器、第三電壓比較器和第二繼電器，第二繼電器具有第三、第四兩個(gè)觸點(diǎn)，其中第三觸點(diǎn)為常開觸點(diǎn)，第四觸點(diǎn)為常閉觸點(diǎn)，第三觸點(diǎn)連接在第二繼電器線圈負(fù)極與地線之間，第四觸點(diǎn)串接在整流電路輸出端與負(fù)載控制電路之間，第二電流互感器環(huán)套在輸出端上且與第三電壓比較器的同相輸入端連接，第三電壓比較器的反相輸入端連接第七電阻后接地，同時(shí)，第三電壓比較器的反相輸入端還連接第八電阻后連接至降壓整流電路的輸出端，第三電壓比較器的輸出端連接第三開關(guān)三極管的基極，第三開關(guān)三極管的集電極連接第二繼電器的線圈負(fù)極，第二繼電器的線圈正極連接至降壓整流電路的輸出端。在上述方案中，輸出端的火線、零線之間設(shè)有漏電試驗(yàn)按鈕，漏電試驗(yàn)按鈕的一端連接輸出端的零線，另一端連接輸出端的火線，第二電流互感器設(shè)置在漏電試驗(yàn)按鈕的上述兩個(gè)連接點(diǎn)之間。在上述方案中，第二繼電器的線圈正極與降壓整流電路輸出端之間的線路上設(shè)有復(fù)位按鈕。在上述方案中，輸出端的火線、零線之間設(shè)有指示燈。本實(shí)用新型，設(shè)置了負(fù)載控制電路，根據(jù)負(fù)載的接入或斷開，電壓比較器輸出高電平或低電平，控制繼電器接通或斷開輸入、輸出端，從而實(shí)現(xiàn)了當(dāng)負(fù)載斷開時(shí)，能夠自動(dòng)停止向負(fù)載供電，這樣線路以及負(fù)載均不帶電，既節(jié)省了能源，又提高了安全性。同現(xiàn)有的漏電保護(hù)器相比，現(xiàn)有的漏電保護(hù)器在運(yùn)行時(shí)，如果進(jìn)線端零線出現(xiàn)斷路，火線仍有電壓輸出，在這種情況下即使發(fā)生觸電，也不能實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)，而本實(shí)用新型卻可以實(shí)現(xiàn)斷零保護(hù)，無論是在進(jìn)線端還是出線端出現(xiàn)零線斷路情況，均可以切斷電源輸出O
圖1為本實(shí)用新型的電路圖；圖2為本實(shí)用新型負(fù)載連接到負(fù)載火線、零線輸出端時(shí)的等效電路圖；圖3為本實(shí)用新型負(fù)載正常工作時(shí)的等效電路圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供的漏電保護(hù)器除了具有漏電保護(hù)功能外，當(dāng)負(fù)載斷開時(shí)，能夠自動(dòng)停止向負(fù)載供電，這樣線路以及負(fù)載均不帶電，既節(jié)省了能源，又提高了安全性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)無論是在進(jìn)線端還是出現(xiàn)端出現(xiàn)零線斷路情況，均可以切斷電源輸出。本技術(shù)方案的核心在于，本實(shí)用新型中設(shè)有負(fù)載控制電路。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作出詳細(xì)的說明。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的漏電保護(hù)器具有用于連接輸入電源的電源火線、 零線輸入端11、12以及用于連接負(fù)載的負(fù)載火線、零線輸出端21、22。該漏電保護(hù)器設(shè)有降壓整流電路、負(fù)載控制電路和漏電保護(hù)電路，通過設(shè)置在電源火線輸入端與降壓整流電路之間的手動(dòng)開關(guān)SH啟動(dòng)該漏電保護(hù)器。降壓整流電路將從電源火線、零線輸入端11、12輸入的220V電壓降壓整流后為負(fù)載控制電路和漏電保護(hù)電路供電。負(fù)載控制電路包括第一繼電器K1、第一電流互感器TA1、第一電壓比較器IC1、第一開關(guān)三極管VTl以及第二電壓比較器IC3、第二開關(guān)三極管VT3。第一繼電器Kl具有第一、第二觸點(diǎn)Kll、K12，第一、第二觸點(diǎn)Kll、K12為轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)
4(Ζ型)，電源火、零線輸入端11、12分別通過第一、第二觸點(diǎn)Kll和K12的閉合與斷開同負(fù)載火線、零線輸出端21、22連通或斷開。第一電流互感器TAl環(huán)套在負(fù)載火線上且其感應(yīng)電流經(jīng)整流、濾波后輸入至第一電壓比較器ICl的同相輸入端，第一電壓比較器ICl的反相輸入端連接第一電阻Rl后接地，第一電壓比較器ICl的反相輸入端還連接第二電阻R2后再連接到降壓整流電路的輸出端，第一電壓比較器ICl的輸出端連接至第一開關(guān)三極管VTl的基極，第一開關(guān)三極管VTl 的集電極串聯(lián)第六電阻R6后連接到降壓整流電路的輸出端，第一開關(guān)三極管VTl的發(fā)射極連接至第二電壓比較器IC3的同相輸入端。第二電壓比較器IC3的同相輸入端同時(shí)連接分壓電阻RO和第二觸點(diǎn)Κ12相對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)連接，分壓電阻RO的另一端接地，與第一觸點(diǎn)Kll相對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)連接第三電阻R3后與降壓整流電路的輸出端連接，第二電壓比較器IC3的反相輸入端通過第四電阻 R4接地，同時(shí)，第二電壓比較器IC3的反相輸入端還通過第五電阻R5連接至降壓整流電路的輸出端，第二電壓比較器IC3的輸出端連接第二開關(guān)三極管VT3的基極，第二開關(guān)三極管 VT3集電極連接第一繼電器Kl的線圈負(fù)極，第一繼電器Kl的線圈正極連接降壓整流電路的輸出端。按下手動(dòng)開關(guān)SH啟動(dòng)本漏電保護(hù)器，降壓整流電路開始工作。當(dāng)負(fù)載連接到負(fù)載火線、零線輸出端21、22上時(shí)，該負(fù)載等效于一個(gè)負(fù)載電阻Rx，等效電路如圖2所示，于是負(fù)載電阻Rx經(jīng)與第一、第二觸點(diǎn)K11、K12相對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)與第三電阻R3和分壓電阻RO構(gòu)成分壓回路，在分壓電阻RO上形成的壓降輸入第二電壓比較器IC3的同相輸入端。此時(shí)， 第二電壓比較器IC3同相輸入端的電壓U2 = U0XR0/(Rx+R3+R0)，第二電壓比較器IC3反相輸入端的電壓Ul =U0XR4/(R5 + R4)，通過對(duì)這些電阻的設(shè)定，使U2 >U1，因此，第二電壓比較器IC3輸出高電平使第二開關(guān)三極管VT3飽和導(dǎo)通，于是第一繼電器Kl得電，第一、第二觸點(diǎn)K11、K12的常開觸點(diǎn)閉合，電源火線、零線輸入端11、12與負(fù)載火線、零線輸出端21、22連通，負(fù)載火線、零線輸出端21、22有正常電壓輸出。當(dāng)電源火線、零線輸入端11、12經(jīng)負(fù)載火線、零線輸出端21、22與負(fù)載連通后，負(fù)載正常工作時(shí)，第一電流互感器TAl檢測(cè)到負(fù)載火線中有電流流過，該電流經(jīng)整流、濾波后，輸入第一電壓比較器ICl的同相輸入端，并與反相輸入端電壓比較，通過設(shè)定可以使此時(shí)第一電壓比較器ICl的同相輸入端電壓大于反相輸入端電壓，于是第一電壓比較器ICl 輸出高電平，第一三極管VTl飽和導(dǎo)通。再參見如圖3所示的等效電路，此時(shí)，第六電阻R6 與分壓電阻RO構(gòu)成分壓回路，U2 = (U0- Uces) X RO/(R6+R0)，其中Uces為三極管VTl的飽和壓降，約0.3V，由于U2 >U1，因此，第二電壓比較器IC3保持高電平輸出狀態(tài)，第一繼電器Kl始終得電，電源火線、零線輸入端11、12與負(fù)載火線、零線輸出端21、22始終處于導(dǎo)通狀態(tài)，負(fù)載正常工作。當(dāng)負(fù)載斷開或線路出現(xiàn)斷線包括火線或零線之中的任意一條線出現(xiàn)斷線時(shí)，第一電流互感器TAl無電流輸出，于是第一電壓比較器ICl的同相輸入端電壓=0，小于反相輸入端電壓，第一電壓比較器ICI輸出低電平，第一三極管VTl截止，此時(shí)，第二電壓比較器 IC3的同相輸入端電壓U2 = 0，小于反相輸入端電壓U1，于是第二電壓比較器IC3輸出低電平，第二三極管VT3截止，第一繼電器Kl失電，第一、第二觸點(diǎn)K11、K12斷開，因此電源火線、零線輸入端11、12與負(fù)載火線、零線輸出端21、22斷開，負(fù)載火線、零線輸出端21、22無電壓輸出，所接的線路對(duì)地均無交流電壓，保證了使用安全。漏電保護(hù)電路包括第二電流互感器TA2、第三電壓比較器IC2和第二繼電器K2， 第二繼電器K2具有第三、第四兩個(gè)觸點(diǎn)K21、K22，其中第三觸點(diǎn)Κ21為常開觸點(diǎn)，第四觸點(diǎn) Κ22為常閉觸點(diǎn)，第三觸點(diǎn)Κ21連接在第二繼電器Κ2線圈負(fù)極與地線之間，第四觸點(diǎn)串接在整流電路輸出端與負(fù)載控制電路之間。第二電流互感器ΤΑ2環(huán)套在火線、零線輸出端21、22上且與第三電壓比較器IC2 的同相輸入端連接，第三電壓比較器IC2的反相輸入端連接第七電阻R7后接地，同時(shí)，第三電壓比較器IC2的反相輸入端還連接第八電阻R8后連接至降壓整流電路的輸出端，第三電壓比較器IC2的輸出端連接第三開關(guān)三極管VT2的基極，第三開關(guān)三極管VT2的集電極連接第二繼電器Κ2的線圈負(fù)極，第二繼電器Κ2的線圈正極連接至降壓整流電路的輸出端。當(dāng)負(fù)載接通后，線路中如果出現(xiàn)漏電，則第二電流互感器ΤΑ2檢測(cè)到漏電電流，該漏電電流經(jīng)整流、濾波后輸入至第三電壓比較器IC2的同相輸入端，第三電壓比較器IC2的反相輸入端電壓為UOXR7/ (R7 + R8)，通過設(shè)定第七電阻R7和第八電阻R8的阻值，可以使第三電壓比較器IC2的同相輸入端的電壓值高于反相輸入端電壓值，于是第三電壓比較器IC2輸出高電平，使第三開關(guān)三極管VT2飽和導(dǎo)通，第二繼電器Κ2得電，其第一觸點(diǎn)Κ21 閉合，此時(shí)，第二繼電器Κ2自鎖，其第二觸點(diǎn)Κ22斷開，于是第一繼電器Kl失電，第一、第二觸點(diǎn)Κ11、Κ12常開觸點(diǎn)斷開，輸出端無電壓輸出，負(fù)載斷電，起到保護(hù)的目的。負(fù)載火線、零線輸出端21、22之間連接有指示燈Η1，用于指示輸出端是否有交流電壓輸出，有交流電壓輸出時(shí)Hl亮，無輸出時(shí)Hl不亮。本實(shí)用新型在負(fù)載火線、零線輸出端設(shè)有漏電試驗(yàn)按鈕ΑΝ，漏電試驗(yàn)按鈕AN的一端連接負(fù)載零線輸出端，另一端連接負(fù)載火線輸出端，第二電流互感器ΤΑ2設(shè)置在漏電試驗(yàn)按鈕AN的上述兩個(gè)連接點(diǎn)之間，當(dāng)漏電試驗(yàn)按鈕AN按下時(shí)，第二電流互感器ΤΑ2會(huì)檢測(cè)到漏電電流。漏電試驗(yàn)按鈕AN用于定期進(jìn)行漏電試驗(yàn)，以檢測(cè)漏電保護(hù)功能的可靠性。本實(shí)用新型，在第二繼電器Κ2的線圈正極與降壓整流電路輸出端之間的線路上設(shè)有復(fù)位按鈕SB，按下復(fù)位按鈕SB，第二繼電器Κ2失電，其常開觸點(diǎn)Κ21斷開，自鎖解除， 其常閉觸點(diǎn)Κ22閉合，漏電保護(hù)器恢復(fù)正常工作。壓敏電阻Rv、二極管D3的作用在于吸收線路中出現(xiàn)的浪涌電壓，保護(hù)負(fù)載控制電路的正常工作。本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在本實(shí)用新型的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實(shí)用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.漏電保護(hù)器，包括輸入端、輸出端和降壓整流電路，其特征在于，還包括負(fù)載控制電路，所述負(fù)載控制電路包括第一繼電器、第一電流互感器、第一電壓比較器、第一開關(guān)三極管以及第二電壓比較器、第二開關(guān)三極管，所述第一繼電器為轉(zhuǎn)換型繼電器，所述輸入端通過所述第一繼電器的觸點(diǎn)與所述輸出端連接，所述第一電流互感器環(huán)套在所述輸出端的火線上且與第一電壓比較器的同相輸入端連接，第一電壓比較器的反相輸入端連接連接第一電阻后接地，第一電壓比較器的反相輸入端還連接第二電阻后再連接到降壓整流電路的輸出端，第一電壓比較器的輸出端連接至第一開關(guān)三極管的基極，第一開關(guān)三極管的集電極串聯(lián)第六電阻后連接到降壓整流電路的輸出端，第一開關(guān)三極管的發(fā)射極連接至第二電壓比較器的同相輸入端，第二電壓比較器的同相輸入端同時(shí)連接分壓電阻后和第二觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)，分壓電阻的另一端接地，與第一觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)連接第三電阻后與降壓整流電路的輸出端連接，第二電壓比較器的反相輸入端通過第四電阻接地，同時(shí)，第二電壓比較器的反相輸入端還通過第五電阻連接至降壓整流電路的輸出端，第二電壓比較器的輸出端連接第二開關(guān)三極管的基極，第二開關(guān)三極管集電極連接第一繼電器的線圈負(fù)極，第一繼電器的線圈正極連接降壓整流電路的輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的漏電保護(hù)器，其特征在于，還包括漏電保護(hù)電路，所述漏電保護(hù)電路包括第二電流互感器、第三電壓比較器和第二繼電器，第二繼電器具有第三、第四兩個(gè)觸點(diǎn)，其中第三觸點(diǎn)為常開觸點(diǎn)，第四觸點(diǎn)為常閉觸點(diǎn)，第三觸點(diǎn)連接在第二繼電器線圈負(fù)極與地線之間，第四觸點(diǎn)串接在整流電路輸出端與負(fù)載控制電路之間，第二電流互感器環(huán)套在輸出端上且與第三電壓比較器的同相輸入端連接，第三電壓比較器的反相輸入端連接第七電阻后接地，同時(shí)，第三電壓比較器的反相輸入端還連接第八電阻后連接至降壓整流電路的輸出端，第三電壓比較器的輸出端連接第三開關(guān)三極管的基極，第三開關(guān)三極管的集電極連接第二繼電器的線圈負(fù)極，第二繼電器的線圈正極連接至降壓整流電路的輸出端。
3.如權(quán)利要求2所述的漏電保護(hù)器，其特征在于，輸出端的火線、零線之間設(shè)有漏電試驗(yàn)按鈕，漏電試驗(yàn)按鈕的一端連接輸出端的零線，另一端連接輸出端的火 線，第二電流互感器設(shè)置在漏電試驗(yàn)按鈕的上述兩個(gè)連接點(diǎn)之間。
4.如權(quán)利要求1所述的漏電保護(hù)器，其特征在于，第二繼電器的線圈正極與降壓整流電路輸出端之間的線路上設(shè)有復(fù)位按鈕。
5.如權(quán)利要求1所述的漏電保護(hù)器，其特征在于，輸出端的火線、零線之間設(shè)有指示燈。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種漏電保護(hù)器，第一電流互感器環(huán)套在輸出端火線上且連接第一電壓比較器的同相輸入端，反相輸入端連接第一電阻后接地，并經(jīng)第二電阻連接降壓整流電路，第一電壓比較器輸出至第一開關(guān)三極管的基極，集電極串聯(lián)第六電阻后連接到降壓整流電路，發(fā)射極連接第二電壓比較器的同相輸入端并經(jīng)分壓電阻連接第一繼電器的第二觸點(diǎn)，第一觸點(diǎn)經(jīng)第三電阻連接降壓整流電路，第二電壓比較器的反相輸入端經(jīng)第四電阻接地，并經(jīng)第五電阻連接降壓整流電路，第二電壓比較器輸出至第二開關(guān)三極管的基極，集電極連接第一繼電器的線圈負(fù)極，線圈正極連接降壓整流電路。本實(shí)用新型，負(fù)載斷開時(shí)，能夠自動(dòng)停止供電，既節(jié)省了能源，又提高了安全性。
文檔編號(hào)H02H3/253GK202260378SQ20112034406
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者吳茂義 申請(qǐng)人:吳茂義