本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，尤其涉及一種自識(shí)別零線的電子線路。

背景技術(shù)：

工業(yè)領(lǐng)域中，電氣設(shè)備的工作電壓往往很高，為了防止因線路故障、設(shè)備故障導(dǎo)致安全事故，操作者都會(huì)在電路中增加漏電保護(hù)器，當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)，漏電保護(hù)器便會(huì)啟動(dòng)跳閘，使機(jī)器斷電，停止工作，從而防止危險(xiǎn)發(fā)生。

但現(xiàn)實(shí)中往往還會(huì)出現(xiàn)，線路老化或者設(shè)備故障，致使火線與零線接觸錯(cuò)誤，一旦接線錯(cuò)誤，則會(huì)出現(xiàn)泄漏電流超標(biāo)或設(shè)備外殼帶電，嚴(yán)重影響系統(tǒng)工作進(jìn)程，同時(shí)由于火線零線接錯(cuò)，致使漏電保護(hù)器無法正常工作。

故而，有必要設(shè)計(jì)一種方案，能確保即使接線錯(cuò)誤，機(jī)器部件也不會(huì)因?yàn)榛鹁€零線錯(cuò)接而出現(xiàn)泄漏超標(biāo)、機(jī)器外殼帶電以及漏電保護(hù)器無法正常工作等現(xiàn)象，確保系統(tǒng)正常工作，防止事故發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種即使火線與零線出現(xiàn)接線錯(cuò)誤，也能自識(shí)別零線，使線路始終接向零線，從而避免因接錯(cuò)導(dǎo)致機(jī)器外殼帶電，確保生產(chǎn)安全的電子線路。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種自識(shí)別零線的電子線路，包括火線(j1)、與所述火線(j1)構(gòu)成回路的零線(j2)以及經(jīng)第一電阻(r9)接保護(hù)地線(j4)的電壓取樣端(d)，其特征在于：還包括

電壓比較電路，用于將電壓取樣端(d)的電壓與電子電路經(jīng)分壓取樣得到的電壓進(jìn)行比較；

選擇電路，與所述電壓比較電路的輸出端連接，基于電壓比較電路的輸出信號(hào)選擇零線所在支路。

進(jìn)一步的，還包括分壓電路，用于對(duì)電子電路的電源電壓進(jìn)行分壓、取樣，并將分壓取樣得到的電壓傳輸至所述電壓比較電路。

進(jìn)一步的，還包括整流電路，位于分壓電路與火線(j1)之間，整流來自火線(j1)的交流電，輸出穩(wěn)定的電源電壓。

進(jìn)一步的，所述電壓比較電路包括第一運(yùn)算放大器(u1)、第二運(yùn)算放大器(u2)，第一運(yùn)算放大器(u1)的同相輸入端與電壓取樣端(d)相連，輸出端通過第二電阻(r8)連接第二運(yùn)算放大器(u2)的同相輸入端，第一運(yùn)算放大器(u1)、第二運(yùn)算放大器(u2)的反相輸入端連接所述分壓電路，第二運(yùn)算放大器(u2)的輸出端與所述選擇電路連接。

進(jìn)一步的，所述分壓電路包括一端與所述整流電路輸出端連接的第三電阻(r5)、與第三電阻(r5)的另一端串聯(lián)的第四電阻(r4)，第四電阻(r4)的另一端接地，分壓取樣得到的電壓分兩條支路分別連接所述第一運(yùn)算放大器(u1)、第二運(yùn)算放大器(u2)的反相輸入端。

進(jìn)一步的，所述整流電路包括第一二極管(d1)、第二二極管(d2)和第一穩(wěn)壓管(d3)、第二穩(wěn)壓管(d4)，第一二極管(d1)的正極連接火線(j1)和第一穩(wěn)壓管(d3)的負(fù)極，第一二極管(d1)的負(fù)極連接第二二極管(d2)的負(fù)極，第二二極管(d2)的正極連接零線(j2)和第二穩(wěn)壓管(d4)的負(fù)極，第一穩(wěn)壓管(d3)的正極與第二穩(wěn)壓管(d4)的正極并聯(lián)后接地。

進(jìn)一步的，所述選擇電路包括繼電器線圈、并聯(lián)于繼電器線圈兩端的第三二極管(d5)、與繼電器線圈配合動(dòng)作的雙擲開關(guān)、三極管q1，所述繼電器線圈一端與分壓電路中第三電阻(r5)的一端并聯(lián)，另一端連接三極管q1的集電極，三極管q1的基極通過第五電阻(r7)與所述第二運(yùn)算放大器(u2)的輸出端連接，發(fā)射極接地，所述雙擲開關(guān)的第一觸點(diǎn)(f)與火線(j1)連接，第二觸點(diǎn)(g)與第二二極管(d2)的正極對(duì)應(yīng)連接，第二觸點(diǎn)(g)常閉，雙擲開關(guān)的固定端(e)連接外接器件的零線層(j3)。

進(jìn)一步的，第四電阻(r4)的另一端還并聯(lián)連接第六電阻(r3)，第六電阻(r3)的另一端串聯(lián)第一電阻(r9)，第一電阻(r9)另一端直接接保護(hù)地線(j4)或通過串聯(lián)電容連接保護(hù)地線(j4)，電壓取樣端(d)形成于第六電阻(r3)與第一電阻(r9)間。

進(jìn)一步的，所述電子電路還包括位于火線(j1)前端的過流保護(hù)電路、位于過流保護(hù)電路與整流電路間的降壓電路、對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行濾波的第一濾波電路、為第一、第二運(yùn)算放大器提供驅(qū)動(dòng)電源的驅(qū)動(dòng)電路、以及對(duì)第一運(yùn)算放大器(u1)的電壓進(jìn)行濾波的第二濾波電路，對(duì)第二運(yùn)算放大器(u2)的電壓進(jìn)行濾波的第三濾波電路，所述雙擲開關(guān)的第一觸點(diǎn)(f)連接于過流保護(hù)電路與降壓模塊間。

進(jìn)一步的，所述過流保護(hù)電路為過流保護(hù)保險(xiǎn)管(f1)；所述降壓電路由相互并聯(lián)的第七電阻(r2)和第一電容(c1)構(gòu)成；所述第一濾波電路包括一端與第二二極管(d2)負(fù)極連接、另一端連接第三電阻(r5)一端的第八電阻(r1)，和一端與第八電阻(r1)并聯(lián)、另一端接地的第一極性電容(c2)；所述驅(qū)動(dòng)電路包括一端與第三電阻(r5)的一端并聯(lián)，另一端分成兩支路分別為第一運(yùn)算放大器(u1)、第二運(yùn)算放大器(u2)提供電源的第九電阻(r6)；所述第二濾波電路包括兩端相互并聯(lián)的第二電容(c5)和第二極性電容(c3)，一并聯(lián)端與第九電阻(r6)的另一端相連，另一并聯(lián)端接地；所述第三濾波電路為一端與第二運(yùn)算放大器(u2)的同相輸入端相連，另一端接地的第三極性電容(c4)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本電路正常情況下，雙擲開關(guān)的第二觸點(diǎn)g常閉，當(dāng)火線j1與零線j2接線正確時(shí)，此時(shí)存在電壓取樣端d傳輸至運(yùn)放u1同相輸入端的電壓低于經(jīng)整流電路整流、分壓電路分壓后傳輸至運(yùn)放反相輸入端的電壓，從而經(jīng)兩相運(yùn)放后的輸出信號(hào)為低電平，對(duì)應(yīng)三極管q1不導(dǎo)通，繼電器線圈不工作，雙擲開關(guān)保持g端閉合不變，與該電路連接的外接器件的零線層保持與零線j2相接不變，器件正常工作；當(dāng)接線錯(cuò)誤，出現(xiàn)零線j2接了火線，火線j1接了零線時(shí)，電壓取樣端d傳輸至運(yùn)放u1同相輸入端的電壓高于交流電經(jīng)整流器整流、分壓電路分壓后傳輸至運(yùn)放反相輸入端的電壓，從而經(jīng)過兩相運(yùn)放后的輸出信號(hào)為高電平，對(duì)應(yīng)三極管q3導(dǎo)通，繼電器線圈工作，吸合雙擲開關(guān)轉(zhuǎn)至第一觸點(diǎn)f，此時(shí)，外接電氣的零線層與火線j1連接，而又由于此時(shí)火線j1連接的是零線，故此時(shí)外接電器仍舊處于安全狀態(tài)，避免了以往一旦接線錯(cuò)誤，導(dǎo)致泄漏超標(biāo)、機(jī)器外殼帶電、漏電保護(hù)器無法正常工作等現(xiàn)象，致使事故頻繁的發(fā)生。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

下面參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自識(shí)別零線的電子線路，該線路包括火線j1、與火線j1構(gòu)成回路的零線j2以及保護(hù)地線j4。

火線j1線路上連接有過流保護(hù)保險(xiǎn)管f1、由相互并聯(lián)的第七電阻r2和第一電容c1構(gòu)成的降壓電路、整流電路，該整流電路的正極通過前述的降壓電路與火線連接，負(fù)極連接零線j2，該整流電路包括第一二極管d1、第二二極管d2和第一穩(wěn)壓管d3、第二穩(wěn)壓管d4，第一二極管d1的正極連接降壓電路和第一穩(wěn)壓管d3的負(fù)極，第一二極管d1的負(fù)極連接第二二極管d2的負(fù)極，第二二極管d2的正極連接零線和第二穩(wěn)壓管d4的負(fù)極，第一穩(wěn)壓管d3的正極與第二穩(wěn)壓管d4的正極并聯(lián)后接地，第二二極管d2的負(fù)極，即整流電路的輸出端連接第八電阻r1，第八電阻r1的另一端并聯(lián)第一極性電容c2，第一極性電容c2的另一端接地，第八電阻r1與第一極性電容c2構(gòu)成對(duì)整流電路進(jìn)行濾波的第一濾波電路。令火線j1與第一二極管d1正極的連接處為a點(diǎn)，零線j2與第二二極管d2正極的連接處為b點(diǎn)，第一穩(wěn)壓管d3的正極與第二穩(wěn)壓管d4的正極并聯(lián)處為c點(diǎn)。

過流保護(hù)保險(xiǎn)管用于防止電壓過高，電路過流燒毀；降壓電路通過降壓將交流電分壓成適于后續(xù)電路使用的電壓，保證電路系統(tǒng)的安全性；而整流電路與第一濾波電路結(jié)合，利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒄?fù)變化的交流電壓變?yōu)閱蜗蛎}動(dòng)電壓，將交流電轉(zhuǎn)化成負(fù)載工作的直流電，利用濾波電路盡可能消除直流電中的交流成分，使輸出的電源電壓更穩(wěn)定，保證電路的穩(wěn)定性。同時(shí)，整流電路中采用雙穩(wěn)壓管，能有效保持分壓電路上的輸入電壓保持穩(wěn)定不變，從而為后續(xù)的電壓比較提供了基準(zhǔn)比較值，利于系統(tǒng)工作原理的實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步的，第八電阻r1的另一端還并聯(lián)分壓電路、選擇電路、驅(qū)動(dòng)電路。其中，分壓電路包括與第八電阻r1另一端連接的第三電阻r5、與第三電阻r5串聯(lián)的第四電阻r4，第四電阻r4的另一端接地，對(duì)電子電路的電源電壓進(jìn)行分壓取樣，并將其輸送至電壓比較電路；地線j4包括串聯(lián)的第六電阻r3和第一電阻r9，第六電阻r3的另一端并聯(lián)第四電阻r4的另一端，第一電阻r9另一端接保護(hù)地線j4，第六電阻r3與第一電阻r9間形成電壓取樣端d。當(dāng)然，第一電阻r9也可以通過串聯(lián)電容后與保護(hù)地線j4連接，例如，通過串聯(lián)一個(gè)或多個(gè)y電容與保護(hù)地線j4連接。

選擇電路包括繼電器線圈、并聯(lián)于繼電器線圈兩端的第三二極管d5、與繼電器線圈配合動(dòng)作的單刀雙擲開關(guān)、及三極管01，繼電器線圈一端與第八電阻r1的另一端連接，另一端連接三極管q1的集電極，三極管q1的基極通過第五電阻r7與電壓比較電路的輸出端連接，發(fā)射極接地，單刀雙擲開關(guān)的第一觸點(diǎn)f連接于過流保護(hù)保險(xiǎn)管f1與降壓電路之間，第二觸點(diǎn)g與第二二極管d2的正極連接，g端常閉，雙擲開關(guān)的固定端e連接外接器件的零線層j3；當(dāng)然，在本實(shí)施例中，單刀雙擲開關(guān)也可以換成其他的轉(zhuǎn)換選擇開關(guān)，如雙刀雙擲開關(guān)等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)應(yīng)選擇，在此不再贅述。

電壓比較電路包括兩個(gè)第一運(yùn)算放大器u1、第二運(yùn)算放大器u2，第一運(yùn)算放大器u1的同相輸入端與電壓取樣端d相連，輸出端通過第二電阻r8連接第二運(yùn)算放大器u2的同相輸入端，第一運(yùn)算放大器u1、第二運(yùn)算放大器u2的反相輸入端連接前述分壓電路分壓后的電源電壓，三極管q1的基極連接的即是第二運(yùn)算放大器u2的輸出端。

驅(qū)動(dòng)電路包括一端與繼電器線圈的一端并聯(lián)的第九電阻r6，第九電阻r6上的壓降經(jīng)其另一端端分成兩支路連接第一運(yùn)算放大器u1、第二運(yùn)算放大器u2的驅(qū)動(dòng)端，從而提供驅(qū)動(dòng)電源。

進(jìn)一步的，該電路還包括用于對(duì)第一運(yùn)算放大器u1進(jìn)行濾波的第二濾波電路、對(duì)第二運(yùn)算放大器u2進(jìn)行濾波的第三濾波電路，濾波電路的選擇可以有多種。具體的，在本實(shí)施例中，第二濾波電路包括兩端相互并聯(lián)的第二電容c5和第二極性電容c3，一并聯(lián)端與第九電阻r6的另一端相連，另一并聯(lián)端接地；該第三濾波電路為一端與第二運(yùn)算放大器u2的同相輸入端相連，另一端接地的第三極性電容c4。通過為每個(gè)運(yùn)放設(shè)計(jì)濾波電路，保證運(yùn)放工作更加平穩(wěn)。

具體工作如下：

取第七電阻r2的阻值200kω、第八電阻r1、第九電阻r6各取值為100r、第四電阻r4、第三電阻r5各取值10kω、第六電阻r3、第一電阻r9各取值10mω、第五電阻r7、第二電阻r8各取值1kω；

當(dāng)火線j1正常接火線，零線j2正常接零線時(shí)，令保護(hù)地線j4接地端為h點(diǎn)，則b點(diǎn)和h點(diǎn)等電位，等效為b點(diǎn)電壓等于電壓取樣端d電壓，可以不予考慮，電壓取樣端d則主要通過如下方式獲得，即火線j1經(jīng)過阻容降壓后至a點(diǎn)，a點(diǎn)降壓后電壓(約為12v)經(jīng)第一穩(wěn)壓管d3到c點(diǎn)，c點(diǎn)電壓約為1/4的a點(diǎn)電壓，即為3v，電壓取樣端d經(jīng)第六電阻r3與第一電阻r9分壓后為1/2的c點(diǎn)電壓，約為1.5v，第一運(yùn)算放大器u1的反相輸入端電壓經(jīng)第四電阻r4、第三電阻r5分壓后獲得約為6v，由于電壓取樣端d小于第一運(yùn)算放大器u1的反相輸入端電壓，第一運(yùn)算放大器u1輸出端輸出低電平，同時(shí)第二運(yùn)算放大器u2的輸出端也為低電平，三極管q1截止，繼電器線圈不工作，雙擲開關(guān)的常閉g端仍舊閉合，即雙擲開關(guān)的e點(diǎn)經(jīng)g點(diǎn)接j2零線輸出，確保了后端外接電器的安全；

當(dāng)接線錯(cuò)誤，出現(xiàn)火線j1接零線，零線j2接火線時(shí)，a點(diǎn)和h點(diǎn)為等電位，等效為a點(diǎn)電壓等于電壓取樣端d，可以不予考慮，電壓取樣端d主要由以下方式獲得，j2(約為220v)的b點(diǎn)經(jīng)第二穩(wěn)壓管d4到c點(diǎn)，c點(diǎn)電壓約為1/4的b點(diǎn)電壓，約為55v，電壓取樣端d經(jīng)r3、r9分壓為1/2的c點(diǎn)電壓，約為27.5v，第一運(yùn)算放大器u1的反相輸入端經(jīng)第四電阻r4、第三電阻r5分壓后獲得約為6v電壓，由于電壓取樣端d大于第一運(yùn)算放大器u1反相輸入端電壓，則輸出高電平，第二運(yùn)算放大器u2也同時(shí)輸出高電平，三極管q1導(dǎo)通，繼電器線圈工作，吸合雙擲開關(guān)轉(zhuǎn)向f端閉合，即e點(diǎn)經(jīng)f點(diǎn)與j1連接，而此時(shí)j1由于接線錯(cuò)誤，接的零線，則保證了后端外接電器仍舊連接零線電路，從而確保了安全性，也就是說即使因?yàn)榫€路問題或者其他原因?qū)е孪到y(tǒng)接線錯(cuò)誤，本電路也能自動(dòng)識(shí)別零線，并保證后端外接器件始終接觸零線，避免了以往器件接線錯(cuò)誤，導(dǎo)致泄漏電流超標(biāo)，外殼帶電以及漏電保護(hù)器無法正常工作等現(xiàn)象。

需提醒注意的是，本電路中的各個(gè)模塊還可以是除了本實(shí)施例提到的其他變形，本領(lǐng)域技術(shù)人員能根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行等效替換。同時(shí)，各個(gè)電阻的阻值、電容的容量均可根據(jù)實(shí)際需要選擇，只要取值后的電路能實(shí)現(xiàn)本申請的比較，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別零線即可，在此不再贅述。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變形，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。