本發(fā)明涉及家用漏電保護器產品技術領域，尤其是全自動智能切換型漏電保護器控制電路及其方法。
背景技術：
現有的漏電保護器有電壓型和電流型以及電壓/電流互鎖控制型，該類型產品優(yōu)點是：通過人為選擇保護類型來適應用電環(huán)境以此達到更好的通用性。缺點是：當安裝后的產品后期用電環(huán)境發(fā)生突變時漏電保護器將不能時時應對，如：事先預置使用電壓型漏電保護器當遇上電源插座極性相反，插座地線與火線短路時，此時電壓型漏保器將失去保護作用。針對此安全隱患，本發(fā)明提出全自動智能切換型漏電保護器(依用電環(huán)境時時動態(tài)切換成電壓或電流型或電壓+電流)控制電路及其方法來解決上述安全隱患。
技術實現要素：
本發(fā)明目的是克服了現有技術中的不足，提供了全自動智能切換型漏電保護器控制電路及其方法，時時動態(tài)檢測e-n之間的電壓來判斷電源極性是否相反，地線是否開路、e-n是否短路、e-l是否短路等動態(tài)監(jiān)測判定并邏輯輸出開關信號執(zhí)行當前工作保護模式(電壓或電流或電壓+電流)型保護，避免用電環(huán)境突變帶來的安全隱患。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現：
全自動智能切換型漏電保護器控制電路及其方法，包括供電模塊、地線帶電檢測與指示模塊、e-n電壓開關邏輯模塊、e-n電壓跟隨模塊、倒相控制模塊、積分模塊、邏輯狀態(tài)轉換模塊、開關邏輯控制模塊、地線電流檢測模塊、零序漏電檢測模塊、漏電脫扣控制模塊、高溫保護控制模塊和電磁脫扣線圈。所述供電模塊分別連接地線帶電檢測與指示模塊和e-n電壓開關邏輯模塊。所述地線帶電檢測與指示模塊依次通過e-n電壓開關邏輯模塊、e-n電壓跟隨模塊、倒相控制模塊、積分模塊、邏輯狀態(tài)轉換模塊、開關邏輯控制模塊分別連接地線電流檢測模塊和漏電脫扣控制模塊。所述零序漏電檢測模塊、高溫保護控制模塊和電磁脫扣線圈均連接漏電脫扣控制模塊。所述電磁脫扣線圈還連接有試驗漏電降壓模塊。
優(yōu)選地，所述供電模塊是提供給e-n電壓開關邏輯模塊的電源。所述e-n電壓開關邏輯模塊是分析電源輸入e-n之間的端電壓特征，依電壓特征輸出三種控制狀態(tài)(高電平，低電平，脈沖)。所述e-n電壓跟隨模塊是正比例輸出e-n之間的大小(線性比例)。當接收到高電平時則輸出高電平，當接收到低電平時則輸出低電平，當接收到脈沖時則輸出脈沖。所述倒相控制模塊是將接收到的信號進行電平轉換(高電平轉低電平或低電平轉高電平)。所述積分模塊是e-n電壓跟隨輸出脈沖信號進行積分使脈沖信號轉換成高電平或低電平，采用e-n電壓開關邏輯判定檢測出極端條件(e-l直接短路)后，系統(tǒng)自動切換成電流型保護，防止電源輸入端在零火線反相后插座地線斷開且與火線短路造成的安全隱患。該控制再次提升了漏電保護器領域的安全模式更能適應不同的用電環(huán)境從而更有效的實現安全用電。
優(yōu)選地，所述e-n電壓開關邏輯模塊依據用電環(huán)境e-n之間電壓的大小，智能輸出三種邏輯(高電平，低電平，脈沖)三個狀態(tài)。
優(yōu)選地，所述智能輸出三種邏輯分別是：e有接地：輸出低電平；e無接地，e-n短路，e-l短路：輸出高電平；e帶電：e-n＞18v時輸出脈沖(占空比)。
優(yōu)選地，所述供電模塊并接在電源l-n之間，輸出端連接有e-n電壓開關邏輯模塊，e-n電壓跟隨輸出脈沖信號進行積分使脈沖信號轉換成高電平或低電平。
優(yōu)選地，所述地線帶電檢測與指示模塊的指示模塊(led燈)與地線帶電檢測模塊的連接方式為“串聯”。地線帶電檢測與指示模塊是并接在電源輸入e-n之間。
優(yōu)選地，所述e-n電壓跟隨模塊正比例輸出e-n之間的大小(線性比例)。當e-n之間電壓＞18v時，地線電壓跟隨模塊開始有電壓輸出，e-n之間的電壓越大，地線電壓跟隨模塊輸出電壓越高，最高輸出電壓為地線電壓跟隨模塊的供電電壓。
優(yōu)選地，所述的邏輯狀態(tài)轉換模塊接收來自積分模塊輸出的高低電平。當檢測積分模塊輸出高電平時則輸出低電平，否則輸出高電平。
優(yōu)選地，所述倒相控制模塊接收來自e-n電壓跟隨模塊輸出的開關信號。當輸入為高電平時則輸出為低電平，反之為高電平。開關邏輯控制模塊接收來邏輯狀態(tài)轉換模塊的開關信號。當輸入高電平時則輸出為低電平(輸出端呈現短路狀態(tài))，否則輸出截止(呈現開路狀態(tài))。
優(yōu)選地，所述地線電流檢測模塊輸出端受控于開關邏輯控制模塊的輸出控制。當開關邏輯控制模塊輸出低電平時，所述地線電流檢測模塊輸出將強制對地短路，不允許地線電流參與漏電保護。當開關邏輯控制模塊輸出高電平時，所述地線電流檢測模塊輸出將參與地線電流漏電保護。
本發(fā)明有益效果：本發(fā)明與現有的電壓型漏電保護器技術相比，安全性更高，能自動識別并切換控制模式，解決了用電環(huán)境突變后帶來的安全隱患，采用e-n電壓開關邏輯判定檢測出極端條件(e-l直接短路)后，系統(tǒng)自動切換成電流型保護，防止電源輸入端在零火線反相后插座地線斷開且與火線短路造成的安全隱患。該控制再次提升了漏電保護器領域的安全模式更能適應不同的用電環(huán)境從而更有效的實現安全用電。
以下將結合附圖對本發(fā)明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
如圖1所示，全自動智能切換型漏電保護器控制電路及其方法，包括供電模塊、地線帶電檢測與指示模塊、e-n電壓開關邏輯模塊、e-n電壓跟隨模塊、倒相控制模塊、積分模塊、邏輯狀態(tài)轉換模塊、開關邏輯控制模塊、地線電流檢測模塊、零序漏電檢測模塊、漏電脫扣控制模塊、高溫保護控制模塊和電磁脫扣線圈。所述供電模塊分別連接地線帶電檢測與指示模塊和e-n電壓開關邏輯模塊。所述地線帶電檢測與指示模塊依次通過e-n電壓開關邏輯模塊、e-n電壓跟隨模塊、倒相控制模塊、積分模塊、邏輯狀態(tài)轉換模塊、開關邏輯控制模塊分別連接地線電流檢測模塊和漏電脫扣控制模塊。所述零序漏電檢測模塊、高溫保護控制模塊和電磁脫扣線圈均連接漏電脫扣控制模塊。所述電磁脫扣線圈還連接有試驗漏電降壓模塊。
進一步的，所述供電模塊是提供給e-n電壓開關邏輯模塊的電源。所述e-n電壓開關邏輯模塊是分析電源輸入e-n之間的端電壓特征，依電壓特征輸出三種控制狀態(tài)(高電平，低電平，脈沖)。所述e-n電壓跟隨模塊是正比例輸出e-n之間的大小(線性比例)。當接收到高電平時則輸出高電平，當接收到低電平時則輸出低電平，當接收到脈沖時則輸出脈沖。所述倒相控制模塊是接收到的信號進行電平轉換(高電平轉低電平或低電平轉高電平)。所述積分模塊是e-n電壓跟隨輸出脈沖信號進行積分使脈沖信號轉換成高電平或低電平，采用e-n電壓開關邏輯判定檢測出極端條件(e-l直接短路)后，系統(tǒng)自動切換成電流型保護，防止電源輸入端在零火線反相后插座地線斷開且與火線短路造成的安全隱患。該控制再次提升了漏電保護器領域的安全模式更能適應不同的用電環(huán)境從而更有效的實現安全用電。
進一步的，所述e-n電壓開關邏輯模塊依據用電環(huán)境e-n之間電壓的大小，智能輸出三種邏輯(高電平，低電平，脈沖)三個狀態(tài)。
進一步的，所述智能輸出三種邏輯分別是：e有接地：輸出低電平；e無接地，e-n短路，e-l短路：輸出高電平；e帶電：e-n＞18v時輸出脈沖(占空比)。
進一步的，所述供電模塊并接在電源l-n之間，輸出端連接有e-n電壓開關邏輯模塊，e-n電壓跟隨輸出脈沖信號進行積分使脈沖信號轉換成高電平或低電平。
進一步的，所述地線帶電檢測與指示模塊的指示模塊(led燈)與地線帶電檢測模塊的連接方式為“串聯”。地線帶電檢測與指示模塊是并接在電源輸入e-n之間。
進一步的，所述e-n電壓跟隨模塊正比例輸出e-n之間的大小(線性比例)。當e-n之間電壓＞18v時，地線電壓跟隨模塊開始有電壓輸出，e-n之間的電壓越大，地線電壓跟隨模塊輸出電壓越高，最高輸出電壓為地線電壓跟隨模塊的供電電壓。
進一步的，所述的邏輯狀態(tài)轉換模塊接收來自積分模塊輸出的高低電平。當檢測積分模塊輸出高電平時則輸出低電平，否則輸出高電平。
進一步的，所述倒相控制模塊接收來自e-n電壓跟隨模塊輸出的開關信號。當輸入為高電平時則輸出為低電平，反之為高電平。開關邏輯控制模塊接收來邏輯狀態(tài)轉換模塊的開關信號。當輸入高電平時則輸出為低電平(輸出端呈現短路狀態(tài))，否則輸出截止(呈現開路狀態(tài))。
進一步的，所述地線電流檢測模塊輸出端受控于開關邏輯控制模塊的輸出控制。當開關邏輯控制模塊輸出低電平時，所述地線電流檢測模塊輸出將強制對地短路，不允許地線電流參與漏電保護。當開關邏輯控制模塊輸出高電平時，所述地線電流檢測模塊輸出將參與地線電流漏電保護。
本發(fā)明與現有的電壓型漏電保護器技術相比，安全性更高，能自動識別并切換控制模式，解決了用電環(huán)境突變后帶來的安全隱患，采用e-n電壓開關邏輯判定檢測出極端條件(e-l直接短路)后，系統(tǒng)自動切換成電流型保護，防止電源輸入端在零火線反相后插座地線斷開且與火線短路造成的安全隱患。該控制再次提升了漏電保護器領域的安全模式更能適應不同的用電環(huán)境從而更有效的實現安全用電。
工作原理：
e-n電壓開關邏輯模塊，通電狀態(tài)，供電模塊輸出電壓給e-n電壓開關邏輯模塊供電，獲電后，依當前e-n之間的電壓差或δv來判斷并輸出相應的邏輯信號，如：e有接地：輸出低電平；e無接地，e-n短路，e-l短路：輸出高電平；e帶電：e-n＞18v時輸出脈沖(占空比)，e-n＞36v，pe＞30ma保護通電狀態(tài)。地線帶電檢測與指示模塊時時監(jiān)測電源插頭輸入e-n端之間的電壓，該電壓經e-n電壓開關邏輯模塊進行邏輯轉換后輸出多態(tài)開關信號，該輸出信號經e-n電壓跟隨模塊進行比例轉換后輸出線性控制電壓或高低電平。該信號經倒相控制模塊進行相位置換后再經積分模塊進行3態(tài)轉2態(tài)的邏輯處理。(當積分模塊輸入為高電平時，輸出為高電平；當積分模塊輸入為低電平時，輸出為低電平；當積分模塊輸入為脈沖時，輸出為高電平)；經轉換后的高低電平送到邏輯狀態(tài)轉換模塊進行開關控制輸出。當輸入為高電平時，輸出為低電平，反之為高電平；該低電平使開關邏輯控制模塊輸出截止，該狀態(tài)時系統(tǒng)自動開啟了電流型保護功能，若此時地線電流檢測模塊檢測到地線漏電流時，將輸出控制信號至漏電脫扣控制模塊，漏電脫扣控制模塊驅動電磁脫扣線圈執(zhí)行保護跳閘動作，實現了(如：e-n＞36v)，地線漏電流(如：＞30ma)雙重判斷保護功能。
e-n＜36v，pe＞30ma時關閉地線電流保護通電狀態(tài)，地線帶電檢測與指示模塊時時監(jiān)測電源插頭輸入e-n端之間的電壓，該電壓經e-n電壓開關模塊進行邏輯轉換后輸出多態(tài)開關信號，該輸出信號經e-n電壓跟隨模塊進行比例轉換后輸出線性控制電壓或高低電平(如：低電平)。該信號經倒相控制模塊進行相位置換后再經積分模塊進行3態(tài)轉2態(tài)的邏輯處理(如：輸出低電平)。經轉換后的低電平送到邏輯狀態(tài)轉換模塊進行開關控制并輸出高電平，該高電平使開關邏輯控制模塊輸出低電平(飽和導通)，強制關閉了地線電流檢測模塊，實現了e-n＜36v，pe＞30ma時關閉地線電流保護功能。
e無接地，e-n短路，e-l短路：開啟電流保護功能，通電狀態(tài)，地線帶電檢測與指示模塊時時監(jiān)測電源插頭輸入e-n端之間的電壓，該電壓經e-n電壓開關邏輯模塊進行邏輯轉換后輸出多態(tài)開關信號(當檢測到e無接地，e-n短路，e-l短路或e-n之間的δv＝0v)，開關邏輯輸出高電平，該高電平經e-n電壓跟隨模塊進行比例轉換后輸出高電平。該高電平經倒相控制模塊進行相位置換后輸出低電平，再經積分模塊進行2態(tài)的邏輯處理輸出高電平；經轉換后的高電平送到邏輯狀態(tài)轉換模塊進行開關控制并輸出低電平，該低電平使開關邏輯控制模塊輸出高電平(截止)強制開啟了地線電流檢測模塊，實現了e無接地，e-n短路，e-l短路模式下開啟地線電流保護功能。
e有接地：輸出低電平通電狀態(tài)，地線帶電檢測與指示模塊時時監(jiān)測電源插頭輸入e-n端之間的電壓，該電壓經e-n電壓開關邏輯模塊進行邏輯轉換后輸出多態(tài)開關信號(當有接地時)，開關邏輯輸出低電平，該低電平經e-n電壓跟隨模塊進行比例轉換后輸出低電平。該低電平經倒相控制模塊進行相位置換后輸出高電平，再經積分模塊進行2態(tài)的邏輯處理輸出低電平；經轉換后的低電平送到邏輯狀態(tài)轉換模塊進行開關控制并輸出高電平，該高電平使開關邏輯控制模塊輸出低電平(飽和導通)，強制關閉了地線電流檢測模塊，實現了e有接地關閉地線電流保護功能。
以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據本發(fā)明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發(fā)明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。