本實用新型涉及漏電保護器技術領域,具體地說,涉及一種具有定時延功能的漏電保護芯片電路。
背景技術:
目前,我國漏電保護器在產(chǎn)量上已經(jīng)超過了西方發(fā)達國家,但技術含量不高,質(zhì)量欠佳。而進口芯片在我國市場上價格偏高,且國外的芯片不能針對國內(nèi)市場進行有效的優(yōu)化,導致技術不能得到較佳升級。另外,對于電網(wǎng)而言,一般采用三級漏電保護,分別為漏電總保護器、漏電中級保護器和漏電末級保護器。其中,漏電總保護器應配置在配變的低電壓總電源側(cè),用于對全網(wǎng)進行防護;漏電中級保護器應設置在接戶線進入集表箱的電源刀閘的負荷側(cè),其用于對防護套戶線至漏電末級保護器間的線路進行防護,且同時作為漏電末級保護器的后備防護;漏電末級保護器應設置在進戶線的電源側(cè),從而直接對用戶的用電線路進行防護。為了使三級漏電保護能夠較佳地相互配合,必須對每級保護器的動作電流和動作間隔時間進行科學的配置,從而防止保護器的誤觸發(fā)或越級觸發(fā)。
為了對使得每級保護器能夠較佳地進行配合,現(xiàn)有通常會對每級保護器的動作進行延時,但現(xiàn)有漏電保護器多采用RC電路來實現(xiàn)對漏電信號的動作延時,信號越強,動作時間越短,信號強度與動作時間為一條連續(xù)的反曲線,這就有可能導致不同保護級間的時間曲線可能會出現(xiàn)交叉。另外,由于RC元件的特性會有變動,這就容易造成漏電保護器出現(xiàn)誤觸發(fā)或者越級觸發(fā)等不良后果。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的內(nèi)容是提供一種具有定時延功能的漏電保護芯片電路,其能夠克服現(xiàn)有技術的某種或某些缺陷。
根據(jù)本實用新型的具有定時延功能的漏電保護芯片電路,其包括:
運放電路,其用于對漏電輸入信號進行放大以得到漏電放大信號;
比較電路,其用于將漏電放大信號與至少一個閾值進行比較,且在漏電放大信號高于任一閾值時輸出高電平;
延時及開關控制電路,其由數(shù)字電路構(gòu)成且包括脈沖合成單元、脈寬檢測單元、連續(xù)性檢測單元和延時單元,脈沖合成單元用于對比較電路處的輸出信號進行合成,脈寬檢測單元用于判斷相應信號的持續(xù)時間是否達到設定時長,連續(xù)性檢測單元用于檢測在設定時間內(nèi)是否有同類信號再次出現(xiàn),延時單元用于在相應信號的持續(xù)時間達到設定時長且在設定時間內(nèi)有同類信號再次出現(xiàn)時延時輸出一個開關信號;以及
輸出電路,輸出電路用于接收開關信號以對后級電路進行驅(qū)動。
本實用新型中,運放電路能夠?qū)β╇娦盘栠M行進行放大,從而便于較佳地提高了漏電信號的檢測精度;另外,由于漏電保護的對象為交流電,因此通過比較電路能夠較佳地將漏電信號轉(zhuǎn)換為方波信號,從而較佳地便于后續(xù)電路處理。其中,比較電路能夠包括多個比較器,每個比較器處均能夠設有一個閾值,而漏電信號大于任一比較器處的相應閾值時該比較器均會輸出高電平信號。基于此,脈沖合成單元能夠通過將每個比較器處的輸出信號進行合成,從而能夠較佳地通過合成后信號的幅值而判定漏電信號達到哪一閾值。脈寬檢測單元能夠較佳地對漏電信號的持續(xù)時間進行檢測,并在漏電信號持續(xù)時間達不到設定值時使延時及開關控制電路不動作,從而較佳地防止了誤觸發(fā)。此外,連續(xù)性檢測單元,能夠?qū)β╇娦盘柕倪B續(xù)性進行檢測,并在漏電信號為非連續(xù)信號時使延時及開關控制電路不動作,從而更進一步地防止了誤觸發(fā)。另外,延時單元的設置,使得延時及開關控制電路的動作信號能夠延時輸出,從而較佳地實現(xiàn)了每級漏電保護器間的配合,且由于該延時功能是由數(shù)字電路實現(xiàn),因而觸發(fā)點和觸發(fā)延時精確度高、功耗低,能有效避免漏電保護器在雷擊或者非漏電情況下的誤觸發(fā)情況,同時大大減小了越級觸發(fā)的概率。
作為優(yōu)選,延時及開關控制電路還包括復位電路和振蕩電路,復位電路用于對全部寄存器進行清零,振蕩電路用于提供時鐘信號。從而較佳地保證了延時及開關控制電路的正常工作。
作為優(yōu)選,該芯片電路還包括:一基準與偏置電路,基準與偏置電路由一啟動電路啟動,且基準與偏置電路用于向所有的模擬電路提供偏置信號并提供一個基準信號;一內(nèi)部電源,其用于在基準與偏置電路的工作時為該芯片電路進行供電;一多值偏置產(chǎn)生電路,其用于在內(nèi)部電路的供電下產(chǎn)生多個不同電位的基準信號;以及一緩沖電路,其用于為該芯片的外部電路提供一共模信號。從而較佳地實現(xiàn)了本實用新型內(nèi)部各器件的電壓或電流配置。
附圖說明
圖1為實施例1中的具有定時延功能的漏電保護芯片電路的示意圖;
圖2為實施例1中的延時及開關控制電路的示意圖。
具體實施方式
為進一步了解本實用新型的內(nèi)容,結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述。應當理解的是,實施例僅僅是對本實用新型進行解釋而并非限定。
實施例1
如圖1和圖2所示,本實施例提供了一種具有定時延功能的漏電保護芯片電路,其包括:
運放電路,其用于對漏電輸入信號進行放大以得到漏電放大信號;
比較電路,其用于將漏電放大信號與至少一個閾值進行比較,且在漏電放大信號高于任一閾值時輸出高電平;
延時及開關控制電路,其由數(shù)字電路構(gòu)成且包括脈沖合成單元、脈寬檢測單元、連續(xù)性檢測單元和延時單元,脈沖合成單元用于對比較電路處的輸出信號進行合成,脈寬檢測單元用于判斷相應信號的持續(xù)時間是否達到設定時長,連續(xù)性檢測單元用于檢測在設定時間內(nèi)是否有同類信號再次出現(xiàn),延時單元用于在相應信號的持續(xù)時間達到設定時長且在設定時間內(nèi)有同類信號再次出現(xiàn)時延時輸出一個開關信號;以及
輸出電路,輸出電路用于接收開關信號以對后級電路進行驅(qū)動。
本實施例中,延時及開關控制電路還包括復位電路和振蕩電路,復位電路用于對全部寄存器進行清零,振蕩電路用于提供時鐘信號。
本實施例中的具有定時延功能的漏電保護芯片電路還包括:
一基準與偏置電路,基準與偏置電路由一啟動電路(圖中未視出)啟動,且基準與偏置電路用于向所有的模擬電路提供偏置信號并提供一個基準信號;
一內(nèi)部電源,其用于在基準與偏置電路的工作時為該芯片電路進行供電;
一多值偏置產(chǎn)生電路,其用于在內(nèi)部電路的供電下產(chǎn)生多個不同電位的基準信號;以及
一緩沖電路,其用于為該芯片的外部電路提供一共模信號。
本實施例中的漏電保護芯片電路在作為漏電末級保護器時,能夠根據(jù)漏電流的大小和允許持續(xù)時間的長短設置三組閾值,如果超出了閾值的漏電信號達到了設定的持續(xù)時間,那么漏電保護器應觸發(fā)。具體為:當漏電流等于I或超過I而又小于2I時漏電保護器要在260ms后觸發(fā);當漏電流等于2I或超過2I而又小于4I時漏電保護器要在120ms后觸發(fā);當漏電流等于或超過4I時漏電保護器要在10ms后觸發(fā)。需要言明的是,圖2僅為一個示意圖,其包括2個比較器,分別為第一比較器和第二比較器,在設置三組閾值時,是通過增加1個比較器實現(xiàn)的,而通過增減比較器的數(shù)量即可對閾值的數(shù)量進行調(diào)節(jié),通過調(diào)節(jié)每個比較器的基準信號或運放電路的增益即可實現(xiàn)對閾值大小的調(diào)節(jié),通過設置延時單元中的觸發(fā)器個數(shù)及延時時長即可較佳地調(diào)節(jié)延時個數(shù)及對應每個閾值時的延時時長。
以上示意性的對本實用新型及其實施方式進行了描述,該描述沒有限制性,附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一,實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以,如果本領域的普通技術人員受其啟示,在不脫離本實用新型創(chuàng)造宗旨的情況下,不經(jīng)創(chuàng)造性的設計出與該技術方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例,均應屬于本實用新型的保護范圍。