漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路，包括分壓電路、整流電路、輸出電路、用于與地線連接的地線輸入端、用于與零線連接的零線輸入端以及用于與漏電保護(hù)電路連接的保護(hù)輸出端；所述分壓電路包括第一分壓部和第二分壓部；第一分壓部的第一端連接到地線輸入端，第一分壓部的第二端與第二分壓部的第二端連接，第二分壓部的第一端連接到零線輸入端；第一分壓部的第二端與輸出電路的輸入端連接，輸出電路的輸出端與保護(hù)輸出端連接；所述整流電路串聯(lián)于地線輸入端與輸出電路的輸入端之間。本發(fā)明除了保證原有的傳統(tǒng)漏電保護(hù)功能外，增加了防電墻功能，即地線帶電保護(hù)功能、地線斷線保護(hù)功能以及火線零線接反保護(hù)功能，更大限度地保障用電安全。
【專利說明】漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及漏電保護(hù)電路領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的漏電保護(hù)開關(guān)一般是采用由漏電保護(hù)電路對(duì)電流進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)漏電電流過大時(shí)，漏電保護(hù)電路控制斷路器工作，使火線與負(fù)載電器斷開。但這樣的方式只對(duì)負(fù)載出現(xiàn)漏電時(shí)跳閘進(jìn)行斷電保護(hù)，對(duì)地線故障，例如地線帶電、電器設(shè)備外殼帶電、或者熱水器的熱水帶電傷人的故障是沒有保護(hù)的。因?yàn)椋瑐鹘y(tǒng)的漏電保護(hù)開關(guān)不具有地線保護(hù)功能，仍然存在較大的安全隱患。另一方面，若地線斷線，沒有與大地接通，則地線失去了原來的保護(hù)作用，一旦設(shè)備負(fù)載漏電到電器外殼上或者熱水器上，就會(huì)使它們帶電傷人，傳統(tǒng)的漏電保護(hù)開關(guān)也無法清除這種安全隱患。第三，如果火線、零線接反了，電源開關(guān)關(guān)斷的是零線，電器仍接在火線上，人們以為電源關(guān)斷了，去修理電器，碰到電器內(nèi)部就會(huì)觸電傷人，而在此時(shí)的漏電保護(hù)器因無電源是不能起漏電保護(hù)作用的(說明:正確的做法是拔掉電源插頭后修理電器，但許多一般使用者沒有注意這一細(xì)節(jié)，或有時(shí)誤操作)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以實(shí)現(xiàn)帶防電墻功能的漏電保護(hù)電路。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路，包括分壓電路、整流電路、輸出電路、用于與地線連接的地線輸入端、用于與零線連接的零線輸入端以及用于與漏電保護(hù)電路連接的保護(hù)輸出端；所述分壓電路包括第一分壓部和第二分壓部；第一分壓部的第一端連接到地線輸入端，第一分壓部的第二端與第二分壓部的第二端連接，第二分壓部的第一端連接到零線輸入端；第一分壓部的第二端與輸出電路的輸入端連接，輸出電路的輸出端與保護(hù)輸出端連接；所述整流電路串聯(lián)于地線輸入端與輸出電路的輸入端之間。
[0005]優(yōu)選地，所述分壓電路的第一分壓部為一電阻R6，第二分壓部為一電阻R7 ;所述輸出電路為一濾波電容C5,輸出電路的輸入端為濾波電容C5的第一端；濾波電容C5的第二端還與電阻R7的第一端連接；所述保護(hù)輸出端包括正輸出端和參考輸出端；輸出電路的輸出端為濾波電容C5的第一端,濾波電容C5的第一端與正輸出端連接；濾波電容C5的第二端還與參考輸出端連接。
[0006]進(jìn)一步的技術(shù)方案為，還包括穩(wěn)壓二極管D4 ；該穩(wěn)壓二極管D4串聯(lián)于濾波電容C5的第一端與保護(hù)輸出端的正輸出端之間，且穩(wěn)壓二極管D4的陰極與濾波電容C5的第一端連接。
[0007]優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述整流電路為一個(gè)二極管D3 ;該二極管D3與電阻R6串聯(lián)，且二極管D3的陽極與地線輸入端連接。[0008]優(yōu)選的技術(shù)方案還可以為，所述整流電路為一個(gè)二極管D3 ;該二極管D3連接于電阻R6的第二端與濾波電容C5的第一端之間，且二極管D3的陽極與電阻R6的第二端連接。
[0009]再進(jìn)一步的技術(shù)方案為，還包括一電阻R5 ;該電阻R5的第一端用于與火線連接，電阻R5的第二端通過一個(gè)開關(guān)S連接到地線輸入端。
[0010]本發(fā)明還公開了應(yīng)用了上述防電墻電路的漏電保護(hù)開關(guān)，還包括斷路器和漏電保護(hù)電路；所述漏電保護(hù)電路為4140集成電路及其外圍電路；所述保護(hù)輸出端與4140集成電路的延時(shí)引腳連接；漏電保護(hù)電路用于通過4140集成電路的輸出端控制斷路器的通斷。
[0011]優(yōu)選地，所述的集成電路4140 為 RV4140、FM2140、YD4140 或 SN4140。
[0012]再進(jìn)一步地，所述斷路器包括一個(gè)雙刀開關(guān)、可控硅以及用于控制該雙刀開關(guān)通斷的脫扣線圈；雙刀開關(guān)分別串聯(lián)于火線與零線中；可控硅和脫扣線圈串聯(lián)后跨接于火線與零線之間；所述4140集成電路的輸出端連接到可控硅的控制極。
[0013]本發(fā)明的漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路及其應(yīng)用，除了原有的傳統(tǒng)漏電保護(hù)功能夕卜，增加了地線帶電保護(hù)功能、地線斷線保護(hù)功能以及火線零線接反保護(hù)功能，更大限度地保障用電安全。防電墻電路的采樣電路簡(jiǎn)單，它的判別、執(zhí)行機(jī)構(gòu)充分利用漏電保護(hù)開關(guān)電路的集成電路IC和斷路器來完成。使本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，效果好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路第一種實(shí)施例的電路原理圖。
[0015]圖2是本發(fā)明漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路第二種實(shí)施例的電路原理圖。
[0016]圖3是應(yīng)用了本發(fā)明防電墻電路的漏電保護(hù)開關(guān)的模塊框圖。
[0017]圖4是應(yīng)用了本發(fā)明防電墻電路的漏電保護(hù)開關(guān)的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明的漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路，包括由電阻R6和電阻R7組成的分壓電路、作為整流電路的二極管D3、作為輸出電路的濾波電容C5、穩(wěn)壓二極管D4以及零線輸入端、地線輸入端和保護(hù)輸出端。電阻R6和電阻R7分別為分壓電路的第一分壓部和第二分壓部，電阻R6的第一端與二極管D3的陰極連接，二極管D3的陽極連接到所述地線輸入端；電阻R7的第一端連接到所述零線輸入端；電阻R7的第二端與電阻R6的第二端連接。電阻R6的第二端與濾波電容C5的第一端連接，濾波電容C5的第二端與電阻R7的第一端連接。零線輸入端用于與零線連接，地線輸入端用于與地線連接。至此，電阻R6與電阻R7構(gòu)成分壓電路，用于檢測(cè)地線與零線之間的電壓。電路在正常的情況下，地線與零線均處于零電位，因而電阻R6與電阻R7之間是沒有電流通過的，濾波電容C5上的電壓為OV ;當(dāng)?shù)鼐€出現(xiàn)故障，地線帶電，使得其電位較高，高于零線電位，則電阻R6和電阻R7有電流經(jīng)過，經(jīng)分壓后，在電阻R7上的電壓較高，濾波電容C5上便有較高的直流正電壓。濾波電容C5的第一端與穩(wěn)壓二極管D4的陰極連接，穩(wěn)壓二極管D4的陽極與保護(hù)輸出端的正輸出端連接，濾波電容C5的第二端與保護(hù)輸出端的參考輸出端連接，其中穩(wěn)壓二極管D4起到降壓耦合作用。二極管D3的作用是整流，使進(jìn)入到濾波電容C5的電為直流電。當(dāng)?shù)鼐€帶電時(shí)，電壓高到一定程度(例如50V)，濾波電容C5上的電壓高于穩(wěn)壓二極管D4的耐壓，使穩(wěn)壓二極管D4導(dǎo)通,從而輸出一個(gè)穩(wěn)定的高電平電壓。如圖4,該高電平電壓輸出到4140集成電路的第八引腳，該4140集成電路的判別電路動(dòng)作，使其第七引腳變?yōu)楦唠娢唬箍煽毓鑃CR導(dǎo)通，脫扣線圈TK有大電流，從而推動(dòng)斷路器斷開，負(fù)載端的電器與電源斷開，達(dá)到地線帶電保護(hù)的目的。單獨(dú)實(shí)施防電墻電路這一結(jié)構(gòu)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)鼐€出現(xiàn)較高電壓時(shí)，穩(wěn)壓二極管D4輸出一個(gè)高電平信號(hào)的功能。進(jìn)一步地，本實(shí)施例還包括電阻R5 ;該電阻R5的第一端作為防電墻電路的火線輸入端用于與火線連接，電阻R5的第二端通過一個(gè)開關(guān)S連接到地線輸入端。若地線斷線，沒有與大地導(dǎo)通，當(dāng)電阻R5接入電路后，則地線輸入端也會(huì)具有比零線輸入端更高的電位,此時(shí)，同樣給濾波電容C5的充電，輸出高電平信號(hào)，同樣能控制斷路器斷開電源，起到預(yù)防地線帶電傷人的作用。當(dāng)用戶線無地線時(shí)，可將開關(guān)S斷開，暫時(shí)不用地線斷線保護(hù)功能。
[0020]如圖2所示，本發(fā)明漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路的第二種實(shí)施方式，與上述第一種實(shí)施例的區(qū)別在于二極管D3串聯(lián)于電阻R6的第二端與濾波電容C5的第一端之間，同樣起到整流作用。需要注意的是，上述兩種實(shí)施例僅為綜合考慮到成本、效果而作出的較佳實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員有能力根據(jù)本發(fā)明的記載，對(duì)上述方案進(jìn)行等同變形，例如包括但不限于如下形式:采用其他形式的分壓電路或整流電路，或者采用功能與濾波電容C5的其他功能電路替換濾波電容C5，又或者采用其他耦合電路替換穩(wěn)壓二極管D4、或者采用直接耦合方式；這些變形都應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0021]本發(fā)明還公開了應(yīng)用上述防電墻電路的漏電保護(hù)開關(guān)，如圖3和圖4所示；還包括斷路器和漏電保護(hù)電路；所述漏電保護(hù)電路為4140集成電路及其外圍電路；所述保護(hù)輸出端與4140集成電路的延時(shí)引腳連接；漏電保護(hù)電路用于通過4140集成電路的輸出端控制斷路器的通斷。所述斷路器包括一個(gè)雙刀開關(guān)、可控硅SCR以及用于控制該雙刀開關(guān)通斷的脫扣線圈TK ;雙刀開關(guān)分別串聯(lián)于火線、零線中；可控硅SCR和脫扣線圈TK串聯(lián)后跨接于火線與零線之間；所述4140集成電路的輸出端連接到可控硅SCR的控制極。其中，所述4140集成電路是指包括但不限于如下集成IC:RV4140、FM2140、YD4140、SN4140等型號(hào)，也包括其他專門制作的同類型IC(對(duì)于一些IC而言，其型號(hào)不是公知的常用型號(hào)或者沒有型號(hào)，但I(xiàn)C本身的功能及構(gòu)造跟上述多個(gè)型號(hào)的IC是相同或等同的，這類型的IC都應(yīng)該歸類為本文中所述的4140集成電路)。
[0022]具體地，如圖4所示，本實(shí)施例中的漏電保護(hù)電路中的4140集成電路選用FM2140，穩(wěn)壓二極管D4的陽極與該FM2140的第八引腳(即上文所述延時(shí)引腳)連接，濾波電容C5的第二端與FM2140的第六引腳連接，使濾波電容C5上的電壓信號(hào)輸入至FM2140 ；FM2140的第七引腳作為漏電保護(hù)電路的輸出端與斷路器的可控硅SCR的控制極連接，使可控硅SCR關(guān)斷或?qū)?；漏電保護(hù)電路的其他器件(互感器ZCT、電容C4、電容C3、電容C2、電阻R3、電阻R4、按鍵T、電阻Rl)及連接關(guān)系如圖4中所示。本發(fā)明嶄新地采用4140集成電路的延時(shí)引腳(第八引腳)作為信號(hào)輸入端，實(shí)現(xiàn)對(duì)4140集成電路的第八引腳僅僅是作為延時(shí)使用的擴(kuò)展使用。
[0023]斷路器的可控硅SCR與脫扣線圈TK串聯(lián)于火線零線之間，當(dāng)可控硅SCR關(guān)斷時(shí)，脫扣線圈TK無大電流經(jīng)過，當(dāng)可控硅SCR導(dǎo)通時(shí)，脫扣線圈TK則有大電流經(jīng)過；脫扣線圈TK是否有大電流經(jīng)過，控制火線與零線上的雙刀開關(guān)的關(guān)斷與導(dǎo)通，脫扣線圈TK有大電流經(jīng)過則雙刀開關(guān)斷開，實(shí)現(xiàn)斷電保護(hù)。由于火線和零線均設(shè)有開關(guān)，因而火線和零線能同時(shí)被斷開，即使火線、零線接反了，也保證負(fù)載電器會(huì)與電源端斷開，起到反接保護(hù)作用。本實(shí)施例中的其他器件(例如電源指示電路二極管D1、發(fā)光二極管D2、電阻R2)及其連接關(guān)系如圖4中所示。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路，其特征在于:包括分壓電路、整流電路、輸出電路、用于與地線連接的地線輸入端、用于與零線連接的零線輸入端以及用于與漏電保護(hù)電路連接的保護(hù)輸出端；所述分壓電路包括第一分壓部和第二分壓部；第一分壓部的第一端連接到地線輸入端，第一分壓部的第二端與第二分壓部的第二端連接，第二分壓部的第一端連接到零線輸入端；第一分壓部的第二端與輸出電路的輸入端連接，輸出電路的輸出端與保護(hù)輸出端連接；所述整流電路串聯(lián)于地線輸入端與輸出電路的輸入端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路，其特征在于:所述分壓電路的第一分壓部為一電阻R6,第二分壓部為一電阻R7 ;所述輸出電路為一濾波電容C5,輸出電路的輸入端為濾波電容C5的第一端；濾波電容C5的第二端還與電阻R7的第一端連接；所述保護(hù)輸出端包括正輸出端和參考輸出端；輸出電路的輸出端為濾波電容C5的第一端,濾波電容C5的第一端與正輸出端連接；濾波電容C5的第二端還與參考輸出端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路，其特征在于:還包括穩(wěn)壓二極管D4 ;該穩(wěn)壓二極管D4串聯(lián)于濾波電容C5的第一端與保護(hù)輸出端的正輸出端之間，且穩(wěn)壓二極管D4的陰極與濾波電容C5的第一端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路，其特征在于:所述整流電路為一個(gè)二極管D3 ;該二極管D3與電阻R6串聯(lián)，且二極管D3的陽極與地線輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路，其特征在于:所述整流電路為一個(gè)二極管D3 ;該二極管D3連接于電阻R6的第二端與濾波電容C5的第一端之間，且二極管D3的陽極與電阻R6的第二端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電保護(hù)開關(guān)的防電墻電路，其特征在于:還包括一電阻R5；該電阻R5的第一端用于與火線連接，電阻R5的第二端通過一個(gè)開關(guān)S連接到地線輸入端。
7.應(yīng)用如權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的防電墻電路的漏電保護(hù)開關(guān)，其特征在于:還包括斷路器和漏電保護(hù)電路；所述漏電保護(hù)電路為4140集成電路及其外圍電路；所述保護(hù)輸出端與4140集成電路的延時(shí)引腳連接；漏電保護(hù)電路用于通過4140集成電路的輸出端控制斷路器的通斷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的漏電保護(hù)開關(guān)，其特征在于:所述的集成電路4140為RV4140、FM2140、YD4140 或 SN4140。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的漏電保護(hù)開關(guān)，其特征在于:所述斷路器包括一個(gè)雙刀開關(guān)、可控硅以及用于控制該雙刀開關(guān)通斷的脫扣線圈；雙刀開關(guān)分別串聯(lián)于火線、零線中；可控硅和脫扣線圈串聯(lián)后跨接于火線與零線之間；所述4140集成電路的輸出端連接到可控硅的控制極。
【文檔編號(hào)】H02H11/00GK103872643SQ201410101504
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】季建豐, 唐錫臣 申請(qǐng)人:廣州市博達(dá)電子科技有限公司