故障检测电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种故障检测电路，用于剩余电流式电气火灾监控探测器的探测器主体，所述探测器还包括互感器；所述故障检测电路包括与所述探测器主体的输入端个数相等的子电路和测试输出电路，每个所述子电路包括测试开关电路和反压保护电路；所述测试开关电路连接测试电流输入及所述反压保护电路的输入端，导通或断开所述测试电流输入与反压保护电路的输入端之间的通路；所述反压保护电路的输出端连接所述探测器主体的对应输入端；所述测试输出电路的输入端连接所述探测器主体的漏电检测输出端，所述测试输出电路的输出端输出故障检测结果。故障检测电路在测试电流输入与反压保护电路之间的通路导通时，可以经由测试输出电路输出故障检测结果。
【专利说明】
故障检测电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及火灾报警领域，特别涉及一种故障检测电路。
【背景技术】
[0002]剩余电流式电气火灾监控探测器正在越来越多的被应用于办公楼和住宅楼中，用于检测漏电并发出警报，从而触发断电等安全防护措施。
[0003]剩余电流式电气火灾监控探测器包括:互感器和探测器主体。上述互感器通常为剩余电流互感器线圈，连接市电接入口和探测器主体。上述探测器主体中包括漏电检测电路和微处理器，其中微处理器将漏电检测电路的输出检测电压转换为漏电值与预设漏电阈值比较，在漏电值超过预设漏电阈值时显示报警事件状态、上传电气火灾监控设备、并上报城市火灾监控系统。
[0004]上述互感器可能发生故障，互感器与探测器主体的连接也可能发生故障，这些故障都可能导致探测器主体的探测结果发生错误，因此需要采取有效的措施来检测故障。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种故障检测电路，能够检测出互感器以及互感器与探测器主体连接的故障。
[0006]本实用新型提供一种故障检测电路，用于剩余电流式电气火灾监控探测器的探测器主体中，所述剩余电流式电气火灾监控探测器还包括互感器；
[0007]所述故障检测电路包括与所述探测器主体的输入端个数相等的子电路和测试输出电路，每个所述子电路包括测试开关电路和反压保护电路；
[0008]所述测试开关电路连接测试电流输入及所述反压保护电路的输入端，导通或断开所述测试电路输入与反压保护电路的输入端之间的通路；
[0009]所述反压保护电路的输出端连接所述探测器主体的对应输入端；
[0010]所述测试输出电路的输入端连接所述探测器主体的漏电检测输出端，所述测试输出电路的输出端输出故障检测结果。
[0011]可选的，所述测试开关电路包括:第一二极管、第一电阻、第二电阻和三极管；
[0012]所述第一二极管的阴极连接测试电流输入，所述第一二极管的阳极连接所述第一电阻的一端；
[0013]所述三极管的基极连接所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述三极管的发射极;所述三极管的集电极连接所述反压保护电路的输入端。
[0014]可选的，所述反压保护电路包括:第二二极管和第三电阻；
[0015]所述第二二极管的阳极连接所述测试开关电路的输出端，所述第二二极管的阴极连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述探测器主体中的对应输入端。
[0016]可选的，所述测试输出电路包括:输入阻抗匹配电路和跟随电路；
[0017]所述输入阻抗匹配电路的输入端连接所述探测器主体的漏电检测输出端，所述输入阻抗匹配电路的输出端连接所述跟随电路的输入端，所述跟随电路的输出端输出故障检测结果。
[0018]可选的，所述输入阻抗匹配电路包括:电阻R40;
[0019]所述电阻R40的一端连接所述探测器主体的漏电检测输出端，另一端连接所述跟随电路的输入端。
[0020]所述跟随电路包括:放大器U7B;
[0021]所述放大器U7B的正相输入端连接所述输入阻抗匹配电路的输出端，所述放大器U7B的反相输入端连接所述放大器U7B的输出端;所述放大器U7B的输出端输出故障检测结果O
[0022]可见，本实用新型中的故障检测电路，在测试电流输入与反压保护电路之间的通路导通时，可以经由测试输出电路输出故障检测结果。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的一个示例中故障检测电路的框图；
[0024]图2为本实用新型的一个示例中漏电检测电路的框图；
[0025]图3为互感器信号采样电路的示意图；
[0026]图4为图1所不故障检测电路的一种不意图。
【具体实施方式】
[0027]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的电路的例子。
[0028]图1为本实用新型的一个示例中故障检测电路的框图，用于剩余电流式电气火灾监控探测器的探测器主体中，该剩余电流式火灾监控探测器还包括互感器。
[0029]故障检测电路包括与探测器主体的输入端个数相等的子电路11和测试输出电路12，其中每个子电路11包括测试开关电路111和反压保护电路112。
[0030]测试开关电路111连接测试电流输入及反压保护电路112的输入端，导通或断开测试电流输入与反压保护电路112的输入端之间的通路。
[0031]反压保护电路112的输出端连接探测器主体中的对应输入端。
[0032]测试输出电路12的输入端连接探测器主体的漏电检测输出端，测试输出电路12的输出端输出故障检测结果。
[0033]可见，本实用新型中的故障检测电路，在测试电流输入与反压保护电路112之间的通路导通时，可以经由测试输出电路12输出故障检测结果。
[0034]本实用新型中的故障检测电路，配合探测器主体中的漏电检测电路工作，因此这里先给出探测器主体中的漏电检测电路的结构。
[0035]图2为本实用新型的一种示例中的漏电检测电路的框图，该漏电检测电路的输出电流值大于预设阈值时，说明当前互感器接入的市电有触发断电处理的漏电发生。图2所示的漏电检测电路包括选通电路、充放电电路和积分放大电路。
[0036]如图2所示，选通电路包括双向模拟开关U8。双向模拟开关U8具有多路输入端INl-1N8、输入控制端LTA、LTB和LTC、选通端INHO和输出公共端3。针对双向模拟开关U8的多路输入端IN1-1N8，图3示出了互感器中与多路输入端IN1-1N8中输入端的个数相同的采样电路113，每个采样电路113包括并联的两个二极管、两个电阻和一个电容，其中两个二极管中一个二极管的阳极连接另一个二极管的阴极，上述两个二极管、两个电阻和一个电容并联后的一端连接多路输入端中对应的输入端，并联后的另一端接地。可见，互感器具有两路输出，其中一路接地，另一路连接IN1-1N8中的任意一路。通过控制输入端LTA、LTB和LTC及选通端INHO允许，可以选通由控制输入端LTA、LTB和LTC确定的采样电路113和输出公共端3之间的通路。公共输出端3连接充放电电路的输入端。
[0037]充放电电路包括电容C20、电阻R16和电阻R48。电容C20的一端连接双向模拟开关U8的输出公共端3，电容C20的另一端连接电阻R48的一端，电阻R48的另一端作为充放电电路的输出端。电阻Rl6的一端连接双向模拟开关U8的输出公共端3，电阻Rl 6的另一端接地。可选的，电容C20的电容值与电阻R48的阻值的乘积为取值区间22毫秒至28毫秒的固定值。
[0038]积分放大电路包括内置积分放大电路231和滤波电路232。
[0039]内置积分放大电路231的输入端连接充放电电路的输出端。可选的，内置积分放大电路231包括:放大器2311、电阻R47、电阻R50、电阻R6、电阻37、电阻R39和电容C14。电阻R47和电阻R50串联，电阻R47的一端连接电源，电阻R50的一端接地。放大器2311的反相端连接充放电电路的输出端，同相端连接电阻R47和电阻R50的串联连接点。电阻R37的一端和电阻R39的一端连接放大器2311的输出端，电阻R39的另一端接地，电阻R37的另一端连接电容Cl4和电阻R6的一端，电容Cl4的另一端接地，电阻R6的另一端连接放大器2311的反相端。
[0040]滤波电路232的输入端连接内置积分放大电路231的输出端，滤波电路232的输出端连接微处理器。滤波电路232的输出电流值大于预设阈值时，说明当前互感器接入的市电有触发断电处理的漏电发生。
[0041]可选的，滤波电路232包括:电阻R38和电容C15。
[0042]电阻R8的一端和电容C15的一端连接微处理器。电阻R38的另一端连接内置积分放大电路231的输出端，电容Cl 5的另一端接地。
[0043]图4为图1所示故障检测电路的一种示意图，同时给出了测试开关电路111、反压保护电路112和测试输出电路12的具体实现方式，本领域技术人员可以得知，这仅为一种举例，在其他情况下，测试开关电路111、反压保护电路112和测试输出电路12并不需要同时具备图4所示的结构。
[0044]下面以图4所示的最上侧的子电路11为例来说明故障检测电路的结构。
[0045]测试开关电路111包括:二极管Dl 1、电阻Rl 1、电阻Rl2和三极管Ql I，也就是说第一二极管为二极管D11，第一电阻为电阻R11，第二电阻为电阻R12，三极管为三极管Q11。其中，二极管Dll的阴极连接测试电流输入，二极管Dll的阳极连接电阻Rll的一端。三极管Qll的基极连接电阻Rl I的另一端和电阻Rl 2的一端，电阻Rl 2的另一端连接三极管Ql I的发射极。三极管Q11的集电极连接反压保护电路112的输入端。三极管Q11的发射极还连接电源VCC，该电源的电压可以是3.3伏。
[0046]反压保护电路112包括:二极管D12和电阻R13。也就是说第二二极管为D12，第三电阻为电阻R13。其中，二极管D12的阳极连接测试开关电路111的输出端，如图4所示，二极管D12的阳极连接三极管Ql I的集电极。二极管Dl 2的阴极连接电阻Rl 3的一端，电阻Rl 3的另一端连接探测器主体中的对应输入端，如图4所示，电阻R13的另一端连接双向模拟开关U8的输入端INl。
[0047]测试输出电路12包括输入阻抗匹配电路和跟随电路。其中，输入阻抗匹配电路包括电阻R40，跟随电路包括放大器U7B ο电阻R40的一端连接双向模拟开关U8的公共输出端3，电阻R40的另一端连接跟随电路的输入端，如图4所示，电阻R40的另一端连接放大器U7B的正相输入端。放大器U7B的反相输入端连接放大器U7B的输出端，放大器U7B的输出端输出故障检测结果。
[0048]在本实用新型中，当漏电检测电路的输出电流值小于某个漏电设定值时，例如漏电检测电路的输出电流值小于50毫安时，故障检测电路开始工作，这里漏电检测电路的输出电流值，指的是如图2中所示的滤波电路232的输出电流值。这是因为，当互感器发生断路故障时，由于互感器断路的天线效应，即互感器仅一端接入，漏电检测电路的输出电流值将小于50毫安；当互感器发生短路故障时，漏电检测电路的输出电流值接近O毫安。因此，当漏电检测电路的输出电流值小于50毫安时，说明当前互感器和/或互感器与探测器主体之间的连接可能发生故障，需要检测确认。作为一种可选的实施方式，当故障检测结果大于第一定值时判定互感器断路和/或互感器与探测器主体之间的连接断路，当故障检测结果小于第二定值时判定互感器短路和/或互感器与探测器主体之间的连接短路，当故障检测输出值在上述两个定值之间判定互感器及互感器与探测器主体之间的连接正常。上述两个定值可以根据实际情况设置。
[0049]以上对本实用新型的技术方案，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型实施例的限制。
【主权项】
1.一种故障检测电路，用于剩余电流式电气火灾监控探测器的探测器主体中，所述剩余电流式电气火灾监控探测器还包括互感器； 其特征在于，所述故障检测电路包括与所述探测器主体的输入端个数相等的子电路和测试输出电路，每个所述子电路包括测试开关电路和反压保护电路； 所述测试开关电路连接测试电流输入及所述反压保护电路的输入端，导通或断开所述测试电流输入与反压保护电路的输入端之间的通路； 所述反压保护电路的输出端连接所述探测器主体的对应输入端； 所述测试输出电路的输入端连接所述探测器主体的漏电检测输出端，所述测试输出电路的输出端输出故障检测结果。2.如权利要求1所述的故障检测电路，其特征在于，所述测试开关电路包括:第一二极管、第一电阻、第二电阻和三极管； 所述第一二极管的阴极连接测试电流输入，所述第一二极管的阳极连接所述第一电阻的一端； 所述三极管的基极连接所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述三极管的发射极;所述三极管的集电极连接所述反压保护电路的输入端。3.如权利要求1所述的故障检测电路，其特征在于，所述反压保护电路包括:第二二极管和第三电阻； 所述第二二极管的阳极连接所述测试开关电路的输出端，所述第二二极管的阴极连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述探测器主体中的对应输入端。4.如权利要求1所述的故障检测电路，其特征在于，所述测试输出电路包括:输入阻抗匹配电路和跟随电路； 所述输入阻抗匹配电路的输入端连接所述探测器主体的漏电检测输出端，所述输入阻抗匹配电路的输出端连接所述跟随电路的输入端，所述跟随电路的输出端输出故障检测结果O5.如权利要求4所述的故障检测电路，所述输入阻抗匹配电路包括:电阻R40;所述电阻R40的一端连接所述探测器主体的漏电检测输出端，另一端连接所述跟随电路的输入端。6.如权利要求4所述的故障检测电路，其特征在于，所述跟随电路包括:放大器U7B; 所述放大器U7B的正相输入端连接所述输入阻抗匹配电路的输出端，所述放大器U7B的反相输入端连接所述放大器U7B的输出端;所述放大器U7B的输出端输出故障检测结果。
【文档编号】G01R31/02GK205691707SQ201620598859
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月17日 公开号201620598859.1, CN 201620598859, CN 205691707 U, CN 205691707U, CN-U-205691707, CN201620598859, CN201620598859.1, CN205691707 U, CN205691707U
【发明人】毛治恒
【申请人】北京利达恒信科技发展有限公司