漏电检测电路及装置的制作方法

本申请涉及漏电检测技术领域，具体涉及一种漏电检测电路及装置。

背景技术：

随着现代化的发展，各种各样的家电、电动工具等用电设备不断出新，全自动智能集中控制系统越来越多，这就导致了漏电等安全隐患带来的危害越来越严重，检测这些用电设备是否存在隐形漏电故障越来越重要。

相关技术中，一般情况下，由于零线在电力变压器输出侧的中性线和大地连接，电缆线或用电设备也装在带有接地的基座上，这就使得连接到用电设备的n线(零)的电缆线和用电设备的零线之间的电位差很小，也就无法测量用电设备和连接电缆线n线之间是否有漏电情况存在。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于克服以上相关技术的不足，提供一种漏电检测电路及装置。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

本申请的第一方面提供一种漏电检测电路，应用于交流供电系统中，用于进行漏电检测，所述漏电检测电路包括：

第一电源输入端和第二电源输入端，分别用于连接至交流电源侧；

第一电源输出端和第二电源输出端，分别用于连接至用电设备侧；

第一分压模块、第二分压模块、第三分压模块、第一光电耦合器、第二光电耦合器、第一开关晶体管、第二开关晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管和第二二极管；

其中，所述第一开关晶体管的基极通过所述第一电阻分别与所述第二电源输出端连接、与所述第二电阻的第一端连接；所述第一开关晶体管的发射极分别与所述第一二极管的负极连接、通过所述第一分压模块与所述第二电阻的第二端和所述第二电源输入端连接；所述第一开关晶体管的集电极与所述第二光电耦合器的第二输入端连接；所述第一二极管的正极与所述第一光电耦合器的第一输入端连接；所述第二开关晶体管的基极通过所述第三电阻分别与所述第四电阻的第一端和所述第一电源输出端连接；所述第二开关晶体管的发射极分别连接所述第二二极管的正极、通过所述第二分压模块与所述第四电阻的第二端和所述第一电源输入端连接；所述第二二极管的负极与所述第二光电耦合器的第一输入端连接；所述第二开关晶体管的集电极与所述第一光电耦合器的第二输入端连接；所述第四电阻的第一端通过所述第三分压模块与所述第二电阻的第二端连接；

当所述第一电源输出端至所述用电设备侧之间存在漏电情况时，漏电电流负半周经过所述第三电阻到所述第二开关晶体管的所述基极，所述第二开关晶体管导通，所述第一光电耦合器的输出端输出方波信号；当所述第二电源输出端至所述用电设备侧之间存在漏电情况时，漏电电流正半周经过所述第一电阻到所述第一开关晶体管的所述基极，所述第一开关晶体管导通，所述第二光电耦合器的输出端输出方波信号。

可选的，所述第一分压模块包括第一双向瞬态二极管或者两个串联的第二稳压二极管；其中，两个串联的所述第一稳压二极管的负极相互连接。

可选的，所述第二分压模块包括第二双向瞬态二极管或者两个串联的第二稳压二极管；其中，两个串联的所述第二稳压二极管的负极相互连接。

可选的，所述第三分压模块包括第三双向瞬态二极管或者两个串联的第三稳压二极管；其中，两个串联的所述第三稳压二极管的负极相互连接。

可选的，所述第三分压模块还包括两个并联的第三二极管和第四二极管；其中，所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极连接，所述两个并联的第三二极管和第四二极管与所述第三双向瞬态二极管或者所述两个串联的第三稳压二极管串联连接。

可选的，所述第三分压模块还包括第五电阻，所述第五电阻与所述第三双向瞬态二极管或者所述两个串联的第三稳压二极管串联连接。

可选的，还包括第一电容和第二电容；所述第一电容的第一端与所述第一开关晶体管的所述基极连接，第二端与所述第一开关晶体管的所述发射极连接；所述第二电容的第一端与所述第二开关晶体管的所述基极连接，第二端与所述第二开关晶体管的所述发射极连接。

可选的，还包括第六电阻；所述第六电阻的第一端与所述第一开关晶体管的所述基极连接，第二端与所述第一开关晶体管的所述发射极连接。

可选的，还包括第七电阻；所述第七电阻的第一端与所述第二开关晶体管的所述基极连接，第二端与所述第二开关晶体管的所述发射极连接。

本申请的第二方面提供一种漏电检测装置，包括如本申请的第一方面所述的漏电检测电路。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请的方案中，利用漏电检测电路中的第一分压模块、第二分压模块和第三分压模块，将交流电源侧的输入电压分压成三份，作为漏电检测的测量电压，当第一电源输出端至用电设备侧之间存在漏电情况时，漏电电流负半周经过第三电阻到第二开关晶体管的基极，第二开关晶体管导通，第一光电耦合器的输出端输出方波信号；当第二电源输出端至用电设备侧之间存在漏电情况时，漏电电流正半周经过第一电阻到第一开关晶体管的基极，第一开关晶体管导通，第二光电耦合器的输出端输出方波信号。如此，以输入的交流电源分压后的电压作为测量电压，通过漏电检测电路对电流情况进行主动检测，解决了用电设备和连接电缆线n线之间电流无法测量的难题，进一步保障了用电设备的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例提供的一种漏电检测电路的电路图。

图2是本申请一个实施例提供的另一种漏电检测电路的电路图。

图3是本申请一个实施例提供的图2中漏电检测电路的一种等效电路图。

图4是本申请一个实施例提供的图2中漏电检测电路的另一种等效电路图。

图5是本申请一个实施例提供的图2中漏电检测电路的另一种等效电路图。

图6是本申请一个实施例提供的图2中漏电检测电路的另一种等效电路图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

实施例

参见图1，图1是本申请一个实施例提供的一种漏电检测电路的电路图。

如图1所示，本实施例提供一种漏电检测电路，应用于交流供电系统中，用于进行漏电检测，包括：

第一电源输入端a和第二电源输入端b，分别用于连接至交流电源侧；

第一电源输出端c和第二电源输出端d，分别用于连接至用电设备侧；

第一分压模块1、第二分压模块2、第三分压模块3、第一光电耦合器u1、第二光电耦合器u2、第一开关晶体管q1、第二开关晶体管q2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一二极管d1和第二二极管d2；

其中，第一开关晶体管q1的基极通过第一电阻r1分别与第二电源输出端d连接、与第二电阻r2的第一端连接；第一开关晶体管q1的发射极分别与第一二极管d1的负极连接、通过第一分压模块1与第二电阻r2的第二端和第二电源输入端b连接；第一开关晶体管q1的集电极与第二光电耦合器u2的第二输入端连接；第一二极管d1的正极与第一光电耦合器u1的第一输入端连接；第二开关晶体管q2的基极通过第三电阻r3分别与第四电阻r4的第一端和第一电源输出端c连接；第二开关晶体管q2的发射极分别连接第二二极管d2的正极、通过第二分压模块2与第四电阻r4的第二端和第一电源输入端a连接；第二二极管d2的负极与第二光电耦合器u2的第一输入端连接；第二开关晶体管q2的集电极与第一光电耦合器u1的第二输入端连接；第四电阻r4的第一端通过第三分压模块3与第二电阻r2的第二端连接；

当第一电源输出端c至用电设备侧之间存在漏电情况时，漏电电流负半周经过第三电阻r3到第二开关晶体管q2的基极，第二开关晶体管q2导通，第一光电耦合器u1的输出端输出方波信号；当第二电源输出端d至用电设备侧之间存在漏电情况时，漏电电流正半周经过第一电阻r1到第一开关晶体管q1的基极，第一开关晶体管q1导通，第二光电耦合器u2的输出端输出方波信号。

本申请的方案中，利用漏电检测电路中的第一分压模块、第二分压模块和第三分压模块，将交流电源侧的输入电压分压成三份，作为漏电检测的测量电压，当第一电源输出端至用电设备侧之间存在漏电情况时，漏电电流负半周经过第三电阻到第二开关晶体管的基极，第二开关晶体管导通，第一光电耦合器的输出端输出方波信号；当第二电源输出端至用电设备侧之间存在漏电情况时，漏电电流正半周经过第一电阻到第一开关晶体管的基极，第一开关晶体管导通，第二光电耦合器的输出端输出方波信号。如此，以输入的交流电源分压后的电压作为测量电压，通过漏电检测电路对电流情况进行主动检测，解决了用电设备和连接电缆线n线之间电流无法测量的难题，进一步保障了用电设备的安全性。

上述第一开关晶体管可以但不限于包括npn型三极管。

上述第二开关晶体管可以但不限于包括pnp型三极管。

其中，第一开关晶体管使用npn型三极管，第二开关晶体管使用pnp型三极管时，第一开关晶体管和第二开关晶体管是互补极性的高压配对管。

一些实施例中，第一分压模块包括第一双向瞬态二极管或者两个串联的第一稳压二极管；其中，两个串联的第一稳压二极管的负极相互连接。第一分压模块主要用于降低第二电源输入端的电压。

一些实施例中，第二分压模块包括第二双向瞬态二极管或者两个串联的第二稳压二极管；其中，两个串联的第二稳压二极管的负极相互连接。第二分压模块主要用于降低第一电源输入端的电压。

一些实施例中，第三分压模块包括第三双向瞬态二极管或者两个串联的第三稳压二极管；其中，两个串联的第三稳压二极管的负极相互连接。第三分压模块在该漏电检测电路中起到了限幅钳位的作用。

一些实施例中，如图1所示，第三分压模块3还包括两个并联的第三二极管d3和第四二极管d4；其中，第三二极管d3的正极与第四二极管d4的负极连接，两个并联的第三二极管d3和第四二极管d4与第三双向瞬态二极管或者两个串联的第三稳压二极管d9和d10串联连接。

具体实施时，第三二极管包括发光二极管。两个并联的第三二极管和第四二极管起到了限幅的作用，用来做电源指示。

一些实施例中，如图1所示，第三分压模块还包括第五电阻r5，第五电阻r5与第三双向瞬态二极管或者两个串联的第三稳压二极管d9和d10串联连接。

实际应用中，如图1所示，第一分压模块1、第二分压模块2和第三分压模块3均分别采用了两个串联的稳压二极管d5和d6、d7和d8、d9和d10，其中，第一分压模块1中的第一稳压二极管d5的正极与第二电阻r2的第二端连接，负极与第一稳压二极管d6的负极连接，第一稳压二极管d6的负极与第一开关晶体管q1的发射极连接；第二分压模块2中的第二稳压二极管d7的正极与第四电阻r4的第二端连接，负极与第二稳压二极管d8的负极连接，第二稳压二极管d8的正极与第二开关晶体管q2的发射极连接；第三分压模块3中的第三稳压二极管d9的正极与第四电阻r4的第一端连接，负极与第三稳压二极管d10的负极连接，第三稳压二极管d10的正极分别与第三二极管d3的负极和第四二极管d4的正极连接，第三二极管d3的正极分别与第四二极管d4的负极连接、通过第五电阻r5与第二电阻r2的第二端连接。

参见图2，图2是本申请一个实施例提供的另一种漏电检测电路的电路图。

一些实施例中，如图2所示，漏电检测电路还包括第一电容c1和第二电容c2；第一电容c1的第一端与第一开关晶体管q1的基极连接，第二端与第一开关晶体管q1的发射极连接；第二电容c2的第一端与第二开关晶体管q2的基极连接，第二端与第二开关晶体管q2的发射极连接。第一电容和第二电容用于检测接收到的杂波和高频干扰信号。

一些实施例中，如图2所示，漏电检测电路还包括第六电阻r6；第六电阻r6的第一端与第一开关晶体管q1的基极连接，第二端与第一开关晶体管q1的发射极连接。具体实施时，第六电阻作为第一开关晶体管的偏置电阻用来进行漏电灵敏度调整。

一些实施例中，如图2所示，漏电检测电路还包括第七电阻r7；第七电阻r7的第一端与第二开关晶体管q2的基极连接，第二端与第二开关晶体管q2的发射极连接。具体实施时，第七电阻作为第二开关晶体管的偏置电阻用来进行漏电灵敏度调整。

如图2所示，漏电检测电路还包括第八电阻r8和第九电阻r9，第一开关晶体管q1的发射极通过第八电阻r8与第一二极管d1的负极连接，第二开关晶体管q2的发射极通过第九电阻r9与第二二极管d2的正极连接。优选地，第一开关晶体管可以但不限于为npn型三极管mmbta42；第二开关晶体管可以但不限于为pnp型三极管mmbta92；第一光电耦合器和第二光电耦合器可以但不限于为pc817光电耦合器；第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5的阻值均可以但不限于为2mω，第六电阻r6和第七电阻r7的阻值可以但不限于为15kω，第八电阻r8和第九电阻r9的阻值可以但不限于为130kω，第一电容c1和第二电容c2电容量均为100nf，第三二极管d3选用发光二极管，其他二极管均可以选用m7。

实际应用中，可以将第一电源输入端a接入l线(火线)的开关或者继电器，在开关未接通电路或者继电器常开状态下，如图1所示，如果第一电源输出端c至用电设备侧存在漏电的情况，则漏电电流负半周经过第三电阻r3到第二开关晶体管q2基极，第二开关晶体管q2导通，第一光电耦合器u1的输出端f输出方波信号；如果第二电源输出端d至用电设备侧存在漏电情况，则漏电电流正半周经过第一电阻r1到第一开关晶体管q1基极，第一开关晶体管q1导通，第二光电耦合器u2的输出端e输出方波信号；如果l线与用电设备侧没有连接，则第一光电耦合器u1的输出端f和第二光电耦合器u2的输出端e没有任何输出；如果l线与用电设备侧连接正常，第一光电耦合器u1的输出端f和第二光电耦合器u2的输出端e输出相同的方波信号，则用电设备正常，不存在漏电情况。

参见图3，图3是本申请一个实施例提供的图2中漏电检测电路的一种等效电路图。

参见图4，图4是本申请一个实施例提供的图2中漏电检测电路的另一种等效电路图。

参见图5，图5是本申请一个实施例提供的图2中漏电检测电路的另一种等效电路图。

参见图6，图6是本申请一个实施例提供的图2中漏电检测电路的另一种等效电路图。

以220v交流电为例，在用电设备未开始工作时，可以对用电设备的漏电情况进行检测。

在第一电源输入端接入火线，第二电源输入端接入零线的情况下，当第一电源输出端的输出火线和地有接触时，如图3所示，第二开关晶体管q2导通，经过第一电源输入端a和第二电源输入端b之间的元件形成回路，第一光电耦合器u1的输出端f输出方波信号；当第二电源输出端的输出零线和地有接触时，如图4所示，漏电电流经过第三分压模块3和第三电阻r3到第二开关晶体管q2的基极，第二开关晶体管q2导通，经过第一电源输入端a和第二电源输入端b之间的元件形成回路，第一光电耦合器u1的输出端f输出方波信号。

在第一电源输入端接入零线，第二电源输入端接入火线的情况下，当第二电源输出端的输出火线和地有接触时，如图5所示，漏电电流经过第一电阻r1到第一开关晶体管q1的基极，第一开关晶体管q1导通，经过第二电源输入端b和第一电源输入端a之间的元件形成回路，第二光电耦合器u2的输出端e输出方波信号；当第一电源输出端的输出零线和地有接触时，如图6所示，漏电电流经过第三分压模块3和第一电阻r1到第一开关晶体管q1的基极，第一开关晶体管q1导通，经过第二电源输入端b和第一电源输入端a之间的元件形成回路，第二光电耦合器u2的输出端e输出方波信号。

本申请的另一个实施例提供一种漏电检测装置，包括如本申请以上任意实施例所述的漏电检测电路。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。