用电检测装置和电连接装置的制造方法

文档序号:8681107来源:国知局
用电检测装置和电连接装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于家用电路领域,尤其涉及一种漏电检测装置。
【背景技术】
[0002]随着人们物质生活水平的不断提高,电器产品的使用已日益普及,人们对用电安全也越来越重视。为了用电安全,人们虽然在电网输出端或者在一些家用电器的输入端安装有漏电保护器,而且在醒目的位置标有“使用前进行试验”,来督促使用者测试漏电保护器的功能是否正常。但在使用中,因使用的环境不同或安装等因素,人们对漏电保护器也作了使用前试验,可在使用中的漏电保护器如果漏电保护功能丧失或者超过了原设定值时,例如一个带有漏电保护插头的电热水器,在使用过程中丧失漏电保护能力,水箱中的电热管因长期的浸在水中导致生锈或者绝缘层损坏,那么产生的漏电就会随着水导电,假如这时有人在淋浴,人就会触电,导致人身伤害。
[0003]因此,亟需一种能够同时具备漏电检测并且还能自检的装置。
【实用新型内容】
[0004]针对以上问题,本实用新型提供一种同时具备漏电检测和自检功能的漏电检测装置。
[0005]本实用新型一方面提出了一种用电检测装置,包括:漏电检测单元,其包括漏电检测器,并且用于在第一半周中检测供电线上的漏电信号,并且当所述漏电信号大于等于第一阈值时,断开供电通路;自检单元,耦接至所述漏电检测单元,用于在第二半周中检测所述漏电检测单元是否能够正常工作。
[0006]优选的,所述自检单元还包括:模拟漏电流产生单元,用于在至少一根供电线上产生大于第一阈值的第一漏电流。
[0007]优选的,所述自检单元还包括:比较单元,其耦接至所述模拟漏电流产生单元,用于产生第一驱动信号以驱动所述模拟漏电流产生单元产生所述第一漏电流。
[0008]优选的,所述自检单元还包括:周期设置组件,其包括串联连接的第一电阻和第一电,并且耦接至开关元件和所述比较单元的第一输入端;其中,所述开关元件提供所述第一电容上的电荷泄放的路径。
[0009]优选的,所述比较单元包括:第一输入端,耦接至所述第一电阻和第一电容之间,用于接收所述第一电容上的电压信号;以及第二输入端,耦接至参考电压生成单元,用于接收一参考电压信号;其中,所述周期调整组件与所述参考电压生成单元接收来自同一供电线上的电压信号。
[0010]优选的,所述漏电检测单元还包括:处理器单元,其耦接至所述开关元件和所述漏电检测器,并基于所述漏电检测器的输出信号来驱动所述开关元件。
[0011]优选的,所述比较单元的输出端耦接至所述开关元件,从而使得当所述第一输入端的电位高于所述第二输入端的电位时,所述比较单元使得所述开关元件导通。
[0012]优选的,所述漏电检测单元还包括:螺线管,其耦接至所述开关元件,当所述开关元件在所述第一半周导通时,所述螺线管断开设置在供电线上的复位开关。
[0013]优选的,所述漏电检测单元还包括:支路开关,耦接在所述螺线管与供电线之间,并且当所述复位开关断开时,所述支路开关断开,当所述复位开关闭合时,所述支路开关闭入口 ο
[0014]优选的,所述漏电检测单元还包括第一故障显示单元,其耦接至所述螺线管,用于当所述螺线管中因所述开关元件导通而产生电流变化时,发出故障显示信号。
[0015]优选的,所述自检单元还包括:第二故障显示单元,其耦接至所述比较单元的输出端,用于当所述比较单元因所述漏电检测单元发生故障而持续输出高电平时,发出故障显不信号。
[0016]优选的,该装置还包括:零线带电显示单元,其耦接在地线与零线之间,用于基于零线上的电压变化来决定是否发出零线带电显示信号。
[0017]优选的,所述自检单元还包括:驱动单元,其第一输入端耦接至所述比较单元的输出端,其输出端耦接至所述开关元件的控制级,以基于所述比较单元的输出来驱动所述开关元件。
[0018]优选的,所述开关元件为可控硅。
[0019]本实用新型还提出了一种电连接装置,包括:如上所述的用电检测装置。
[0020]本实用新型通过在供电的正负半周分别控制漏电检测单元、自检单元工作,使得电路的安全性进一步得到了提高;本实用新型还具有成本低、可靠性高、生产方便等优点。
【附图说明】
[0021]通过参考下列附图所给出的本实用新型的【具体实施方式】的描述之后,将更好地理解本实用新型,并且本实用新型的其他目的、细节、特点和优点将变得更加显而易见。在附图中:
[0022]图1为依据本实用新型第一实施例的电路图;
[0023]图2为本实用新型第二实施例的电路示意图;
[0024]图3为本实用新型第三实施例的电路示意图;
[0025]图4为基于本实用新型实施例的电路中节点的波形图。
【具体实施方式】
[0026]下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0027]结合图示对本实用新型的实施例进行阐述。
[0028]图1为依据本实用新型第一实施例的电路图,图4为基于本实用新型实施例的电路中节点的波形图。
[0029]用电检测装置包括:(1)漏电检测电路1,其用于检测供电线中是否产生漏电故障,这里的漏电故障对应着超过第一阈值的漏电信号;(2)自检电路2,其用于检测漏电检测电路I是否能够正常工作。该两个电路进一步被配置为,分别工作在供电线中的正弦交流电的正负半周,即在一个半周中检测漏电故障,在另一半周中检测漏电故障电路是否正常。
[0030]漏电检测电路I包括:检测线圈ZCT、螺线管SOL、可控硅元件Ql、二极管D5以及处理器ICl等元件。可以理解的是,可控硅元件Ql也可以用其它具备开关功能的元件代替,譬如,MOS管。
[0031]自检电路2包括:比较单元IC2和模拟漏电流产生单元,其中,比较单元周期性地产生比较结果,进而驱动模拟漏电流产生单元产生漏电流,模拟漏电流产生单元则在至少一根供电线上产生大于第一阈值的第一漏电流,在图1中,模拟漏电流产生单元在零线(N)上产生第一漏电流。
[0032]可以理解的,这里的模拟漏电流产生单元所产生的是自检电路2主动产生的电流,用于模拟供电故障时所产生的漏电流。
[0033]线圈ZCT的两端耦接至处理器ICl的引脚I和3,当ZCT输出的电压变化大于阈值时,ICl的引脚5输出高电平,否则,输出低电平。整流桥D1-D4分别耦接至火线(L)、N线,并通过电阻R3耦接至ICl的引脚6,以在两个半周均能为ICl提供工作电源。ICl的引脚7耦接至线圈RING2,用于读取RING2上的感应电压的变化值。
[0034]支路辅助开关SWl与复位开关RESET联动,即RESET闭合,Sffl也闭合,反之亦然。
[0035]请同时参考图1、图4。当复位开关RESET复位后,L、N供电线将上电,A点处的交流电波形为正弦波。
[0036]分别对漏电检测电路、自检电路在各半周的工作情况进行阐述,为了便于阐述,这里以正半周、负半周为例。
[0037]正半周:检测漏电故障
[0038]在该半周中,Sffl与RESET均闭合,ZCT检测L、N线上是否有漏电流产生。
[0039]若此时没有漏电流产生,则ICl在引脚5输出低电平,可控硅Ql无法导通,从而螺线管SOL中的电流不会产生变化,从而不会使得开关RESET断开。
[0040]若此时有漏电流产生,则ZCT输出感应电压至ICl的引脚1、3后,ICl在引脚5输出高电平,从而导通可控硅Q1,可控硅Ql控制极的波形对应于图3中的波形E。此时,螺线管SOL中的电流将因为可控硅的导通而产生较大的变化,使得RESET断开,进而断开开关SW1,切断了 L线至N线的电流通路。
[0041]当供电通路保持供电状态时,即螺线管中的电流未产生因可控硅Ql导致的电流较大的变化时,耦接至螺线管的第一故障显示单元(包括电阻R4和发光二极管LED1)将一直发出显示信号,以告知用户此时RESET开关闭合。当可控硅Ql导通后,复位开关RESET将断开,此时第一故障显示单元将不再显示,从而告知用户此时供电通路已经断开。另外,当螺线管SOL损坏,即SOL的线圈形成了断路,此时第一故障显示单元也不再显示。
[0042]对于自检电路2,由于N线此时并未对其进行供电,因此,在正半周,漏电检测电路I工作,自检电路2不工作。
[0043]负半周:电路自检
[0044]类似的,在该半周中,SWl与RESET均闭合,ZCT检测L、N线上的是否有漏电流产生。
[0045]自检电路2还包括周期设置组件,该周期设置组件包括串联连接的电阻R8和电容C7,周期设置组件还耦接至可控硅元件Ql和比较单元的第一输入端(正极)。显然,当可控硅Ql导通时,其能够提供电容C7上的电荷泄放的路径,从而降低电容C7的电压。
[0046]比较单元的正极耦接至电阻R8和电容C7之间,用于接收电容C7上的电压信号,比较单元的负极耦接至包括电阻R7、R6的参考电压生成单元,用于接收参考电压信号。因此,周期调整组件与参考电压生成单元均接收来自N线上的电压信号
[0047]情形1:漏电检测电路工作正常:
[0048]由于IC2正极上的电阻R8、电容C7通过电阻R5连接到N线,因此,接在IC2正极上的电阻R8将在该半周给电容C7充电。当C7上的电压高于R6上的电压(即IC2的负极)时,IC2的输出端将反转,IC2输出端C点出现高电平。
[0049]C点通过电阻R9耦接至三极管Q2的基极,因此,C点一旦输出高电平,Q2便导通,进而下拉B点的电位,而Q2导通的时间则取决于C点的高电平维持时间。Q2的导通,给ZCT引入了预设定值电流Ic,显然,电流Ic应大于或等于漏电故障检测电流的阈值If,否则ICl无法将对应于电流Ic
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