单传感器漏电电弧保护器的制作方法

专利名称：单传感器漏电电弧保护器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种漏电及电弧保护器，尤其是指一种只需要一个漏电传感器， 能够同时实现漏电和电弧保护两个功能的单传感器漏电电弧保护器。
背景技术：
现有的的电弧保护器产品实现电弧保护功能是要把传感器套在某个需要 保护的导线外面，有时甚至需要两个以上的传感器，如杲要同时实现漏电保护 功能，那么还需要加一个漏电的传感器，造成产品的结构复杂，使用不方便， 且增加了产品的生产成本。此外，现有的电弧保护器要实现三相电弧保护功能需要更多的传感器，更 提高了使用成本及不易使用的程度。发明内容本发明的目的是为了解决上述现有技术的问题，提供一种只需要一个漏电传 感器，能够同时实现漏电和电弧保护两个功能，对保护的电线数量没有限制， 产品成本低，使用方便的单传感器漏电电弧保护器。为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为一种单传感器漏电电弧保护器，其特征在于由传感器和核心电路板组成， 所有需要保护的电线同一方向穿过所述传感器，所述传感器的一端连接核心电路板的公共地，另一端是输出端，该输出端分成两路与所述核心电路板连接； 所述传感器输出端与所述核心电路板连接的其中 一路的结构为所述传感器输出端与与一检波电路2连接，检波电路包括接收所述传 感器信号的第1 二极管Dl，第1 二极管Dl串联一个由第3电阻R3及第2电 容C2组成的并联电路，该并联电路的另一端接到公共地；上述检波电路2的输出端与第一限幅电路3连接，第一限幅电路3包括 与第3电阻R3及第2电容C2组成的并联电路并联的第2 二极管D2 ，与第2
二极管D2串联的第5电阻R5;上述第一限幅电路3输出端与放大器与振荡器电路4连接，所述放大器 与振荡器电路4中的放大器电路包括对由限幅电路3输出的信号进行放大 的第1放大器U2A,该第1放大器U2A的正输入第3脚与所述第一限幅电路3 输出端连接，并与第6电阻R6连接，第6电阻R6的另一端连接到测试开关 Sl的一端，测试开关Sl的另一端连接到第13电容C13，第13电容C13的另 一端连接到第1放大器U2A的输出第1脚，第1放大器U2A的输出第1脚分 成两路， 一路经过第7电阻R7连接到第1放大器U2A的负输入第2脚，该负 输入第2脚连接第8电阻R8，第8电阻R8的另一端串联一个由第9电阻R9 及第3电容C3组成的并联电路，该并联电路的另一端连接到公共地，这样就 构成了放大器电路，当所述测试开关Sl按下接通的时候，由于反馈的原因该 放电器电路构成了 一个震荡器，即成为一个电弧信号模拟发生器；上述放大器与振荡器电路4的输出端与一个第一积分电路5连接，第一 积分电路5包括与第1放大器U2A的输出第1脚连接的第4 二极管D4,第 4 二极管D4的另一端连接到第10电阻RIO，第10电阻RIO的另一端串联一 个由第4电容C4与第11电阻Rll组成的并联电路，该并联电路的另一端连 接到公共地，第10电阻RIO、第4电容C4与第11电阻Rll的公共连接点连 接第5电容C5，该第一积分电路5是平滑上述放大器与振荡器电路4送来的 信号；上述第一积分电路5的输出端与一个微分偶合电路6连接，微分偶合电 路6包括与第一积分电路5输出端连接的第5电容C5，与第5电容C5串联 连接的第12电阻R12,第12电阻R12的另一端连接到公共地；上述微分偶合电路6的输出端连接一个变化率检测电路7，变化率检测 电路7包括放大上述微分偶合电路6输出的微分信号的第2放大器U2B，上 述微分信号送到该第2放大器U2B的正输入第5脚，第2放大器U2B的输出 第7脚分两路， 一路经过第13电阻R13后连接到第2放大器U2B的负输入第 6脚，第2放大器U2B的负输入第6脚通过一个第6电容C6连接到公共地， 上述第5电容C5和第12电阻R12的微分特性滤除了直流信号和变化率比较 慢的信号，该变化率检测电路7构成了一个幅度受控的锯齿振荡器，用来检
测和分离由前面微分偶合电路6送来的信号中緩变信号和瞬变信号；上述变化率检测电路7的输出端连接一个第二积分电路8，第二积分电 路8包括，接收变化率检测电路7的输出信号的第5 二极管D5,与第5 二极 管D5并联的第14电阻R14,该并联电路的另一端串联第15电阻R15，第15 电阻R15串联第7电容C7，第7电容C7的另一端连接公共地，经过第二积分 电路8积分后，得到了一个幅度变化的信号，使有电弧的时候信号幅度就高， 否则很弱甚至没有；上述第二积分电路(8)的输出端连接一个第一电压比较电路(9)，第一电 压比较电路(9)采用比较器U1C，上述第二积分电路(8)的输出端连接到比较器 (U1C)的正输入第10脚，该比较器U1C正输入第IO脚输入的信号与负输入第 9脚输入的由参考源提供的参考信号进行比较，当比较器U1C正输入第10脚 的输入信号小于负输入第9脚的参考信号时，就被丢弃处理，反之，当比较 器U1C正输入第IO脚的输入信号大于负输入第9脚的参考信号时，比较器U1C 的输出第8脚输出一个高电平的电压信号；上述第一电压比较电路9的输出端连接一单稳态脉沖成型电路10，单稳 态脉冲成型电路IO包括接收上述第一电压比较电路9输出的电压信号的第 6 二极管D6,第6 二极管D6的另一端连接到第3放大器U1D的正输入第12 脚，第3放大器U1D的正输入第12脚还串联一个由第9电容C9、第10电容 CIO、第16电阻R16组成的并联电路，该并联电路的另一端连接到公共地， 第3放大器U1D的负输入第13脚也连接到上述参考源，输入参考信号，该单 稳态脉冲成型电路10使第一电压比较电路9输出的电压信号展开成信号宽度 加一个固定间隔的矩形波；上述单稳态脉沖成型电路10的输出端与一个第三积分电路11连接，第 三积分电路ll包括 一端接收单稳态脉冲成型电路10的输出信号的由第26 电阻R26与二极管D8组成的并联电路，该并联电路的另一端同时连接到第17 电阻R17的一端与第12 二极管D12的一端。第17电阻R17的另一端连接第 15电容C15 、第18电容C18的一端以及三极管Ql的集电极和第4放大器U1B 的正输入第5脚，第4放大器U1B的负输入第6脚也连接到上述参考源，第 16、 17电阻R26、 R17，第8 二极管D8,第15、 16电容C15、 C18 —起构成了
一个第三积分电路11,是累积上面单稳态脉冲成型电路1 0输出的信号。上述三极管Q1的发射极连接到公共地，形成了一个积分信号清零电路14;上述第4放大器U1B起到了一个电压比较的作用，形成第二电压比较电 路12，当第4放大器U1B的正输入第5脚输入的信号大于负输入第6脚输入 的参考信号时，第4放大器U1B的输出第7脚才会输出信号；第4放大器UIB的输出端连接到一单稳态脉沖成型输出电路13,单稳态 脉沖成型输出电路13包括接收第二电压比较电路12输出信号的第9二极 管D9，第9 二极管D9的另一端连接第20电阻R20及第17电容C17的一端和 第5放大器U1A的正输入第3脚，第17电容C17与第20电阻R20的另一端 连接公共地，该单稳态脉沖成型输出电路13,提供一个固定的输出脉冲，防 止触发时间过大，导致损坏外部的驱动放大部分；单稳态脉冲成型输出电路13的输出端分成两路输出， 一路通过第21电 阻R21输出驱动信号到外部的驱动放大部分，使外部的驱动机构和输出驱动 电路带动传感器L的脱扣部件JI动作，另一路通过第19电阻R19连接三极 管Ql的基极，三极管Ql的基极通过第18电阻R18连接公共地，利用输出信 号本身通过三极管Ql来放掉前面第三积分电路11的电压，为下一次检测做 好准备；所述传感器输出端与所述核心电路板连接的另 一路的结构为上述传感器L输出端经过第1电阻R1后，连接一第二限幅电路16,第 二限幅电路16包括 一端与第1电阻R1连接的第2电阻R2，第1电阻R1 及第2电阻R2的公共连接点与由第10 二极管Dl、第11 二极管Dll及第19 电容C19组成的并联电路的一端连接，该并联电路的另一端连接公共地；上述第二限幅电路16的输出端连接一放大电路17,放大电路17包括 接收第二限幅电路16输出的第6放大器U4，第二限幅电路16的输出端与第 6放大器U4的正输入第3脚连接，第6放大器U4的输出第1脚连接到第12 二极管D12和第27电阻R27串联的/>共连4妄点，第27电阻R27的另一端连 接到第6放大器U4的负输入第4脚，该放大器的负输入第4脚通过第28电 阻R28连接公共地，第12 二极管D12另一端连接上述第三积分电路11,该放
大电路17放大来自传感器L的低频信号，以识别漏电故障。另外，为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为一种单传感器漏电电弧保护器，其特征在于由传感器和核心电路板组成， 所有需要保护的电线同一方向穿过所述传感器，所述传感器的一端连接核心电路板的公共地，另一端是输出端，该输出端分成两路与所述核心电路板连接； 所述传感器输出端与所述核心电路板连接的其中 一路的结构为所述传感器输出端与与一检波电路2连接，检波电路包括接收所述传 感器信号的第1 二极管Dl，第1 二极管Dl串联一个由第3电阻R3及第2电 容C2组成的并联电路，该并联电路的另一端接到公共地；上述检波电路2的输出端与第一限幅电路3连接，第一限幅电路3包括 与第3电阻R3及第2电容C2组成的并联电路并联的第2 二极管D2 ，与第2 二极管D2串联的第5电阻R5;上述第一限幅电路3输出端与放大器与振荡器电路4连接，所述放大器 与振荡器电路4中的放大器电路包括对由限幅电路3输出的信号进行放大 的第1放大器U2A,该第1放大器U2A的正输入第3脚与所述第一限幅电路3 输出端连接，并与第6电阻R6连接，第6电阻R6的另一端连接到测试开关 Sl的一端，测试开关Sl的另一端连接到第13电容C13,第13电容C13的另 一端连接到第1放大器U2A的输出第l脚，第1放大器U2A的输出第l脚分 成两路， 一路经过第7电阻R7连接到第1放大器U2A的负输入第2脚，该负 输入第2脚连接第8电阻R8，第8电阻R8的另一端串联一个由第9电阻R9 及第3电容C3组成的并联电路，该并联电路的另一端连接到公共地，这样就 构成了放大器电路，当所述测试开关Sl按下接通的时候，由于反馈的原因该 放电器电路构成了一个震荡器，即成为一个电弧信号模拟发生器；上述放大器与振荡器电路4的输出端与一个第一积分电路5连接，第一 积分电路5包括与第1放大器U2A的输出第1脚连接的第4 二极管D4,第 4 二极管D4的另一端连接到第10电阻RIO，第10电阻RIO的另一端串联一 个由第4电容C4与第11电阻Rll组成的并联电路，该并联电路的另一端连 接到公共地，第10电阻RIO、第4电容C4与第11电阻Rll的公共连接点连 接第5电容C5，该第一积分电路5是平滑上述放大器与振荡器电路4送来的
信号；上述第一积分电路5的输出端与一个微分偶合电路6连接，微分偶合电路6包括与第一积分电路5输出端连接的第5电容C5，与第5电容C5串联 连接的第12电阻R12,第12电阻R12的另一端连接到公共地；上述微分偶合电路6的输出端连接一个变化率检测电路7，变化率检测 电路7包括放大上述微分偶合电路6输出的微分信号的第2放大器U2B，上 述微分信号送到该第2放大器U2B的正输入第5脚，第2放大器U2B的输出 第7脚分两路， 一路经过第13电阻R13后连接到第2放大器U2B的负输入第 6脚，第2放大器U2B的负输入第6脚通过一个第6电容C6连接到公共地， 上述第5电容C5和第12电阻R12的微分特性滤除了直流信号和变化率比较 慢的信号，该变化率检测电路7构成了一个幅度受控的锯齿振荡器，用来检 测和分离由前面微分偶合电路6送来的信号中緩变信号和瞬变信号；上述变化率检测电路7的输出端连接一个第二积分电路8,第二积分电 路8包括，接收变化率检测电路7的输出信号的第5 二极管D5,与第5 二极 管D5并联的第14电阻R14，该并联电路的另一端串联第15电阻R15,第15 电阻R15串联第7电容C7，第7电容C7的另一端连接公共地，经过第二积分 电路8积分后，得到了一个幅度变化的信号，使有电弧的时候信号幅度就高， 否则很弱甚至没有；所迷传感器输出端与所述核心电路板连接的另 一 路的结构为上述传感器L输出端经过第1电阻R1后，连接一第二限幅电路16，第 二限幅电路16包括 一端与第1电阻R1连接的第2电阻R2，第1电阻R1 及第2电阻R2的公共连接点与由第IO二极管Dl、第11 二极管Dll及第19 电容C19组成的并联电路的一端连接，该并联电路的另一端连接公共地；上述第二限幅电路16的输出端连接一放大电路17，放大电路17包括 接收第二限幅电路16输出的第6放大器U4，第二限幅电路16的输出端与第 6放大器U4的正输入第3脚连接，第6放大器U4的输出第1脚连接到第12 二极管D12和第27电阻R27串联的公共连接点，第27电阻R27的另一端连 接到第6放大器U4的负输入第4脚，该放大器的负输入第4脚通过第28电 阻R28连接公共地，第12 二极管D12另一端连接上述第三积分电路11，该放
大电路17放大来自传感器L的低频信号，以识别漏电故障；上述第二积分电路(8)的输出端连接一个微控制器U5，第二积分电路8 中的第15电阻R15和第7电容C7的连接公共连接点连接到微控制器U5的第 7脚，即，微控制器U5的引脚是复用的，可以定义成比较器AD转换器输入或 IO输入，即，微控制器U5的引脚是复用的，利用微控制器U5内部的电压比 较器来识别信号，也可以用AD转换来区别信号，把上述放大电路17的第6 放大器U4的输出第1脚也连接到微控制器U5的第3脚，可以定义为AD转换 输入和10，微控制器U5的第2脚分别送到输出电阻20中的第4电阻R4与第 29电阻R29的一端，第4电阻R4的另一端连接到第1电阻R1与第2电阻R2 的公共连接点，第29电阻R29的另一端连接到放大器与振荡器电路4中的第 1放大器U2A的正输入第3脚，微控制器U5的第2脚虛拟成一个软P丽，用 来测试电路，微控制器U5的电源第1脚通过第30电阻R30连接第4脚，同 时第4脚通过一开关S2连接到公共地，开关S2作为一个测试命令输入来用， 开关S2按下时，微控制器U5发出了一个测试的命令，微控制器U5的第5脚 为输出端。所述的传感器由铂钼合金材料或者非晶材料或者超微晶材料制成。所述第一限幅电路3中的第5电阻R5串联一个第3二极管D3，第3 二极管 D3的另一端连接到公共地，在所述第一限幅电路3的电路中第2 二极管D2 、第3 二极管D3以及电阻R5构成了一个双重限制幅度的限幅器，保护所述第l放大器 U2A不受损坏。所述的微控制器U5,采用PIC的16F675。本发明的效果。本发明的单传感器漏电电弧保护器只需要一个漏电传感器，能够同时实现 漏电和电弧保护两个功能，此外，本发明的电弧保护器对保护的电线数量没有 限制，可以是单相也可以是三相，但是电路不会增加元件，只需要把要保护的 导线都穿过传感器就可以了。因此，采用本发明的漏电传感器使产品的生产及 使用成本大大降低，并提高了使用者使用该产品的易用度。为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本 发明进行详细的描述。
框图


图1为本发明的单传感器漏电电弧保护器的第一实施例的核心电路的电原理图2为图1中电原理框图的电子线路图。图3为本发明的单传感器漏电电弧-(呆护器的第二实施例的核心电路的电原理框4为图3中电原理框图的电子线路图 附图中主要部件的标记 1,核心电路板 4，放大器与振荡器电路 7，变化率检测电路 10，单稳态脉冲成型电路 13,单稳态脉沖成型输出电路 17,放大电路 20,输出电阻(R4、 R29)2, 二极管Dl 5，第一积分电路 8,第二积分电路 11,第三积分电路 14，信号清零电路, 18,参考源 21,传感器L3，第一限幅电路 6,微分偶合电路 9，第一电压比较电路 12第二电压比较电路 16,第二限幅电路 19, MCU具体实施方式
下面结合附图对本发明的单传感器漏电电弧保护器的具体实施方式
进行详细 说明。下面要提到的本发明的单传感器漏电电弧保护器的核心电路部件中不包括电 源，电源可以由使用者按需任意设计，也不包括驱动输出机构和输出驱动电路， 这部分的电路也由使用者按需任意设计。参见图1、图2,图1为本发明的单传感器漏电电弧保护器的第一实施例的核心电路部件的电原理框图；图2为图1中电原理框图的电子线路图。本发明的单传感器漏电电弧保护器包括了一个由铂钼合金或者非晶或者超微晶材料的传感器L 21和核心电路板1组成。所有需要保护的电线都必须同一方向 的穿过传感器L 21。其中传感器L 21的一端连接核心电路板1的公共地，也就是 电路直流电源的负端。传感器L 21的另一端是输出端，输出端分成两路与核心电 路板1连接。传感器L21输出端的其中一路与检波电路2连接，检波电路2包括接收传 感器L21信号的第1 二极管Dl，第1 二极管Dl串联一个由第3电阻R3及第2电 容C2组成的并联电路。第3电阻R3及第2电容C2组成的并联电路的另一端都 接到公共地。上述检波电路2中的第1 二极管Dl、第3电阻R3及第2电容C2的公开连接 点是检波电路2的输出端，该输出端与第一限幅电路3连接，第一限幅电路3包 括与上述检波电路2中的第3电阻R3及第2电容C2组成的并联电路并联的第 2二极管D2 ,与第2二极管D2串联的第5电阻R5，与第5电阻R5串联的第3二 极管D3，第3 二极管D3的另一端连接到公共地。上述第一限幅电路3中的电阻R5与第3 二极管D3的公共连接点为第一限幅 电路3的输出端，该输出端与放大器与振荡器电路4连接，是连接到放大器与振 荡器电路4中的第1放大器U2A的正输入第3脚，在上述第一限幅电路3的电路 中第2 二极管D2 、第3 二极管D3以及电阻R5构成了 一个双重限制幅度的限幅 器，目的是保护第1放大器U2A不受损坏(在实际使用中，只使用一个二极管的 限幅器不可靠)。放大器与振荡器电路4中的放大器电路包括对由限幅电路3送来的限幅后 传感器L 21的信号进行放大的第1放大器U2A,该第1放大器U2A的正输入第3 脚与第6电阻R6连接，第6电阻R6的另一端连接到测试开关Sl的一端，测试开 关Sl的另一端连接到第13电容C13,第13电容C13的另一端连接到第1放大器 U2A的输出第1脚。第1放大器U2A的输出第1脚分成两路， 一路经过第7电阻 R7连接到第1放大器U2A的负输入第2脚，该放大器的负输入第2脚连接第8电 阻R8，第8电阻R8的另一端串联一个由第9电阻R9及第3电容C3组成的并联电 路，第9电阻R9和第3电容C3并联电路的另一端连接到公共地。这样就构成了 整个放大器电路。当限幅电路3送来小信号的时候，该放大器电路提供了瞬变量 足够大的放大信号，但是对直流成分有一定的抑制。当测试开关Sl按下接通的时 候，由于反馈的原因该放电器电路构成了一个震荡器，即成为一个电弧信号模拟 发生器，简单实用。
上述放电器电路放大后的信号由第1放大器U2A的输出第l脚输出到一个第一积分电路5，第一积分电路5包括与第1放大器U2A的输出第l脚连接的第4 二极管D4，第4 二极管D4的另一端连接到第10电阻RIO,第10电阻R10的另一 端串联一个由第4电容C4与第11电阻Rll组成的并联电路，该第4电容C4与第 11电阻Rll并联电路的另一端连接到公共地，第10电阻R10、第4电容C4与第 11电阻Rll的公共连接点连接第5电容C5。因此，上述第4二极管D4、第10电 阻RIO、第11电阻R11及第4电容C4构成了一个第一积分电路5，主要目的是平 滑上述放大器电路送来的信号，得到高频信号中的低频载波包络。第一积分电路5积分后的信号由第10电阻R10、第4电容C4与第11电阻Rll 的公共连接点作为输出端输出到一个微分偶合电路6，微分偶合电路6包括与第 一积分电路5输出端连接的第5电容C5,与第5电容C5串联连接的第12电阻R12, 第12电阻R12的另一端连接到公共地，在这里第12电阻R12主要是为了匹配上 述第一积分电路5中的第11电阻Rll的阻抗，但是第5电容C5和第12电阻R12 也构成了一个微分偶合电路6。微分偶合电路6中的第5电容C5和第12电阻R12的公共连接点是微分偶合 电路6的输出端，该输出端将微分信号输出到变化率检测电路7，变化率检测电路 7包括放大上述微分信号的第2放大器U2B,上述微分信号送到该第2放大器U2B 的正输入第5脚，第2放大器U2B的输出第7脚分两路， 一路经过第13电阻R13 后连接到第2放大器U2B的负输入第6脚，第2放大器U2B的负输入第6脚通过 一个电容C6连接到公共地。上述第5电容C5和第12电阻R12的微分特性滤除了 直流信号和变化率比较慢的信号。第2放大器U2B和第13电阻R13、第6电容C6 构成了一个幅度受控的锯齿振荡器，也就是变化率检测电路7。变化率检测电路7 主要用来检测和分离由前面微分偶合电路6送来的信号中緩变信号和瞬变信号。 当第2放大器U2B的正输入第5脚有电压信号的时候，第2放大器U2B就会振荡， 幅度就是该正输入第5脚的电压和地之间的幅值。当信号是一个瞬变量的时候， 上升沿的时间就变成了 一个幅度为电源电压，宽度为上升沿时间的一个矩形脉沖， 以矩形脉沖的面积(幅度和时间的乘积)为100°/。，震荡的时候是输入信号的幅度， 而且锯齿波的有效值<50%矩形脉沖(锯齿波的理想三角形是矩形脉沖的1/2形状 的三角形)。所以这样就区别出了緩变信号和瞬变信号。第2放大器U2B在这里是
一个带有延时负反馈的的比较器放大器结构。如果前面来的信号是直流或者是一个变化比较慢的信号的上升沿，那么U2B在负反馈的作用下跟随正输入的电压值附近震荡，这个时候比较器工作在放大区域，震荡输出一个类似锯齿的窄脉冲，脉沖的高输出很窄，停止时间相对长点，所以有效值小于50%。当正输入的信号上 升沿比较快维持时间也比较长的时候(维持时间大于U2B延时时间的N倍的时候， U2B输出一个等于延时时间N倍的矩形脉冲，这个时候U2B工作在比较区域，也就 是类似开关状态。)由于巨型波的有效值或者说均方根比较大，所以再经过积分后 的幅度也高。这样信号变化的区别就可以用幅度来区别了。正常的电网波形是正 弦波，变化率很小，打火时候波形失真严重也不稳定，里面包含了很多的瞬变信 号。变化率检测电路7的输出信号从第2放大器U2B的输出第7脚输出到第二积 分电路8，第二积分电路8包括，接收变化率检测电路7的输出信号的第5二极管 D5,与第5 二极管D5并联的第14电阻R14,第5 二极管D5、第14电阻R14并联 电路的另一端串联第15电阻R15,第15电阻R15串联第7电容C7，第7电容C7 的另一端连接公共地。上述第14电阻R14、第5二极管D5 、第15电阻R15、第 7电容C7构成了 一个第二积分电路8。前面变化率检测电路7送来的信号经过积 分以后，得到了一个幅度变化的信号，也就是有电弧的时候信号幅度就高，否则 很弱甚至没有。信号经过变化率检测电路7及第二积分电路8后，EMC (电网中干扰的一种成 分，有的和电弧信号很类似，但是维持时间很短，为了严格区别EMC和真正的电 弧，所以还必须进行累积，来提高电路的可靠程度)中的单脉冲干扰和电器发出 的EMI (电^兹干扰)已经全部滤除了。为了进一步的滤除一些特殊的干扰和防止误判，信号还要进一步的处理。所 以，上述第二积分电路8中的输出端连接一第一电压比较电路9。第一电压比较电 路9采用比较器U1C,上述第二积分电路8中的第15电阻R15与第7电容C7的公 共连接点为第二积分电路8的输出端，该输出端连接到比较器U1C的正输入第10 脚，送到比较器U1C正输入第IO脚的输入信号要和参考信号作比较。参考信号由 参考源提供，参考信号连接到比较器U1C的负输入第9脚。当比较器U1C正输入 第IO脚的输入信号小于负输入第9脚的参考信号时，就被丟弃处理。反之，当比
较器U1C正输入第IO脚的输入信号大于负输入第9脚的参考信号时，比较器U1C的输出第8脚输出一个高电平的电压信号。上述第一电压比较电路9连接一单稳态脉冲成型电路10,单稳态脉冲成型电 路10包括接收上述第一电压比较电路9输出的电压信号的第6二极管D6，第6 二极管D6的另一端连接到第3放大器U1D的正输入第12脚，第3放大器U1D的 正输入第12脚还串联一个由第9电容C9、第10电容C10、第16电阻R16组成的 并联电路，该并联电路的另一端连接到公共地。第3放大器U1D的负输入第13脚 也连接到上述参考源，输入参考信号。在这里第6二极管D6，第9、 10电容C9 、 CIO，第16电阻R16，和放大器U1D构成了一个单稳态脉沖成型电3各10,该电3各 的主要目的就是把前面第 一 电压比较电路9输出的电压信号展开成信号宽度加一 个固定间隔的矩形波。经单稳态脉冲成型电路10处理后的信号由其输出端(放大器U1D的输出第14 脚)输出到一第三积分电路ll，第三积分电路ll包括 一端接收单稳态脉冲成型 电路10的输出信号的由第26电阻R26与二极管D8组成的并联电路，该并联电路 的另一端同时连接到第17电阻R17的一端与第12 二极管D12的一端。电阻R17 的另一端连接第15电容C15 、第18电容C18的一端以及三极管Q1的集电极和第 4放大器U1B的正输入第5脚。第4放大器U1B的负输入第6脚也连接到上述参考 源，即输入参考信号。因此，第16、 17电阻R26、 R17，第8二极管D8，第15、 16电容C15、 C18—起构成了一个第三积分电路11,主要累积上面单稳态脉沖成 型电路10过来的信号。上述三极管Ql的发射极连接到公共地，形成了一个积分信号清零电路14。第 4放大器U1B在这里起到了一个电压比较的作用，形成第二电压比较电路12,当 第4放大器U1B的正输入第5脚输入的信号大于第4放大器U1B的负输入第6脚 输入的参考信号时，第4放大器U1B的输出第7脚才会输出信号。第4放大器UIB的输出端连接到一单稳态脉沖成型输出电路13，单稳态脉冲 成型输出电路13包括接收第二电压比较电路12输出信号的第9二极管D9，第 9二极管D9的另一端连接第20电阻R20及第17电容C17的一端和第5放大器U1A 的正输入第3脚，第17电容C17与第20电阻R20的另一端共同连接公共地。第 5放大器U1A的负输入第2脚也连接到上述参考源，即输入参考电压。因此，第9
二极管D9、第20电阻R20、第17电容C17及第5放大器U1A构成了一个单稳态 脉冲成型输出电路13，目的是提供一个固定的输出脉沖，防止触发时间过大，导 致损坏驱动放大部分。单稳态脉沖成型输出电路13的输出端(第5放大器U1A的输出第1脚)分成 两路输出， 一路通过第21电阻R21输出驱动信号到外部的驱动放大部分，使外部 的驱动机构和输出驱动电路带动传感器L 21的脱扣部件JI动作。另一路通过第 19电阻R19连接三极管Ql的基极，三极管Ql的基极通过第18电阻R18连接公共 地。在这里，利用输出信号本身通过三极管Ql来放掉前面第三积分电路ll的电 压，为下一次检测做好准备。如果不放电，下一次累计会不正确，带着上一次的 值，会给可靠性带来负面影响。上述传感器L 21输出端分成两路与核心电路板1连接的另一路是经过第1电 阻R1 (即附图标记15 )后，连接一第二限幅电路16，第二限幅电路16包括一 端与第1电阻R1连接的第2电阻R2，第1电阻R1及第2电阻R2的公共连接点与 由第10 二极管DIO、第11 二极管Dll及第19电容C19组成的并联电路的一端连 接，该并联电路的另一端连接公共地。第二限幅电路16的输出端(第1电阻Rl及第2电阻R2的公共连接点)连接 一放大电路17,放大电路17包括接收第二限幅电路16输出的第6放大器U4， 第二限幅电路16的输出端与第6放大器U4的正输入第3脚连接，第6放大器IM 的输出第1脚连接到第12 二极管D12和第27电阻R27串联的公共连接点，第" 电阻R27的另一端连接到第6放大器U4的负输入第4脚，放大器的负输入第4脚 通过第28电阻R28连接公共地。第12 二极管D12另 一端连接上述第三积分电路 11,第三积分电路ll后面的工作电路如上所述的相同，在此不重复。在这里第27、 28电阻R27、 R28及第6放大器U4，构成了 一个典型的放大电路17。用来放大来 自传感器L的低频信号，主要用来识别漏电故障。在电源VCC和电源公共地之间并并联有第11、 14电容C11、 C14稳压二极管 VD1,用来防止电源反接和电压过高。此外，电源VCC通过一第24电阻R24连接到稳压基准管D7的1 ， 3, 4脚。 稳压基准管D7的2脚和5脚连接到地。同时D7的1、 3、 4脚和公共地之间并联 一第12电容C12，并且1脚、3脚、4脚还连接第23电阻R23，电阻R23的另一
端连接第8电容C8和第22电阻R22，这个连接点也就是参考信号的输出端，同时 连接到上述各放大器U1A、 U1B、 U1C、 U1D的负输入端。上述第8电容C8和第22 电阻R22的另一端连接公共地。上述第22、 23、 24电阻R22、 R23、 R24以及第8、 12电容C8、 C12和稳压基准管D7就构成了一个参考源18。在上述单传感器漏电电弧保护器的第 一 实施例中，当电路是单相的时候穿 过传感器L的是一根零线和一根火线，当是三相的时候，把三根火线或者加一根 零线都穿过传感器L。电路没有故障的时候传感器L信号是寂静的。当电路某一根 出现漏电的时候，在传感器L上形成了幅度小、维持时间长的连续的正弦波，幅 度只有几个毫伏到几十个毫伏，由于信号幅度小，跨不过第1 二极管Dl的正向导 通电压，所以信号只经过上述第1电阻R1到达第19电容C19,经过第19电容C19 积分去掉干扰后送到放大电路17放大。放大后的信号又送到第17电阻R17去累 积，达到一定的连续时间后认为是故障，就需要保护。当电路有电弧的时候，传 感器L感应到电弧的放电，传感器L上出现小于150微秒的脉冲，脉冲幅度很高， 高的时候有几十伏，但是时间很窄，放大电路17由于第19电容C19的存在，脉 沖在第19电容C19上给吸收掉了，所以第6放大器U4不动作。但是高的幅度使 得信号穿过第l二极管Dl,于是经过幅度限制和小量的平滑后送到放大器与振荡 器电路4中的第1放大器U2A的正输入端进行放大。于是就有了电弧的放大处理 识别的过程。当确定是故障的时候，驱动脱扣的装置JI，把电源(单相电源或三 相电源)切断。参见图3、图4，图3为本发明的单传感器漏电电弧保护器的第二实施例的核 心电路部件的电原理框图；图4为图3中电原理框图的电子线路图。如图3所示，将上述图1中的第二积分电路后面的第一电压比较电路9、单稳 态脉冲成型电路IO、第三积分电路ll、第二电压比较电路12、单稳态脉冲成型输 出电路13、信号清零电路14换成一个MCU 19 (U5，微控制器)，还可以实现几个 新的功能。以MCU采用PIC的16F675为例(以下简称MCU或U5 )。把第二积分电 路8中的第15电阻R15和第7电容C7的连接公共连接点连接到U5的第7脚，可 以定义成比较器AD转换器输入或10输入，就是MCU的引脚是复用的，也就是多 功能，由软件控制它来当什么功能使用。这里可以使用MCU内部的电压比较器来 识别信号，也可以用AD转换来区别信号，其性质一样。把放大电路17的第6放
大器U4的输出第1脚也连接到U5的第3脚，可以定义为AD转换输入和10，即， MCU的引脚是复用的，也就是多功能，由软件控制它来当什么功能使用。在这里可 以由简单的0和1的判断，也可以用AD转换后的精确电压识别来判断。U5的第2 脚分别送到输出电阻20中的第4电阻R4与第29电阻R29的一端，第4电阻R4 的另一端连接到第1电阻R1与第2电阻R2的公共连接点，第29电阻R29的另一 端连接到放大器与振荡器电路4中的第1放大器U2A的正输入第3脚。这里用U5 的第2脚虚拟成一个软P丽(脉宽调制)，用来测试电路。U5的电源第1脚通过第 30电阻R30连接到U5的第4脚，同时该第4脚通过一开关S2连接到地，开关S2 作为一个测试命令输入来用，就是开关S2按下的时候，U5发出了一个测试的命令。 最后U5的第5脚作为输出。在这里，MCU19除了实现上述替代电路的功能，还可 以定时的自己检测自己电路本身是否正常，和图1不同的是，图1只可以检测到 电弧检测电路工作是否正常，对漏电放大电路17和传感器LI21没有检测能力。 更换电路以后，MCU19可以利用软件生成一个P丽(脉宽调制)信号，用AD转换 输入信号第3脚和第7脚，通过软件扫描识别，可以分析出传感器L21是否正常， 电弧检测部分电路是否正常，漏电检测电路是否正常。如果有某个不正常，可以 输出一个信号，使得装置中断给负载供电，用来防止保护失效带来的风险。同时 电路由于自己定时的自我扫描检测，可以减少人员的维护。在上述单传感器漏电电弧保护器的第二实施例中，在测试电路的时候。先 由MCU的2脚发生一个工作比(脉冲周期中高电平和低电平各自占的比例)与变 化的信号比例从1%: 99°/。扫描到99%: 1%，同时MCU的3脚不断的进行AD转换从 放大电路17中的第6放大器U4输出的信号，当在AD转换的数值大于理想值的时 候可以判断传感器L已经开路，或者到大的工作比(如99%: 1%)的时候AD转换 的数值小于理想值(该理想值是预先在MCU内部给定的)，就可以判断第6放大器 U4损坏。以上电路不能正常工作需要立刻维修，电路^使电源切断。防止没有保护 的时候出现危险。然后先由MCU的2脚发生一个工作比变化的信号工作比例50%: 50°/。维持时间1毫秒，停顿时间3毫秒的脉沖群，MCU判断7脚是否有电压，如 果有电压就是电弧回路工作正常，如果没有电压信号可以判断电弧部分电路损坏， 电路不能正常工作，需要立刻维修，电路使电源切断。防止没有保护的时候出现 危险。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本 发明的目的，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内， 对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1，一种单传感器漏电电弧保护器，其特征在于由传感器和核心电路板组成，所有需要保护的电线同一方向穿过所述传感器，所述传感器的一端连接核心电路板的公共地，另一端是输出端，该输出端分成两路与所述核心电路板连接；所述传感器输出端与所述核心电路板连接的其中一路的结构为所述传感器输出端与与一检波电路(2)连接，检波电路包括接收所述传感器信号的第1二极管(D1)，第1二极管(D1)串联一个由第3电阻(R3)及第2电容(C2)组成的并联电路，该并联电路的另一端接到公共地；上述检波电路(2)的输出端与第一限幅电路(3)连接，第一限幅电路(3)包括与第3电阻(R3)及第2电容(C2)组成的并联电路并联的第2二极管(D2)，与第2二极管(D2)串联的第5电阻(R5)；上述第一限幅电路(3)输出端与放大器与振荡器电路(4)连接，所述放大器与振荡器电路(4)中的放大器电路包括对由限幅电路(3)输出的信号进行放大的第1放大器(U2A)，该第1放大器U2A的正输入第3脚与所述第一限幅电路(3)输出端连接，并与第6电阻(R6)连接，第6电阻(R6)的另一端连接到测试开关(S1)的一端，测试开关(S1)的另一端连接到第13电容(C13)，第13电容(C13)的另一端连接到第1放大器(U2A)的输出第1脚，第1放大器(U2A)的输出第1脚分成两路，一路经过第7电阻(R7)连接到第1放大器(U2A)的负输入第2脚，该负输入第2脚连接第8电阻(R8)，第8电阻(R8)的另一端串联一个由第9电阻(R9)及第3电容(C3)组成的并联电路，该并联电路的另一端连接到公共地，这样就构成了放大器电路，当所述测试开关(S1)按下接通的时候，由于反馈的原因该放电器电路构成了一个震荡器，即成为一个电弧信号模拟发生器；上述放大器与振荡器电路(4)的输出端与一个第一积分电路(5)连接，第一积分电路(5)包括与第1放大器(U2A)的输出第1脚连接的第4二极管(D4)，第4二极管(D4)的另一端连接到第10电阻(R10)，第10电阻(R10)的另一端串联一个由第4电容(C4)与第11电阻(R11)组成的并联电路，该并联电路的另一端连接到公共地，第10电阻(R10)、第4电容(C4)与第11电阻(R11)的公共连接点连接第5电容(C5)，该第一积分电路(5)是平滑上述放大器与振荡器电路(4)送来的信号；上述第一积分电路(5)的输出端与一个微分偶合电路(6)连接，微分偶合电路(6)包括与第一积分电路5输出端连接的第5电容(C5)，与第5电容(C5)串联连接的第12电阻(R12)，第12电阻(R12)的另一端连接到公共地；上述微分偶合电路(6)的输出端连接一个变化率检测电路(7)，变化率检测电路(7)包括放大上述微分偶合电路(6)输出的微分信号的第2放大器(U2B)，上述微分信号送到该第2放大器(U2B)的正输入第5脚，第2放大器(U2B)的输出第7脚分两路，一路经过第13电阻(R13)后连接到第2放大器(U2B)的负输入第6脚，第2放大器(U2B)的负输入第6脚通过一个第6电容(C6)连接到公共地，上述第5电容(C5)和第12电阻(R12)的微分特性滤除了直流信号和变化率比较慢的信号，该变化率检测电路(7)构成了一个幅度受控的锯齿振荡器，用来检测和分离由前面微分偶合电路(6)送来的信号中缓变信号和瞬变信号；上述变化率检测电路(7)的输出端连接一个第二积分电路(8)，第二积分电路(8)包括，接收变化率检测电路(7)的输出信号的第5二极管(D5)，与第5二极管(D5)并联的第14电阻(R14)，该并联电路的另一端串联第15电阻(R15)，第15电阻(R15)串联第7电容(C7)，第7电容(C7)的另一端连接公共地，经过第二积分电路(8)积分后，得到了一个幅度变化的信号，使有电弧的时候信号幅度就高，否则很弱甚至没有；上述第二积分电路(8)的输出端连接一个第一电压比较电路(9)，第一电压比较电路(9)采用比较器U1C，上述第二积分电路(8)的输出端连接到比较器(U1C)的正输入第10脚，该比较器(U1C)正输入第10脚输入的信号与负输入第9脚输入的由参考源提供的参考信号进行比较，当比较器(U1C)正输入第10脚的输入信号小于负输入第9脚的参考信号时，就被丢弃处理，反之，当比较器(U1C)正输入第10脚的输入信号大于负输入第9脚的参考信号时，比较器(U1C)的输出第8脚输出一个高电平的电压信号；上述第一电压比较电路(9)的输出端连接一单稳态脉冲成型电路(10)，单稳态脉冲成型电路(10)包括接收上述第一电压比较电路(9)输出的电压信号的第6二极管(D6)，第6二极管(D6)的另一端连接到第3放大器(U1D)的正输入第12脚，第3放大器(U1D)的正输入第12脚还串联一个由第9电容(C9)、第10电容(C10)、第16电阻(R16)组成的并联电路，该并联电路的另一端连接到公共地，第3放大器(U1D)的负输入第13脚也连接到上述参考源，输入参考信号，该单稳态脉冲成型电路(10)使第一电压比较电路(9)输出的电压信号展开成信号宽度加一个固定间隔的矩形波；上述单稳态脉冲成型电路(10)的输出端与一个第三积分电路(11)连接，第三积分电路(11)包括一端接收单稳态脉冲成型电路(10)的输出信号的由第26电阻(R26)与二极管(D8)组成的并联电路，该并联电路的另一端同时连接到第17电阻(R17)的一端与第12二极管(D12)的一端。第17电阻R17的另一端连接第15电容C15、第18电容C18的一端以及三极管Q1的集电极和第4放大器(U1B)的正输入第5脚，第4放大器(U1B)的负输入第6脚也连接到上述参考源，第16、17电阻(R26、R17)，第8二极管(D8)，第15、16电容(C15、C18)一起构成了一个第三积分电路11，是累积上面单稳态脉冲成型电路(10)输出的信号。上述三极管Q1的发射极连接到公共地，形成了一个积分信号清零电路(14)；上述第4放大器(U1B)起到了一个电压比较的作用，形成第二电压比较电路(12)，当第4放大器(U1B)的正输入第5脚输入的信号大于负输入第6脚输入的参考信号时，第4放大器(U1B)的输出第7脚才会输出信号；第4放大器(UIB)的输出端连接到一单稳态脉冲成型输出电路(13)，单稳态脉冲成型输出电路(13)包括接收第二电压比较电路12输出信号的第9二极管(D9)，第9二极管(D9)的另一端连接第20电阻(R20)及第17电容(C17)的一端和第5放大器(U1A)的正输入第3脚，第17电容(C17)与第20电阻(R20)的另一端连接公共地，该单稳态脉冲成型输出电路(13)，提供一个固定的输出脉冲，防止触发时间过大，导致损坏外部的驱动放大部分；单稳态脉冲成型输出电路(13)的输出端分成两路输出，一路通过第21电阻(R21)输出驱动信号到外部的驱动放大部分，使外部的驱动机构和输出驱动电路带动传感器(L)的脱扣部件JI动作，另一路通过第19电阻(R19)连接三极管(Q1)的基极，三极管(Q1)的基极通过第18电阻(R18)连接公共地，利用输出信号本身通过三极管Q1来放掉前面第三积分电路(11)的电压，为下一次检测做好准备；所述传感器输出端与所述核心电路板连接的另一路的结构为上述传感器(L)输出端经过第1电阻(R1)后，连接一第二限幅电路(16)，第二限幅电路(16)包括一端与第1电阻(R1)连接的第2电阻(R2)，第1电阻(R1)及第2电阻(R2)的公共连接点与由第10二极管(D1)、第11二极管(D11)及第19电容(C19)组成的并联电路的一端连接，该并联电路的另一端连接公共地；上述第二限幅电路(16)的输出端连接一放大电路(17)，放大电路(17)包括接收第二限幅电路(16)输出的第6放大器(U4)，第二限幅电路(16)的输出端与第6放大器(U4)的正输入第3脚连接，第6放大器(U4)的输出第1脚连接到第12二极管(D12)和第27电阻(R27)串联的公共连接点，第27电阻(R27)的另一端连接到第6放大器(U4)的负输入第4脚，该放大器的负输入第4脚通过第28电阻(R28)连接公共地，第12二极管D12另一端连接上述第三积分电路(11)，该放大电路(17)放大来自传感器(L)的低频信号，以识别漏电故障。
2, 如权利要求1所述的单传感器漏电电弧保护器，其特征在于 所述的传感器由铂钼合金材料或者非晶材料或者超微晶材料制成。
3, 如权利要求1所述的单传感器漏电电弧保护器，其特征在于 所述第一限幅电路(3)中的第5电阻(R5)串联一个第3二极管(D3),第3二极管(D3)的另一端连接到公共地，在所述第一限幅电路(3)的电路中第2二 极管D2 、第3 二极管D3以及电阻R5构成了 一个双重限制幅度的限幅器，保护所 述第l放大器(U2A)不受损坏。
4， 一种单传感器漏电电弧保护器，其特征在于由传感器和核心电路板组成， 所有需要保护的电线同一方向穿过所述传感器，所述传感器的一端连接核心电路板的公共地，另一端是输出端，该输出端分成两路与所述核心电路板连接； 所述传感器输出端与所述核心电路板连接的其中 一路的结构为所述传感器输出端与与一检波电路(2)连接，检波电路包括接收所述 传感器信号的第1 二极管(Dl )，第1 二极管(Dl )串联一个由第3电阻(R3) 及第2电容(C2 )组成的并联电路，该并联电路的另一端接到公共地；上述检波电路(2)的输出端与第一限幅电路(3)连接，第一限幅电路 (3)包括与第3电阻(R3)及第2电容(C2 )组成的并联电路并联的第2 二极管(D2 ),与第2 二极管(D2 )串联的第5电阻(R5 );上述第一限幅电路(3)输出端与放大器与振荡器电路(4)连接，所述 放大器与振荡器电路(4)中的放大器电路包括对由限幅电路(3)输出的 信号进行放大的第1放大器(U2A )，该第1放大器U2A的正输入第3脚与所 述第一限幅电路(3)输出端连接，并与第6电阻(R6)连接，第6电阻(R6) 的另一端连接到测试开关(Sl)的一端，测试开关(Sl)的另一端连接到第 13电容(C13)，第13电容(C13)的另一端连接到第1放大器(U2A)的输出 第1脚，第1放大器(U2A )的输出第1脚分成两路， 一路经过第7电阻(R7 ) 连接到第1放大器(U2A)的负输入第2脚，该负输入第2脚连接第8电阻(R8)， 第8电阻(R8)的另一端串联一个由第9电阻(R9)及第3电容(C3)組成 的并联电路，该并联电路的另一端连接到公共地，这样就构成了放大器电路， 当所述测试开关(Sl)按下接通的时候，由于反馈的原因该放电器电路构成 了一个震荡器，即成为一个电弧信号模拟发生器；上述放大器与振荡器电路(4)的输出端与一个第一积分电路(5)连接， 第一积分电路(5)包括与第l放大器(U2A)的输出第l脚连接的第4二 极管(D4)，第4 二极管(D4)的另一端连接到第10电阻(R10),第10电阻 (R10)的另一端串联一个由第4电容(C4 )与第11电阻(R11 )组成的并联 电路，该并联电路的另一端连接到公共地，第10电阻(R10)、第4电容(C4) 与第11电阻(R11)的公共连接点连接第5电容(C5),该第一积分电路(5) 是平滑上述放大器与振荡器电路(4)送来的信号；上述第一积分电路(5)的输出端与一个微分偶合电路(6)连接，微分偶合电路(6 )包括与第一积分电路5输出端连接的第5电容(C5 )，与第5 电容(C5)串联连接的第12电阻(R12 ),第12电阻(R12 )的另一端连接到 公共地；上述微分偶合电路(6 )的输出端连接一个变化率检测电路(7 )，变化率 检测电路(7 )包括放大上述微分偶合电路(6 )输出的微分信号的第2放 大器(U2B),上述微分信号送到该第2放大器(U2B)的正输入第5脚，第2 放大器(U2B)的输出第7脚分两路， 一路经过第13电阻(R13)后连接到第 2放大器(U2B)的负输入第6脚，第2放大器(U2B)的负输入第6脚通过一 个第6电容(C6)连接到公共地，上述第5电容(C5)和第12电阻(R12) 的微分特性滤除了直流信号和变化率比较慢的信号，该变化率检测电路(7) 构成了一个幅度受控的锯齿振荡器，用来检测和分离由前面微分偶合电路(6 ) 送来的信号中緩变信号和瞬变信号；上述变化率检测电路(7 )的输出端连接一个第二积分电路(8 ),第二积 分电路(8 )包括，接收变化率检测电路(7 )的输出信号的第5 二极管(D5 )， 与第5二极管(D5)并联的第14电阻(R14),该并联电路的另一端串联第15 电阻(R15 )，第15电阻(R15 )串联第7电容(C7 ),第7电容(C7 )的另一 端连接公共地，经过第二积分电路(8)积分后，得到了一个幅度变化的信号， 使有电弧的时候信号幅度就高，否则很弱甚至没有； 所述传感器输出端与所述核心电路板连接的另 一路的结构为上述传感器(L )输出端经过第1电阻(Rl )后，连接一第二限幅电路(16 ), 第二限幅电路(16)包括 一端与第1电阻(Rl )连接的第2电阻(R2)，第 1电阻(Rl)及第2电阻(R2)的公共连接点与由第IO二极管(Dl)、第11 二极管(D11)及第19电容(C19)组成的并联电路的一端连接，该并联电路 的另一端连接公共地；上述第二限幅电路(16 )的输出端连接一放大电路(17 )，放大电路(17 ) 包括接收第二限幅电路(16)输出的第6放大器(U4),第二限幅电路U6) 的输出端与第6放大器(U4)的正输入第3脚连接，第6放大器(U4)的输 出第1脚连接到第12 二极管(D12 )和第27电阻(R27 )串联的公共连接点，第27电阻(R27)的另一端连接到第6放大器(U4)的负输入第4脚，该放 大器的负输入第4脚通过第28电阻(R28 )连接公共地，第12 二极管D12另 一端连接上述第三积分电路(11)，该放大电路(17)放大来自传感器(L) 的低频信号，以识别漏电故障；上述第二积分电路(8)的输出端连接一个微控制器(U5 ),第二积分电路8 中的第15电阻R15和第7电容C7的连接公共连接点连接到微控制器(U5) 的第7脚，即，微控制器(U5)的引脚是复用的，可以定义成比较器AD转换 器输入或I0输入，即，微控制器(U5)的引脚是复用的，利用微控制器(U5) 内部的电压比较器来识别信号，也可以用AD转换来区别信号，把上述放大电 路(17 )的第6放大器(U4 )的输出第1脚也连接到微控制器(U5 )的第3 脚，可以定义为AD转换输入和10，微控制器(U5 )的第2脚分别送到输出电 阻(20)中的第4电阻(R4)与第29电阻(R29)的一端，第4电阻(R4) 的另一端连接到第1电阻(Rl )与第2电阻(R2)的公共连接点，第29电阻 (R29)的另一端连接到放大器与振荡器电路(4)中的第l放大器(U2A)的 正输入第3脚，微控制器(U5)的第2脚虚拟成一个软P丽，用来测试电路， 微控制器(U5 )的电源第1脚通过第30电阻(R30 )连接第4脚，同时第4 脚通过一开关(S2)连接到公共地，开关(S2)作为一个测试命令输入来用， 开关(S2)按下时，微控制器(U5)发出了一个测试的命令，微控制器(U5) 的第5脚为输出端。
5,如权利要求4所述的单传感器漏电电弧保护器，其特征在于: 所述的传感器由铂钼合金材料或者非晶材料或者超微晶材料制成。
6 ，如权利要求4所述的单传感器漏电电弧保护器，其特征在于 所述第一限幅电路(3)中的第5电阻(R5)串联一个第3二极管(D3),第3 二极管(D3)的另一端连接到公共地，在所述第一限幅电路(3)的电路中第2二 极管D2 、第3 二极管D3以及电阻R5构成了一个双重限制幅度的限幅器，保护所 述第l放大器(U2A)不受损坏。
7,如权利要求4所述的单传感器漏电电弧保护器，其特征在于所述的微控制器(U5 ),采用PIC的16F675。
全文摘要
一种单传感器漏电电弧保护器，只需要一个漏电传感器，能够同时实现漏电和电弧保护两个功能，此外，本发明的电弧保护器对保护的电线数量没有限制，可以是单相也可以是三相，但是电路不会增加元件，只需要把要保护的导线都穿过传感器就可以了。因此，采用本发明的漏电传感器使产品的生产及使用成本大大降低，并提高了使用者使用该产品的易用度。
文档编号H02H3/32GK101399436SQ20071004670
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月29日 优先权日2007年9月29日
发明者闯 蒋 申请人:闯 蒋