A型低压漏电保护器电路的制作方法

本实用新型涉及供电技术领域，尤其涉及漏电保护技术领域，具体是指一种A型低压漏电保护器电路。

背景技术：

现有常见A型漏电保护器电路在触发漏电保护的跳闸控制信号实现上，采用了脉冲展宽电路将检测到的漏电信号脉冲展宽为固定脉宽的控制信号来控制驱动模块，驱动外围可控硅断开系统电源，实现漏电保护。该设计存在的问题是脉冲展宽电路展宽的脉宽固定，该脉宽持续时间用以驱动外围可控硅断电，由于控制可控硅稳定的断电需要持续足够长的时间，因此在适配外围可控硅的个体及型号差异等时，存在固定脉宽时间过短不能控制可控硅可靠断电的风险。同时，由于脉宽展宽电路结构相对复杂，复杂的结构理论上进一步降低了电路整体的可靠性和稳定性，尤其是应用于漏电保护该类领域，对于安全性及可靠性要求极高。

专利号为200910247438.9的中国专利公开了一种漏电保护器(请参阅图1)，包括：放大器(101)、整流器(102)、信号检测器(103)、比较器(104)、脉冲发生器(105)、电流驱动器(106)。其采用了脉冲展宽电路将检测到的漏电信号脉冲展宽为固定脉宽的控制信号来控制驱动模块，驱动可控硅断开系统电源，但是该驱动外围可控硅的控制信号持续时间存在随机或过短的问题，由于控制可控硅稳定的断电需要持续足够长的时间，因此在适配外围可控硅的个体及型号差异等时，存在固定脉宽时间过短不能控制可控硅可靠断电的风险。同时，由于漏电信号持续时间随机，且脉宽展宽电路结构相对复杂，复杂的结构实际进一步降低了电路整体的可靠性和稳定性，尤其是应用于漏电保护该类领域，对于安全性及可靠性要求极高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现漏电保护的A型低压漏电保护器电路。

为了实现上述目的，本实用新型的A型低压漏电保护器电路具有如下构成：

该A型低压漏电保护器电路，其主要特点为，所述的A型低压漏电保护器电路的电路结构包括：

信号采样模块，用于接收漏电信号，并输出检测信号；

比较器，用于输出漏电保护比较信号，该比较器的输入端与所述的信号采样模块的输出端相连接；

延时模块，用于滤除干扰信号，并将所述的漏电保护比较信号进行延时后输出，该延时模块的输入端与所述的比较器的输出端相连接；

模拟双稳态电路，用于保持经延时模块输出的漏电保护比较信号，并接收一个时钟使能信号以及上电复位模块产生的复位信号，该模拟双稳态电路的输入端与所述的延时模块的输出端相连接；

漏电保护模块，用于实现漏电保护，该漏电保护模块的输入端与所述的模拟双稳态电路的输出端相连接。

该A型低压漏电保护器电路的信号采样模块包括：

放大器，用于接收漏电信号，并输出放大信号；

整流器，用于接收所述的放大信号并将该放大信号进行整流以输出整流信号；

信号检测器，用于接收并检测该整流信号，且输出检测信号。

该A型低压漏电保护器电路的比较器的正级输入端输入所述的检测信号，所述的比较器的负极输入端输入带隙基准电压。

该A型低压漏电保护器电路的延时模块的输出端接一电容。

该A型低压漏电保护器电路的信号检测器将该整流信号转换为直流电平信号后进行检测。

该A型低压漏电保护器电路的整流信号为交流漏电信号。

该A型低压漏电保护器电路的漏电保护模块具体为跳闸控制器，所述的跳闸控制器通过模拟双稳态电路保持的漏电保护状态用于控制外部继电器的开关。

该A型低压漏电保护器电路的跳闸控制器包括驱动器，用于驱动漏电保护开关。该A型低压漏电保护器电路的漏电保护模块控制的外部继电器切断电源供电时，所述的模拟双稳态电路脱离保持的漏电保护状态。

采用了本实用新型中的A型低压漏电保护器电路，通过模拟双稳态电路将电路检测触发漏电保护的输出状态保持住，从而确保能够驱动外围可控硅稳定并可靠地断电，起到有效地漏电保护作用。同时，模拟双稳态电路结构简洁，状态稳定，降低了电路整体的复杂度，不仅如此，该模拟双稳态电路在设计上还融入了上电复位、掉电复位功能，可以将干扰信号进行滤除。该模拟双稳态电路结构中还增加了一路带有一定延时时间的使能控制信号来滤除电路在上电过程中可能存在的干扰，防止电路误触发，进一步提高了电路整体工作状态及在漏电保护跳闸动作上的稳定性、可靠性和安全性。

附图说明

图1为现有技术中漏电保护器电路的电路结构示意图。

图2为本实用新型的A型低压漏电保护器电路的电路结构示意图。

图3为本实用新型的A型低压漏电保护器电路的具体电路结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

请参阅图2所示，其为本实用新型的A型低压漏电保护器电路的电路结构示意图，其包括放大器201、整流器202、信号检测器203、比较器204、延时模块205、模拟双稳态电路206、跳闸控制器207，其中，放大器对检测到的漏电信号的电压值进行放大后产生放大信号，整流器对输入的放大信号进行整流，并调整放大信号波形和电压幅度范围，用于生成整流信号。信号检测器对输入的整流信号的峰值电压或有效值电压进行检测，可将交流信号转换成直流电平信号，产生检测信号。比较器将输入的检测信号与带隙基准电压进行比较，判断是否触发漏电保护，输出控制信号。若判断检测信号大于带隙基准电压，则输出比较信号(该比较信号是随漏电信号变化的脉冲信号)。上述比较信号输入至延时模块，控制延时模块产生一定的延时时间。上述比较信号经延时模块延时后输出。若漏电信号非干扰信号，则延时后仍能输出有效比较信号。模拟双稳态电路，将延时模块延时过滤后输出的有效比较信号状态保持住，保证保持后输出的比较信号状态不再受输入漏电信号的影响，同时，在设计上融入了上电/掉电复位功能，考虑到了电路在上电过程中可能存在的信号干扰问题，导致信号状态的错误锁存，从而影响电路整体功能。在设计上进一步提高了电路整体工作状态及在漏电保护跳闸动作上的稳定性、可靠性和安全性。上述保持的信号状态输出至跳闸控制器，控制保护开关。当检测到漏电现象时，切断电源供电，起到漏电保护作用。

在实际应用中，该A型低压漏电保护器可以集成于同一芯片上，以提高系统的集成度。

请参阅图3所示，其为本实用新型的A型低压漏电保护器电路的具体电路结构示意图，其主要包括放大器201、整流器202、信号检测器203、比较器204、延时模块205、模拟双稳态电路206、跳闸控制器207等。其输入信号为缠绕在铁芯上的绕组产生的漏电信号(图中未示出)，经过放大后产生放大信号。该放大器采用开关电容放大器结构，需电路内部时钟发生器213产生时钟信号，配合开关电容采样放大使用。该整流器采用互补开关电容采样电路，采样时钟由电路内部时钟发生器及时控制时钟214配合开关电容放大器结构产生。所述整流器对输入的放大信号的幅度范围和波形进行整流，产生整流信号。经过整流后，与所述放大信号相比整流信号的幅度相对稳定，因此对于幅度范围不同的漏电信号，不需要对设定的漏电保护触发带隙基准电压进行调整。所述信号检测器为有效值检测，上述整流信号输入至信号检测器，信号检测器将整流后的漏电信号(检测漏电信号为交流信号)等效转换为随输入漏电信号强度变化的直流电平信号，用于信号检测。所述比较器负端输入带隙电压基准210输出的带隙基准电压，正端输入所述检测信号。如果输入的检测信号电压值足够大，大于所述带隙电压基准，则使得运算放大器的输出电压发生翻转，输出漏电保护有效的比较信号。所述延时模块，可外接电容2051，实现功能是将上述漏电保护输出的有效比较信号延时一段时间后再输出，起到滤除干扰信号，防止不必要的漏电保护误触发，提高跳闸动作的可靠性和稳定度。所述模拟双稳态电路将延时后输出有效地的比较信号，即漏电保护状态保持住。该保持的状态控制跳闸控制器采取跳闸动作，驱动外围可控硅断开系统电源。同时，整体结构在设计上融入了上电复位，即掉电复位功能，考虑到了电路在上电过程中可能存在的信号干扰问题，导致信号状态的错误锁存，从而影响电路整体功能的问题。在设计上进一步提高了电路整体工作状态及在漏电保护跳闸动作上的稳定性、可靠性和安全性。所述跳闸控制器，控制外部继电器切断电源供电，起到漏电保护功能。完成漏电保护动作的同时，模拟双稳态电路复位，脱离保持状态。

在一具体实施方式中，本实用新型的A型低压漏电保护器电路还包括：

电压钳位208，将外部供电电压钳位在漏电保护电路工作电压的典型值附近；

偏置209，产生电路内部工作所需的偏置电流；

带隙电压基准，为常规带隙电压基准结构，产生一个随电压变化很小，零温度系数的带隙基准电压供电路内部使用；

参考电压211，以带隙电压基准为基础，采用电阻分压结合运放负反馈形式的常规公知技术结构，得到的一系列所需的参考电压供电路内部使用；

上电复位电路212，用以将包括时钟发生器、控制时钟、模拟双稳态电路在内的电路元件进行初始化；

时钟发生器用于产生内部时钟，主要可通过RC振荡器实现；

控制时钟模块，用于配合时钟发生器，产生电路工作所需频率和相位的时钟信号供电路内部使用，且所述的控制时钟模块主要用于配合放大器、整流器以及信号检测器一起工作。

本实用新型的A型低压漏电保护器电路的技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用，也就是说，本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或者计算机程序即可以实现相应功能。

采用了本实用新型中的A型低压漏电保护器电路，通过模拟双稳态电路将电路检测触发漏电保护的输出状态保持住，从而确保能够驱动外围可控硅稳定并可靠地断电，起到有效地漏电保护作用。同时，模拟双稳态电路结构简洁，状态稳定，降低了电路整体的复杂度，不仅如此，该模拟双稳态电路在设计上还融入了上电复位、掉电复位功能，可以将干扰信号进行滤除。该模拟双稳态电路结构中还增加了一路带有一定延时时间的使能控制信号来滤除电路在上电过程中可能存在的干扰，防止电路误触发，进一步提高了电路整体工作状态及在漏电保护跳闸动作上的稳定性、可靠性和安全性。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。