一种带直流漏电保护的电源变压器的制作方法

本实用新型涉及一种带直流漏电保护的电源变压器。

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背景技术：
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电源转换器和充电器中，一般通过镇流桥与电容把交流电转换成直流电如下图1所述，如移动设备充电器在AC220通过整流桥和电容后变成直流电，这个直流电是包含正极超过+110伏相对大地和负极超过-110伏的电压相对大地，当这两个电极任意一极出现漏电时，常用配电箱内的漏电断路器不一定会被触发保护，这种直流漏电触到人体时，更具有危险性。

在现有的电源转换器和充电器中，其输出端大部分都是独立的，输出端的弱电与输入端的强电之间只有极小的间距隔离，一般为7mm，并且输出端并没有其他安全保护电路，因此当天气变化，使水汽凝固在弱电与强电之间，或者导电的杂物、甚至小动物爬入刚好落在弱电与强电之间时，使得输出端与输入端直接连通，从而使输出端口可能就直接与市电连接，此时当人体碰触到输出端时，就存在人体触电的安全隐患。

另一方面，现有漏电断路器无法很好的检测到直流电漏电。

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技术实现要素：
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本实用新型克服了上述技术的不足，提供了一种带直流漏电保护的电源变压器，可以对电源内部的高压直流电的正极、负极双向电流进行漏电检测，并且当出现漏电时控制断电电路断开电源连接，提高了使用安全性。

一种带直流漏电保护的电源变压器，包括有外壳100，所述外壳100内设有与市电连接的电源输入接口1，所述电源输入接口1顺次连接有用于将交流电转换为直流电的直流变化电流电路2、直流双向漏电检测电路3、断电执行电路4、滤波电路5、主电源转换电路6以及与用电器连接的电源输出接口7，所述直流双向漏电检测电路3与断电执行电路4之间还连接有用于在直流双向漏电检测电路3检测到漏电时控制断电执行电路4断开的运算处理电路8。

所述断电执行电路4连接有复位电路9，所述直流双向漏电检测电路3与运算处理电路8分别与内部供电电路10连接。

所述直流双向漏电检测电路3为套设在直流变化电流电路2上或直流变化电流电路2输出端上，所述直流双向漏电检测电路3为可探测到直流电的正极或负极漏电的电子器件，电子器件为线圈电磁感应耦合器或光电耦合器。

所述直流双向漏电检测电路3为套设在直流变化电流电路2输出端上的感应线圈Core1，感应线圈Core1输出端与运算处理电路8连接，所述运算处理电路8包括有放大器IC1、放大器IC2、第一锁存器1、第二锁存器2、或门1，放大器IC1输出端与第一锁存器1输入端连接，放大器IC1负极输入端通过电阻R13分别与电阻R12一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1一输出端连接，放大器IC1正极输入端分别与电阻R12另一端、电容C11一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1另一输出端连接，电容C11另一端接地，或门1一输入端与第一锁存器1输出端连接，放大器IC2输出端与第二锁存器2输入端连接，放大器IC2负极输入端通过电阻R11分别与电阻R10一端、放大器IC1正极输入端连接，放大器IC2正极输入端分别与电阻R10另一端、电容C10一端、放大器IC1负极输入端连接，电容C10另一端接地，或门1另一输入端与第二锁存器2输出端连接，或门1输出端与断电执行电路4连接，放大器IC1正极电源输入端、放大器IC2正极电源输入端、第一锁存器1正极电源输入端、第二锁存器2正极电源输入端分别与VCC电源连接，放大器IC1负极电源输入端、放大器IC2负极电源输入端、第一锁存器1负极电源输入端、第二锁存器2负极电源输入端分别接地。

所述直流双向漏电检测电路3为套设在直流变化电流电路2输出端上的感应线圈Core1，感应线圈Core1输出端与运算处理电路8连接，所述运算处理电路8包括有放大器IC1和第一锁存器1，放大器IC1输出端与第一锁存器1输入端连接，放大器IC1负极输入端通过电阻R13分别与电阻R12一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1一输出端连接，放大器IC1正极输入端分别与电阻R12另一端、电容C11一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1另一输出端连接，电容C11另一端接地，第一锁存器1输出端与断电执行电路4连接，放大器IC1正极电源输入端、第一锁存器1正极电源输入端分别与电源VCC连接，放大器IC1负极电源输入端、第一锁存器1负极电源输入端分别接地。

所述直流双向漏电检测电路3包括有分别套设在直流变化电流电路2输出端上的感应线圈Core1和感应线圈Core2，感应线圈Core1和感应线圈Core2输出端分别与运算处理电路8连接，所述运算处理电路8包括有放大器IC1、放大器IC2、第一锁存器1、第二锁存器2、或门1，放大器IC1输出端与第一锁存器1输入端连接，放大器IC1负极输入端通过电阻R13分别与电阻R12一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1一输出端连接，放大器IC1正极输入端分别与电阻R12另一端、电容C11一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1另一输出端连接，电容C11另一端接地，或门1一输入端与第一锁存器1输出端连接，放大器IC2输出端与第二锁存器2输入端连接，放大器IC2负极输入端通过电阻R11分别与电阻R10一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core2一输出端连接，放大器IC2正极输入端分别与电阻R10另一端、电容C10一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core2另一输出端连接，电容C10另一端接地，或门1另一输入端与第二锁存器2输出端连接，或门1输出端与断电执行电路4连接，放大器IC1正极电源输入端、放大器IC2正极电源输入端、第一锁存器1正极电源输入端、第二锁存器2正极电源输入端分别与VCC电源连接，放大器IC1负极电源输入端、放大器IC2负极电源输入端、第一锁存器1负极电源输入端、第二锁存器2负极电源输入端分别接地。

所述直流双向漏电检测电路3为套设在直流变化电流电路2输出端上的感应线圈Core1，感应线圈Core1输出端与运算处理电路8连接，所述运算处理电路8包括有放大器IC1、第一锁存器1、三极管Q2、三极管Q3，放大器IC1正极输入端通过电阻R13分别与电阻R12一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1一输出端连接，放大器IC1负极输入端分别与电阻R12另一端、电容C11一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1另一输出端连接，电容C11另一端接地，放大器IC1正极电源输入端与电源VCC连接，放大器IC1负极电源输入端与电源-VCC连接，放大器IC1输出端分别与二极管D4正极端、二极管D5负极端连接，二极管D4负极端分别与三极管Q3集电极、第一锁存器1输入端连接，三极管Q3基极分别与电阻R17一端、电阻R18一端连接，电阻R18另一端、三极管Q3发射极分别接地，电阻R17另一端与三极管Q2集电极连接，三极管Q2基极通过电阻R14接地，三极管Q2发射极与二极管D5正极端连接，第一存储器1输出端与断电执行电路4连接。

所述直流双向漏电检测电路3为套设在主电源转换电路6变压器输出端上的感应线圈Core1，感应线圈Core1输出端与运算处理电路8连接，所述运算处理电路8包括有放大器IC1、放大器IC2、第一锁存器1、第二锁存器2、或门1，放大器IC1输出端与第一锁存器1输入端连接，放大器IC1负极输入端通过电阻R13分别与电阻R12一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1一输出端连接，放大器IC1正极输入端分别与电阻R12另一端、电容C11一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1另一输出端连接，电容C11另一端接地，或门1一输入端与第一锁存器1输出端连接，放大器IC2输出端与第二锁存器2输入端连接，放大器IC2负极输入端通过电阻R11分别与电阻R10一端、放大器IC1正极输入端连接，放大器IC2正极输入端分别与电阻R10另一端、电容C10一端、放大器IC1负极输入端连接，电容C10另一端接地，或门1另一输入端与第二锁存器2输出端连接，或门1输出端与断电执行电路4连接，放大器IC1正极电源输入端、放大器IC2正极电源输入端、第一锁存器1正极电源输入端、第二锁存器2正极电源输入端分别与VCC电源连接，放大器IC1负极电源输入端、放大器IC2负极电源输入端、第一锁存器1负极电源输入端、第二锁存器2负极电源输入端分别接地。

所述断电执行电路4为继电器或脱扣器。

所述运算处理电路8为模拟运算电路或/和数字运算电路。

为实现上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过直流双向漏电检测电路检测电源漏电状况，大大提高了电源的安全性；当出现漏电时断开电源连接，消除漏电，避免用户触电，提高了使用安全性。

[附图说明]

图1为电源变压器直流转换电路示意图；

图2为本实用新型结构示意图；

图3为本实用新型实施例一结构示意图；

图4为本实用新型实施例二结构示意图；

图5为本实用新型实施例三结构示意图；

图6为本实用新型实施例四结构示意图；

图7为本实用新型实施例五结构示意图。

[具体实施方式]

下面结合附图与本实用新型的实施方式作进一步详细的描述：

如图2所示，一种带直流漏电保护的电源变压器，包括有外壳100，所述外壳100内设有与市电连接的电源输入接口1，所述电源输入接口1顺次连接有用于将交流电转换为直流电的直流变化电流电路2、直流双向漏电检测电路3、断电执行电路4、滤波电路5、主电源转换电路6以及与用电器连接的电源输出接口7，所述直流双向漏电检测电路3与断电执行电路4之间还连接有用于在直流双向漏电检测电路3检测到漏电时控制断电执行电路4断开的运算处理电路8。

其中，所述直流双向漏电检测电路3为套设在直流变化电流电路2上或直流变化电流电路2输出端上，所述直流双向漏电检测电路3为可探测到直流电的正极或负极漏电的电子器件，电子器件为线圈电磁感应耦合器或光电耦合器。

所述断电执行电路4连接有复位电路9，复位电路9为手动操作的机械装置或自动的电子电路或为手动操作的电子电路，实现消除漏电后恢复电源变压器的正常工作，所述直流双向漏电检测电路3与运算处理电路8分别与内部供电电路10连接，内部供电电路10可从电源输入接口1取电、电源输出接口7取电或独立电源。

所述直流变化电流电路5为产生变化直流的电路，通常由整流桥或二极管组成，所述断电执行电路2为继电器或脱扣器，所述运算处理电路3为模拟运算电路或/和数字运算电路，所述电源输出接口8为电源接口或USB接口。

工作原理如下：

变压器工作，市电通过电源输入接口1传输到直流变化电流电路2，再通过滤波电路5和主电源转换电路6将市电转换成用户所需的电源，且通过电源输出接口7输出，在变压器工作期间，当直流双向漏电检测电路3探测到直流出现漏电时，将漏电信号传输到运算处理电路8，运算处理电路8控制断电执行电路4工作，切断电源，起到输入端的漏电保护作用。

实施例一：

如图3所示，直流变化电流电路2为整流桥，直流双向漏电检测电路3由感应线圈Core1、放大器IC1、放大器IC2组成。

所述直流双向漏电检测电路3为套设在直流变化电流电路2输出端上的感应线圈Core1，感应线圈Core1输出端与运算处理电路8连接，所述运算处理电路8包括有放大器IC1、放大器IC2、第一锁存器1、第二锁存器2、或门1，放大器IC1输出端与第一锁存器1输入端连接，放大器IC1负极输入端通过电阻R13分别与电阻R12一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1一输出端连接，放大器IC1正极输入端分别与电阻R12另一端、电容C11一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1另一输出端连接，电容C11另一端接地，或门1一输入端与第一锁存器1输出端连接，放大器IC2输出端与第二锁存器2输入端连接，放大器IC2负极输入端通过电阻R11分别与电阻R10一端、放大器IC1正极输入端连接，放大器IC2正极输入端分别与电阻R10另一端、电容C10一端、放大器IC1负极输入端连接，电容C10另一端接地，或门1另一输入端与第二锁存器2输出端连接，或门1输出端与断电执行电路4连接，放大器IC1正极电源输入端、放大器IC2正极电源输入端、第一锁存器1正极电源输入端、第二锁存器2正极电源输入端分别与VCC电源连接，放大器IC1负极电源输入端、放大器IC2负极电源输入端、第一锁存器1负极电源输入端、第二锁存器2负极电源输入端分别接地。

工作原理为：直流变化电流电路2为整流桥产生脉动直流，直流双向漏电检测电路1内含有感应线圈Core1、放大器IC1、放大器IC2，当出现漏电时感应线圈Core1上会产生脉动电压电流，放大器IC1、放大器IC2分别对感应线圈Core1上产生的电压电流同时进行正放大、反放大，通过直流双向漏电检测电路1探测直流电双极的漏电状况，并将检测到的漏电信号传输到运算处理电路8，运算处理电路8控制断电执行电路4切断电源，起到漏电保护作用；消除漏电后，通过复位电路9恢复工作。

实施例二：

如图4所示，直流变化电流电路2为整流桥，直流双向漏电检测电路3由感应线圈Core1、放大器IC1组成，一个放大器电路响应速度会比二个放大器电路的响应速度慢。

所述直流双向漏电检测电路3为套设在直流变化电流电路2输出端上的感应线圈Core1，感应线圈Core1输出端与运算处理电路8连接，所述运算处理电路8包括有放大器IC1和第一锁存器1，放大器IC1输出端与第一锁存器1输入端连接，放大器IC1负极输入端通过电阻R13分别与电阻R12一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1一输出端连接，放大器IC1正极输入端分别与电阻R12另一端、电容C11一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1另一输出端连接，电容C11另一端接地，第一锁存器1输出端与断电执行电路4连接，放大器IC1正极电源输入端、第一锁存器1正极电源输入端分别与电源VCC连接，放大器IC1负极电源输入端、第一锁存器1负极电源输入端分别接地。

工作原理为：直流变化电流电路2为整流桥产生脉动直流，直流双向漏电检测电路3内含有一个感应线圈Core1和一个放大器IC1，当出现漏电时感应线圈Core1上会产生脉动电压电流，单个放大器IC1对感应线圈Core1上产生的电压电流只进行单向正向或者反向放大，响应时间会稍慢，通过直流双向漏电检测电路3探测直流电双极的漏电状况，并将检测到的漏电信号传输到运算处理电路8，运算处理电路8控制断电执行电4切断电源，起到漏电保护作用；消除漏电后，通过复位电路9恢复工作。

实施例三：

如图5所示，直流变化电流电路2为整流桥，直流双向漏电检测电路3由一个感应线圈Core1、一个放大器IC1组成，一个放大器电路响应速度会比二个放大器电路的响应速度慢。

所述直流双向漏电检测电路3包括有分别套设在直流变化电流电路2输出端上的感应线圈Core1和感应线圈Core2，感应线圈Core1和感应线圈Core2输出端分别与运算处理电路8连接，所述运算处理电路8包括有放大器IC1、放大器IC2、第一锁存器1、第二锁存器2、或门1，放大器IC1输出端与第一锁存器1输入端连接，放大器IC1负极输入端通过电阻R13分别与电阻R12一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1一输出端连接，放大器IC1正极输入端分别与电阻R12另一端、电容C11一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1另一输出端连接，电容C11另一端接地，或门1一输入端与第一锁存器1输出端连接，放大器IC2输出端与第二锁存器2输入端连接，放大器IC2负极输入端通过电阻R11分别与电阻R10一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core2一输出端连接，放大器IC2正极输入端分别与电阻R10另一端、电容C10一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core2另一输出端连接，电容C10另一端接地，或门1另一输入端与第二锁存器2输出端连接，或门1输出端与断电执行电路4连接，放大器IC1正极电源输入端、放大器IC2正极电源输入端、第一锁存器1正极电源输入端、第二锁存器2正极电源输入端分别与VCC电源连接，放大器IC1负极电源输入端、放大器IC2负极电源输入端、第一锁存器1负极电源输入端、第二锁存器2负极电源输入端分别接地。

工作原理为：直流变化电流电路2为整流桥产生脉动直流，直流双向漏电检测电路3内含有感应线圈Core1、感应线圈Core2、放大器IC1、放大器IC2，通过直流双向漏电检测电路3探测直流电双极的漏电状况，并将检测到的漏电信号传输到运算处理电路8，运算处理电路8控制断电执行电路4切断电源，起到漏电保护作用；消除漏电后，通过复位电路9恢复工作。

实施例四：

如图6所示，直流变化电流电路2为整流桥，直流双向漏电检测电路3由一个感应线圈Core1、一个双电源放大器IC1组成。

所述直流双向漏电检测电路3为套设在直流变化电流电路2输出端上的感应线圈Core1，感应线圈Core1输出端与运算处理电路8连接，所述运算处理电路8包括有放大器IC1、第一锁存器1、三极管Q2、三极管Q3，放大器IC1正极输入端通过电阻R13分别与电阻R12一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1一输出端连接，放大器IC1负极输入端分别与电阻R12另一端、电容C11一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1另一输出端连接，电容C11另一端接地，放大器IC1正极电源输入端与电源VCC连接，放大器IC1负极电源输入端与电源-VCC连接，放大器IC1输出端分别与二极管D4正极端、二极管D5负极端连接，二极管D4负极端分别与三极管Q3集电极、第一锁存器1输入端连接，三极管Q3基极分别与电阻R17一端、电阻R18一端连接，电阻R18另一端、三极管Q3发射极分别接地，电阻R17另一端与三极管Q2集电极连接，三极管Q2基极通过电阻R14接地，三极管Q2发射极与二极管D5正极端连接，第一存储器1输出端与断电执行电路4连接。

工作原理：直流变化电流电路2为整流桥产生脉动直流，直流双向漏电检测电路3内含有一个感应线圈Core1、一个双电源放大器IC1，通过直流双向漏电检测电路3探测直流电双极的漏电状况，并将检测到的漏电信号传输到运算处理电路8，运算处理电路8控制断电执行电路4切断电源，起到漏电保护作用；消除漏电后，通过复位电路9恢复工作。

实施例五：

如图7所示，直流变化电流电路2由二极管D3和变压器次级组成，直流双向漏电探测电路3由一个感应线圈Core1、正反放大器IC1、IC2组成。

所述直流双向漏电检测电路3为套设在主电源转换电路6变压器输出端上的感应线圈Core1，感应线圈Core1输出端与运算处理电路8连接，所述运算处理电路8包括有放大器IC1、放大器IC2、第一锁存器1、第二锁存器2、或门1，放大器IC1输出端与第一锁存器1输入端连接，放大器IC1负极输入端通过电阻R13分别与电阻R12一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1一输出端连接，放大器IC1正极输入端分别与电阻R12另一端、电容C11一端、直流双向漏电检测电路3中感应线圈Core1另一输出端连接，电容C11另一端接地，或门1一输入端与第一锁存器1输出端连接，放大器IC2输出端与第二锁存器2输入端连接，放大器IC2负极输入端通过电阻R11分别与电阻R10一端、放大器IC1正极输入端连接，放大器IC2正极输入端分别与电阻R10另一端、电容C10一端、放大器IC1负极输入端连接，电容C10另一端接地，或门1另一输入端与第二锁存器2输出端连接，或门1输出端与断电执行电路4连接，放大器IC1正极电源输入端、放大器IC2正极电源输入端、第一锁存器1正极电源输入端、第二锁存器2正极电源输入端分别与VCC电源连接，放大器IC1负极电源输入端、放大器IC2负极电源输入端、第一锁存器1负极电源输入端、第二锁存器2负极电源输入端分别接地。

工作原理：直流变化电流电路2为整流二极管产生脉动直流，直流双向漏电探测电路3内含有一个感应线圈Core1、放大器IC1、放大器IC2，通过直流双向漏电探测电路3探测直流电双极的漏电状况，并将检测到的漏电信号传输到运算处理电路8，运算处理电路8控制断电执行电路4切断电源，起到漏电保护作用；消除漏电后，通过复位电路9恢复工作。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。