本发明涉及电力电子技术领域，更具体的说，涉及一种漏电保护的电路和方法。
背景技术：
在负载安装过程中，因在安装过程中可能发生部分接通的情况，若此时人体不小心接触，则容易触电，影响安全操作。例如，在照明领域，由于较多灯座还保留着双端接入的接口，在对原有灯管进行更换时，一般还是采用双端输入的灯管。所述的双端输入指的是将交流输入端的接头分别设在灯管两端，在这种情况下，操作者一般将其中的一端先插入灯座，然后再插入另一端，由于操作者手部需要抓持在灯管的端部，可能接触到端部导电的金属，容易发生触电的情况，故对该种情况下的漏电保护是比较重要的。
现有技术中在电源和功率级电路中连接有开关管，在启动整个电路工作时先导通开关管，检测通过开关管的电流，利用该电流的大小来判断是否发生漏电现象，当该电流小于阈值时，判断到发生漏电现象时，关断开关管，切断整个电路，从而进行漏电保护，若该电流大于所述阈值时，维持开关管导通状态。但现有技术中，由于漏电保护的检测，需要在输入端电压较高时进行，这样在漏电保护电路中开关管刚开始导通时通过开关管的电流特别大，使得开关管容易损坏。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提出一种在开关管开始导通阶段保护开关管的漏电保护电路和方法，用于解决现有技术中在开关管导通阶段输入端电压较大进而造成开关管损坏的技术问题。
本发明提供了一种漏电保护电路，包括：
电流检测电路，检测流经连接于主回路上的第一开关的电流，得到表征流经第一开关电流的电流检测信号，若所述电流检测信号低于第一阈值，则判断出输入端存在漏电现象；
控制电路，控制第一开关的导通和关断，在所述第一开关短暂导通期间，由电流检测电路检测流经第一开关的电流，若所述电流检测信号低于第一阈值，则使所述第一开关处于断开状态；若所述电流检测信号达到所述第一阈值，经开关保护电路作用后开通所述第一开关；
开关保护电路，若所述电流检测信号达到所述第一阈值，通过延迟一段时间或检测输入端电压，等待输入端电压达到预期值或范围时，则所述控制电路开通所述第一开关。
可选的，所述漏电保护电路还包括电压检测电路，电压检测电路检测输入端电压，得到电压检测信号，所述电压检测信号达到第二阈值，控制电路控制所述第一开关短暂导通，电流检测电路检测流经第一开关的电流。
可选的，若所述电流检测信号达到所述第一阈值，所述开关保护电路检测输入端电压，当所述输入端电压降到第三阈值时，所述控制电路控制所述第一开关导通，所述第三阈值小于所述第二阈值。
可选的，所述的开关保护电路包括第一比较器，所述第一比较器的第一输入端接收输入端电压，所述第一比较器的第二端接收第三阈值，当所述输入端电压达到第三阈值时，所述第一开关导通。
可选的，若所述电流检测信号达到所述第一阈值，所述开关保护电路自所述第一开关短暂导通结束时刻起延迟一段时间，使得所述输入端电压达到预期范围，所述控制电路控制所述第一开关导通，所述预期范围小于所述第二阈值。
可选的，所述的开关保护电路包括计时电路，自所述第一开关短暂导通结束时刻起，所述计时电路开始计时，当计时一段时间，使得所述输入端电压达到预期范围，所述第一开关导通。
可选的，所述的控制电路包括脉冲发生电路，所述的脉冲发生电路分别与电压检测电路、开关保护电路和第一开关的控制端连接。
可选的，所述第一开关为MOS管，所述第一开关的第一端为漏极，所述第一开关的第二端为源极，所述第一开关的控制端为栅极。
本发明还提供了一种漏电保护电路，包括：
电流检测电路，检测流经连接于主回路上的第一开关的电流，得到表征流经第一开关电流的电流检测信号，若所述电流检测信号低于第一阈值，则判断出输入端存在漏电现象；
控制电路，控制第一开关的导通和关断，在所述第一开关短暂导通期间，由电流检测电路检测流经第一开关的电流，若所述电流检测信号低于第一阈值，则使所述第一开关处于断开状态；若所述电流检测信号达到所述第一阈值，经开关保护电路作用后开通所述第一开关；
开关保护电路，若所述电流检测信号达到所述第一阈值，通过延迟一段时间、检测所述第一开关第一端的电压或检测所述第一开关第一端和第二端的压差，等待所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差达到预期值或范围时，则所述控制电路开通所述第一开关。
可选的，检测所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差，得到电压检测信号，所述电压检测信号达到第二阈值，控制电路控制所述第一开关短暂导通，电流检测电路检测流经第一开关的电流。
可选的，若所述电流检测信号达到所述第一阈值，所述开关保护电路检测所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差，当所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差降到第三阈值时，所述控制电路控制所述第一开关导通，所述第三阈值小于所述第二阈值。
可选的，若所述电流检测信号达到所述第一阈值，所述开关保护电路自所述第一开关短暂导通结束时刻起延迟一段时间，使得所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差达到预期范围，所述控制电路控制所述第一开关导通，所述预期范围小于所述第二阈值。
本发明还提供一种漏电保护方法，包括：
检测流经连接于主回路上的第一开关的电流，得到表征流经第一开关电流的电流检测信号，若所述电流检测信号低于第一阈值，则判断出输入端存在漏电现象；
控制第一开关的导通和关断，在所述第一开关短暂导通期间，由电流检测电路检测流经第一开关的电流，若所述电流检测信号低于第一阈值，则使所述第一开关处于断开状态；若所述电流检测信号达到所述第一阈值，经开关保护电路作用后开通所述第一开关；
若所述电流检测信号达到所述第一阈值，通过延迟一段时间或检测输入端电压，等待输入端电压达到预期值或范围时，则所述控制电路开通所述第一开关。
可选的，检测输入端电压，得到电压检测信号，所述电压检测信号达到第二阈值，控制电路控制所述第一开关短暂导通，电流检测电路检测流经第一开关的电流。
可选的，若所述电流检测信号达到所述第一阈值，所述开关保护电路检测输入端电压，当所述输入端电压降到第三阈值时，所述控制电路控制所述第一开关导通，所述第三阈值小于所述第二阈值。
可选的，若所述电流检测信号达到所述第一阈值，所述开关保护电路自所述第一开关短暂导通结束时刻起延迟一段时间，使得所述输入端电压达到预期范围，所述控制电路控制所述第一开关导通，所述预期范围小于所述第二阈值。
本发明还提供一种漏电保护方法，包括：
检测流经连接于主回路上的第一开关的电流，得到表征流经第一开关电流的电流检测信号，若所述电流检测信号低于第一阈值，则判断出输入端存在漏电现象；
控制第一开关的导通和关断，在所述第一开关短暂导通期间，由电流检测电路检测流经第一开关的电流，若所述电流检测信号低于第一阈值，则使所述第一开关处于断开状态；若所述电流检测信号达到所述第一阈值，经开关保护电路作用后开通所述第一开关；
若所述电流检测信号达到所述第一阈值，通过延迟一段时间、检测所述第一开关第一端的电压或检测所述第一开关第一端和第二端的压差，等待所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差达到预期值或范围时，则所述控制电路开通所述第一开关。
与现有技术相比，本发明之技术方案具有以下优点：本发明克服了现有技术在第一开关开始导通阶段输入端电压过大从而损坏开关的问题，在电流检测电路检测到电路中发生漏电现象时，关断第一开关；当电流检测电路检测到电路中未发生漏电现象时，先关断第一开关，开关保护电路等待输入电压降低后再次导通所述第一开关，开始工作。本发明通过引入开关保护电路，使得在开关管开始导通阶段输入端电压较低，从而保护开关管不受损坏。
附图说明
图1为本发明漏电保护电路的一种结构示意图；
图2为本发明漏电保护电路的另一种结构示意图；
图3为本发明开关保护电路的工作原理图；
图4为本发明漏电保护电路实施例一的具体电路示意图；
图5为本发明漏电保护电路实施例二的具体电路示意图；
图6为本发明漏电保护电路实施例三的具体电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示，示意了应用本发明漏电保护电路的一种结构示意图，当负载为LED时，则可作为LED驱动电路。所述的漏电保护电路包括电流检测电路、开关保护电路、控制电路。
所述电流检测电路检测流经连接于主回路上的第一开关M1的电流，得到表征流经第一开关M1电流的电流检测信号，若所述电流检测信号低于第一阈值，则判断出输入端存在漏电现象；
所述控制电路控制第一开关的导通和关断，在所述第一开关M1短暂导通期间，由电流检测电路检测流经第一开关M1的电流，若电流检测电路判断存在漏电现象，即所述电流检测信号低于第一阈值，则使所述第一开关M1处于断开状态，使得主回路处于断开状态；若所述电流检测信号达到所述第一阈值，结束检测，经开关保护电路作用后开通所述第一开关M1；
开关保护电路，在不存在漏电现象的情况下，通过延迟一段时间或检测输入端电压，等待输入端电压达到预期值或范围时，则所述控制电路开通所述第一开关M1。
所述主回路，即为工作电路，所述第一开关M1可以控制主回路是否断开。所述第一开关M1的控制端与所述的控制电路连接，由控制电路控制第一开关M1的导通和关断。所述第一开关M1的短暂导通、导通和关断均由控制电路控制。
所述漏电保护电路还可以包含电压检测电路，电压检测电路的两个输入端分别连接在整流桥的两端、交流输入电源的两端或整流桥的一个输出端及交流输入电源的其中一端，电压检测电路的输出端与控制电路连接，则在控制电路中使用了脉冲发生电路，则电压检测电路的输出端与脉冲发生电路连接。当电压检测电路检测到电压为第二阈值时，所述脉冲发生器发出脉冲以控制所述第一开关短暂导通，所述电流检测电路检测流经第一开关M1的电流。采用电压检测电路优点在于，可以由电压检测电路确定一个阈值，即在第二阈值时进行检测，也就是说此时的输入电压是一定的，在这个时候使第一开关M1导通并进行电流检测，所得到的电流检测信号实际上表征了电路的内阻，由于漏电与否的内阻是不同的(即是否有人体阻抗接入)，若发生人体接入引起漏电情况，就能通过该电流检测信号表征出来。
控制第一开关M1短暂导通、导通的方式有很多，本实施例中采用脉冲发生电路来实现。
图1中的驱动器用于开关管的驱动，将控制电路的控制信号变成适合控制开关开通和关断的控制信号，对于电路原理没有实质性影响，故在描述中将其省略，但实际驱动开关管的过程中，一般需要驱动器实现。本领域技术人员根据本发明的描述，知悉并能够据此予以实施。
所述开关保护电路输出端连接控制电路中的脉冲发生器，当电流检测电路判断出输入端未发生漏电时，所述第一开关关断，所述开关保护电路开始工作，所述开关保护电路判断第一开关M1可以导通时，则使得脉冲发生器发出脉冲信号，控制电路控制使得所述第一开关M1导通。
图2中示意了应用本发明漏电保护电路的另一种结构示意图，其中电压检测电路检测所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差，电压检测电路的输出端与控制电路连接，在控制电路中使用了脉冲发生电路，则电压检测电路的输出端与脉冲发生电路连接。当电压检测电路检测到的电压达到第二阈值时，所述脉冲发生器发出脉冲以控制所述第一开关短暂导通，所述电流检测电路检测流经第一开关M1的电流。
图2中的电流检测电路与图1的原理相同。图1和图2中电压检测电路分别检测输入端电压和检测第一开关第一端的电压或检测第一开关管第一端和第二端的压差，所述的第二阈值不相同，第三阈值和第四阈值也是同理，这里仅仅是为了叙述方便。
所述开关保护电路的工作原理如图3所示。由于此电路在检测阶段需要较大的电压，故在电压检测电路检测到输入端电压、所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差为V2时，所述控制电路控制所述第一开关M1短暂导通，电流检测电路开始工作，并判断输出端是否发生触电现象。由于此时的输入电压或所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差很高，对第一开关M1的损耗较大，故当输入端没有发生漏电现象时，所述第一开关M1关断，结束检测，在电压降到图3中的V3或者预期范围时(此时的电压比检测电压V2小)时，所述控制电路控制所述第一开关M1导通。
在电路未发生漏电时，保护电路可以通过两种方式来实现所述第一开关M1短暂导通后输入端电压、所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差下降到V3或者预期范围的检测。
第一种方式：第一开关关断后，所述开关保护电路检测输入端电压、所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差，当所述输入端电或所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差压降到第三阈值V3时，使得所述第一开关M1导通。
第二种方式：第一开关关断后，所述开关保护电路自所述第一开关M1短暂导通起延迟一段时间，使得所述的输入端电压或所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差下降到预期范围，控制电路导通所述第一开关。
根据所述第一种方式且检测电压为输入电压的具体实施例一电路如图4所示。电压检测电路包括所述的电压检测电路包括分压电路和比较器comp2，所述分压电路由电阻R2和R3串联组成，其两个输入端分别连接在整流桥的两端、交流输入电源的两端或整流桥的一个输出端及交流输入电源的其中一端，图中虚线部分表示可能的连接方式，即对连接方式在图中予以示意和举例。所述比较器comp2的第一输入端连接分压电路的输出端为电阻R2和R3的公共端，比较器的comp2的第二输入端接收表征所述第二阈值的信号Vref2，当所述电压检测信号达到Vref2时，则比较器comp2翻转，脉冲发生电路接收到比较器comp2的输出信号，并发出脉冲，使第一开关M1短暂导通，所述电流检测电路开始检测工作。
电流检测电路包括采样电阻R1和比较器comp3，采样电阻R1与第一开关M1串联，在第一开关M1短暂导通期间，采样流经第一开关M1的电流，并输入比较器comp3的第一输入端，比较器comp3的第二输入端接收表征第一阈值的信号Vref1，当电流检测信号低于Vref1，表示存在漏电现象，第一开关M1断开，等待下一次漏电检测。若所述电流检测达到Vref1，此时比较器comp3输出端发生电平翻转，则表示不存在漏电现象，结束检测，经开关保护电路作用后开通所述第一开关M1；
开关保护电路包括比较器comp1，比较器comp1的第一输入端与电阻R2和R3的公共端连接，比较器的comp1的第二端接收表征所述第三阈值的信号Vref1，当所述电压检测信号达到Vref3时，则比较器comp1翻转，脉冲发生电路接收到比较器comp1的输出信号，并发出脉冲，使第一开关M1导通。
根据所述第一种方式且检测电压为所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差具体实施例二电路如图5所示。
电压检测电路包括所述的电压检测电路包括分压电路和比较器comp2，所述分压电路由电阻R2和R3串联组成，两个输入端的电压分别为所述第一开关M1的第一端和地或者所述第一开关第一端和第二端，图中虚线部分表示可能的连接方式，即对连接方式在图中予以示意和举例。所述比较器comp2的第一输入端连接分压电路的输出端为电阻R2和R3的公共端，比较器的comp2的第二输入端接收表征所述第二阈值的信号Vref2，当所述电压检测信号达到Vref2时，则比较器comp2翻转，脉冲发生电路接收到比较器comp2的输出信号，并发出脉冲，使第一开关M1短暂导通，所述电流检测电路开始检测工作。
所述电流检测电流与图4相同。开关保护电路包括比较器comp1，比较器comp1的第一输入端与电阻R2和R3的公共端连接，比较器的comp1的第二端接收表征所述第三阈值的信号Vref1，当所述电压检测信号达到Vref3时，则比较器comp1翻转，脉冲发生电路接收到比较器comp1的输出信号，并发出脉冲，使第一开关M1导通。
图4和图5中电压检测电路和开关保护电路的检测电压不同，其余原理基本相同。
根据所述第二种方式的具体实施例三电路如图6所示。所述的开关保护电路包括计时电路，自所述第一开关短暂导通结束时刻起，所述控制电路控制所述计时电路开始计时，当计时一段时间，使得所述输入端电压或所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差达到预期范围，所述脉冲发生器接到所述计时电路的输出信号，控制电路所述第一开关导通，所述计时电路复位。
其余电路与实施例一相同。
图6中仅仅给出了检测电压为输入电压的情况，在所述检测电压为所述第一开关第一端的电压或所述第一开关第一端和第二端的压差时，依然在本发明的保护范围内。
虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。