专利名称：具有防/抗雷电冲击功能的漏电检测保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在具有漏电保护功能的电源插头或电源插座或开关断路器内的具有防、抗雷电冲击功能的漏电检测保护电路。
背景技术：
随着具有漏电保护功能的电源插座(简称GFCI)、电源插头、电源开关产业的不断发展，人们对具有漏电保护功能的电源插座、电源插头的功能、使用安全性要求越来越高，特别是出口到美国的电源插座、电源插头。为了防止雷雨等恶劣天气，雷电对家用电器造成的损坏，本发明人长期致力于研制漏电保护插座，对安装在具有漏电保护功能的电源插头或电源插座或开关断路器内的漏 电检测保护电路进行了改进，重新布置放电金属片的位置，使改进后的漏电检测保护电路真正具有防/抗雷电冲击的功能。使安装有该漏电检测保护电路的电源插座(简称GFCI)、电源插头、电源开关具有抗雷电冲击的功能，对与电源插座(简称GFCI)、电源插头、电源开关相连的家用电器，如电水箱、空调、暖水器等起到长期的保护作用。
发明内容
鉴于上述原因，本发明的主要目的是提供一种具有防/抗雷电冲击功能的漏电检测保护电路。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案一种具有防/抗雷电冲击功能的漏电检测保护电路，它包括安装在电路板上的用于检测漏电流的感应线圈、用于检测低电阻故障的自激线圈、控制芯片、可控硅、整流二极管、电阻、滤波电容、内置有铁芯的脱扣线圈、与复位按钮联动的至少一对主回路开关、其特征在于该漏电检测保护电路包括至少一组放电金属片；第一放电金属片和第二放电金属片的尖端或放电弧面彼此相对放置，并间隔一段空间；其中；第一放电金属片与电源输出插孔的火线输出插套相连，第二放电金属片与电源输出插孔的零线输出插套相连。一种具有防/抗雷电冲击功能的漏电检测保护电路，它包括安装在电路板上的用于检测漏电流的感应线圈、用于检测低电阻故障的自激线圈、控制芯片、可控硅、整流二极管、电阻、滤波电容、内置有铁芯的脱扣线圈、与复位按钮联动的至少一对主回路开关，其特征在于该漏电检测保护电路包括至少一组放电金属片；第一放电金属片和第二放电金属片的尖端或放电弧面彼此相对放置，并间隔一段空间；第一放电金属片与电源输入端火线相连，第二放电金属片与电源输入端零线相连。在本发明的具体实施例中，所述第一放电金属片经所述脱扣线圈与电源输入端火线相连；所述第二放电金属片与电源输入端零线相连。
在本发明的另一具体实施例中，所述第二放电金属片与电源输入端零线相连，所述第一放电金属片经所述脱扣线圈与穿过感应线圈和自激线圈的电源输入端火线相连。在本发明的另一具体实施例中，所述第一放电金属片与电源输入端火线，第二放电金属片与穿过感应线圈和自激线圈的电源输入端零线相连。在本发明的另一具体实施例中，所述第一放电金属片与穿过感应线圈和自激线圈的电源输入端火线，第二放电金属片与电源输入端零线相连。
图1-1为本发明漏电检测保护电路实施例I具体电路图；图1-2为本发明漏电检测保护电路实施例2具体电路图；图2-1为本发明漏电检测保护电路实施例3具体电路图； 图2-2为本发明漏电检测保护电路实施例4具体电路图；图3-1为本发明漏电检测保护电路实施例5具体电路图；图3-2为本发明漏电检测保护电路实施例6具体电路图；图4为本发明漏电检测保护电路实施例7具体电路图；图5-1为本发明漏电检测保护电路实施例8具体电路图；图5-2为本发明漏电检测保护电路实施例9具体电路图；图6为本发明漏电检测保护电路实施例10具体电路图。
具体实施例方式如图1-1所示，本发明公开的具有防/抗雷电冲击功能的漏电检测保护电路主要由安装在电路板上的用于检测漏电流的感应线圈LI、用于检测低电阻故障的自激线圈L2、控制芯片ICl (型号RV4145)、可控硅V4、整流二极管VI、限流电阻R1、滤波电容C3、内置有铁芯的脱扣线圈S0L、与复位按钮联动的至少一对主回路开关KR2-1、KR2-2、与测试按钮联动的测试开关KR-5构成。电源输入端LINE的火线HOT穿过用于检测漏电流的感应线圈LI、用于检测低电阻故障的自激线圈L2经与复位按钮联动的主回路开关KR2-1与电源输出插孔的火线输出插套以及电源输出端火线相连或断开，提供电源。电源输入端LINE的零线WHITE穿过用于检测漏电流的感应线圈LI、用于检测低电阻故障的自激线圈L2经与复位按钮联动的主回路开关KR2-2与电源输出插孔的零线输出插套以及电源输出端零线相连或断开，提供电源。电源输出端LOAD火线和电源输出插孔的火线输出插套成为一整体相连；电源输出端LOAD零线和电源输出插孔的零线输出插套成为一整体相连。用于检测漏电流的感应线圈LI和用于检测低电阻故障的自激线圈L2的信号输出端与控制芯片ICl的检测信号输入管脚1、2、3、7相连，控制芯片ICl的控制信号输出管脚5与可控娃V4的控制极相连,输出触发信号控制可控娃V4的导通与关断。同时,可控娃V4的控制极还与定时器芯片DSQ的控制信号输出端OUT相连，定时发出触发信号，使可控硅V4导通，从而检测漏电检测保护电路是否能够正常工作。如图1-1所示，本发明还包括至少一个与复位按钮联动的模拟供电开关KR-2。在复位按钮RESET处于脱扣状态时，该模拟供电开关KR-2处于断开状态，整个漏电检测保护电路不带电，不仅节约了电能，而且还延长了电器原件的寿命。在复位按钮RESET被按下时，模拟供电开关KR-2闭合，不仅为漏电检测保护电路提供工作电源，还可以自动产生模拟漏电流，自动检测漏电检测保护电路是否能够正常工作，即自动检测漏电检测保护电路是否寿命终止。当复位按钮复位后，模拟供电开关KR-2切换至另一状态，模拟漏电流消失；但模拟供电开关KR-2仍然处于闭合状态，为整个模拟漏电流检测保护电路提供工作电源。由于本发明模拟供电开关KR-2具有双重功能，一个开关代替了现有漏电检测保护电路中的模拟漏电流产生开关和供电开关两个开关，从而，使电路更简洁，体积大大减小，降低了成本，增强了市场竞争力。如图1-1所示，该模拟供电开关KR-2为一单刀双掷开关，其第二静接触端B与电源输入端LINE零线WHITE相连；其第一静接触端A与穿过用于检测漏电流的感应线圈LI和用于检测低电阻故障的自激线圈L2的电源零线WHIE相连；其动接触杆C与控制芯片ICl的工作地输入管脚4、可控硅V4的阴极相连。 当复位按钮RESET处于脱扣状态时，模拟供电开关KR-2处于断开状态，漏电检测保护电路中的控制芯片IC1、可控硅V4、脱扣线圈S0L、电阻、电容等元器件均不带电，整个漏电检测保护电路不带电，处于节电状态。这种设计使得本发明更符合节能环保的设计要求，省电，而且，由于在漏电检测保护电路不工作时，电路中的控制芯片IC1、可控硅V4、脱扣线圈S0L、电阻、电容等元器件均不带电，所以，使得元器件更抗老化，从而延长了元器件和整个电路的使用寿命。当复位按钮RESET被按下时，模拟供电开关KR-2与复位按钮RESET联动，模拟供电开关KR-2的第一静接触端A与动接触杆C接触，模拟供电开关KR-2闭合，电源输入端LINE火线HOT经脱扣线圈S0L、LED1、电阻R5、二极管V2、闭合的模拟供电开关KR-2与穿过感应线圈LI和自激线圈L2的电源输入端零线WHITE相连，为控制芯片ICl、可控硅V4、整流二极管VI、电阻R1、滤波电容C3、内置有铁芯的脱扣线圈SOL提供工作电源通路，形成闭合回路，产生模拟漏电流。如果漏电检测保护电路没有寿命终止，仍然具有漏电保护功能，因供电电路中产生模拟漏电流，则感应线圈LI、自激线圈L2输出感应信号给控制芯片ICl，控制芯片ICl的5脚输出控制信号，使可控硅V4导通，脱扣线圈内有电流流过，脱扣线圈内产生磁场，设置在脱扣线圈内的铁芯动作，使漏电保护插座内的锁扣打开，等待复位按钮复位。松开复位按钮，复位按钮RESET复位，主回路开关KR2-1、KR2-2闭合，漏电检测保护电路电源输出端LOAD和电源输出插孔有电源输出。同时,模拟供电开关KR-2的动接触杆C与第一静接触端A断开，模拟漏电流消失，动接触杆C与第二静接触端B接触，模拟供电开关KR-2切换到另一状态，模拟供电开关KR-2仍然处于闭合状态。电源输入端LINE火线HOT经脱扣线圈S0L、可控硅V4、闭合的模拟供电开关KR-2与电源输入端零线WHITE相连，为控制芯片ICl、可控硅V4、整流二极管VI、电阻R1、滤波电容C3、内置有铁芯的脱扣线圈SOL提供工作电源，漏电检测保护电路带电工作。为了防止雷电对漏电检测保护电路的损坏，以及与该漏电检测保护电路相连的家用电器的损坏，如图1-1、图2-1、图3-1、图4-1、图5-1、图6_1所示，本发明还包括至少一组放电金属片Ml、M2 ο放电金属片Ml、M2的尖端或放电弧面彼此相对放置,并间隔一段空间O.7mm-l. 5mm。其中一片放电金属片Ml与电源输出插孔的火线输出插套相连,另一片放电金属片M2与电源输出插孔的零线输出插套相连。放电金属片Ml、M2是利用尖端放电效应设计的一对电极，它被分别安装连接在电源输入端或电源输出端的火线和零线上，并且必须安装在需要保护的电路内。当雷电感应到火线、零线的瞬时，会在火线、零线之间产生低则数千伏特，高则数万伏特的电压，这种瞬时的脉冲高压对电子电路的负载会产生很大的破坏作用。因此，该漏电检测保护电路会损坏，相应地跟安装有该漏电检测保护电路的漏电保护插座相连的家用电器也会受冲击损坏。因此，上述放电金属片Ml、M2就相当于装在漏电保护插座内的避雷器。为了防止雷电对漏电检测保护电路的损坏，在本发明具体实施例中，所述包括的至少一组放电金属片还可以放置在电源输入端。如图1-2中的放电金属片M3、M4。放电金属片M3、M4的尖端或放电弧面彼此相对放置，并间隔一段空间O. 7mm-1. 5mm。其中一片放电金属片M3与电源输入端零线相连,放电金属片M4经脱扣线圈SOL与电源输入端火线相连。或者，如图5-2所示，放电金属片M3与电源输入端零线相连，放电金属片M4经脱扣线圈SOL与穿过感应线圈LI和自激线圈L2的电源输入端火线相连。或者，如图1-1，图2-1， 图3-1，图5-1所示，其中，一片放电片金属片M9与电源输入端火线或零线相连，另一片放电金属片MlO与穿过感应线圈LI和自激线圈L2的电源零线或是火线相连。为了防止雷电对漏电检测保护电路的损坏，在本发明的另一组具体实施例中，所述包括的至少一组放电金属片还可以放置在其它位置，通过模拟供电开关KR-2与电源输入端火线或零线相连。如图1-1中的放电金属片M5、M6。放电金属片M5、M6的尖端或放电弧面彼此相对放置，并间隔一段空间O. 7mm-l. 5mm。其中一片放电金属片M5与电源输入端火线相连，另一片放电金属片M6经模拟供电开关KR-2的闭合与电源输入端零线相连。如图1-1所示，放电金属片M6与模拟供电开关KR-2的动接触杆C相连，模拟供电开关KR-2的第一静接触端A与穿过感应线圈LI和自激线圈L2的电源输入端零线相连，模拟供电开关KR-2的第二静接触端B与电源输入端零线相连。图2-1中的放电金属片M7、M8的连接方式与图1_1中的放电金属片M5、M6的连接方式基本相同。其区别在于图2-1中的放电金属片M7与电源输入端零线相连，放电金属片M8经模拟供电开关KR-2的闭合与电源输入端火线相连。具体地说，放电金属片M8与模拟供电开关KR-2的动接触杆C相连，模拟供电开关KR-2的第一静接触端A与穿过感应线圈LI和自激线圈L2的电源输入端火线相连，模拟供电开关KR-2的第二静接触端B与电源输入端火线相连。图2-2中的放电金属片M3、M4的连接方式与图2_1中的放电金属片M7、M8的连接方式基本相同。其区别在于图2-2中的放电金属片M3与电源输入端零线相连，放电金属片M4经脱扣线圈S0L、模拟供电开关KR-2的闭合与电源输入端火线相连。具体地说，放电金属片M4经脱扣线圈SOL与模拟供电开关KR-2的动接触杆C相连，模拟供电开关KR-2的第一静接触端A与穿过感应线圈LI和自激线圈L2的电源输入端火线相连，模拟供电开关KR-2的第二静接触端B与电源输入端火线相连。为了防止雷电对漏电检测保护电路的损坏，在本发明的又一组具体实施例中，所述包括的至少一组放电金属片还可以放置在其它位置，其中一个放电金属片与电源输入端火线或零线相连，另一个放电金属片通过模拟供电开关KR-2既与电源输入端零线或火线相连又与电源输出端零线或火线相连。如图3-1、图4-1中的放电金属片M7、M8。放电金属片M7、M8的尖端或放电弧面彼此相对放置，并间隔一段空间O. 7mm-1. 5_。其中一片放电金属片M7与电源输入端零线相连，放电金属片M8经模拟供电开关KR-2既与电源输入端火线相连又与电源输出端火线相连。如图3-1、图4-1所示，放电金属片M8与模拟供电开关KR-2的动接触杆C相连，模拟供电开关KR-2的第一静接触端A与电源输入端火线相连，模拟供电开关KR-2的第二静接触端B与电源输出端火线相连。当复位按钮RESET处于脱扣状态时，模拟供电开关KR-2处于断开状态。当复位按钮RESET被按下时，模拟供电开关KR-2的动接触杆C与第一静接触端A接触，模拟供电开关KR-2闭合，放电金属片M8经闭合的模拟供电开关KR-2与电源输入端火线相连；当复位按钮RESET复位后，模拟供电开关KR-2的动接触杆C与第二静接触端B接触，模拟供电开关KR-2闭合，放电金属片M8经闭合的模拟供电开关KR-2与电源输出端火线相连。如果此时发生雷击，放电金属片M7、M8在放电的同时，当两个放电金属片之间的电压超过设定值时两个放电金属片被击穿，产生漏电流，使漏电检测保护电路动作，复位按钮RESET跳闸。 在图3-2所示具体实施例中，放电金属片M3、M4的连接方式与图3_1中的放电金属片M7、M8的连接方式基本相同。其区别在于图3-2中的放电金属片M3与电源输入端零线相连，放电金属片M4经脱扣线圈S0L、模拟供电开关KR-2既与电源输入端火线相连又与电源输出端火线相连。具体地说，放电金属片M4经脱扣线圈SOL与模拟供电开关KR-2的动接触杆C相连，模拟供电开关KR-2的第一静接触端A与电源输入端火线相连，模拟供电开关KR-2的第二静接触端B与电源输出端火线相连。在图5-1、图6-1所示具体实施例中，放电金属片M5、M6的连接方式与图3_1中的放电金属片M7、M8的连接方式基本相同。其区别在于图5-1和图6-1中的放电金属片M5与电源输入端火线相连，放电金属片M6经模拟供电开关KR-2既与电源输入端零线相连又与电源输出端零线相连。如图5-1、图6-1所示，放电金属片M6与模拟供电开关KR-2的动接触杆C相连，模拟供电开关KR-2的第一静接触端A与电源输入端零线相连，模拟供电开关KR-2的第二静接触端B与电源输出端零线相连。当复位按钮RESET处于脱扣状态时，模拟供电开关KR-2处于断开状态。当复位按钮RESET被按下时，模拟供电开关KR-2的动接触杆C与第一静接触端A接触，模拟供电开关KR-2闭合，放电金属片M6经闭合的模拟供电开关KR-2与电源输入端零线相连；当复位按钮RESET复位后，模拟供电开关KR-2的动接触杆C与第二静接触端B接触，模拟供电开关KR-2闭合，放电金属片M8经闭合的模拟供电开关KR-2与电源输出端零线相连。如果此时发生雷击，放电金属片M5、M6在放电的同时，当两个放电金属片之间的电压超过设定值时两个放电金属片被击穿，产生漏电流，使漏电检测保护电路动作，复位按钮RESET跳闸。为了及时反应漏电检测保护电路的工作状态,如图1-2、图2-2所示,本发明还包括显示电路。该显示电路由电源输出指示灯LED2、二极管V6和限流电阻R6构成。电源输出指示灯LED2、二极管V6和限流电阻R6串联后，一端与电源输出端火线相连，另一端与电源输出端零线相连。当漏电检测保护电路电源输出端有电源输出时，电源输出指示灯LED2亮，反之，不亮。另外，该显示电路还具有接线错误显示功能。当安装工作错误地将墙壁内的电源线与漏电检测保护电路电源输出端LOAD相连时，由于复位按钮RESET处于脱扣状态，该电源输出指示灯LED2亮，自动阻止复位，表明该漏电检测保护电路接线错误。反之，当安装工人接线正确时，即使复位按钮RESET处于脱扣状态，该电源输出指示灯LED2也不亮。图5-1、图5-2所示漏电检测保护电路包括一接线错误显示电路。该接线错误显示电路由与复位按钮联动的常闭开关KR-3、指示灯LED2、二极管V6和限流电阻R6构成。与复位按钮联动的常闭开关KR-3、指示灯LED2、二极管V6和限流电阻R6串联后，一端与电源输出端火线相连，另一端与电源输出端零线相连。当复位按钮RESET处于脱扣状态时，开关KR-3闭合的，当复位按钮RESET处于复位状态时，开关KR-3断开。当安装工作错误地将墙壁内的电源线与漏电检测保护电路电源输出端LOAD相连时，由于复位按钮RESET处于脱扣状态，所以，开关KR-3处于闭合状态，指示灯LED2亮，表明该漏电检测保护电路接线错误。反之，当安装工人接线正确时，即使复位按钮RESET处于脱扣状态，开关KR-3处于闭合状态，由于漏电检测保护电路电源输出端不带电，所以，指示灯LED2不亮。
如图1-1所示，本发明还包括一个模拟工作指示灯电路。该模拟工作指示灯电路由指示灯LED1、二极管V2和模拟电阻R5构成。指示灯LED1、二极管V2和模拟电阻R5串联后，一端经脱扣线圈SOL与电源火线相连，另一端经模拟供电开关KR-2与电源零线相连。本发明模拟工作指示灯电路具有双重功能1、当复位按钮被按下时，如果漏电检测保护电路没有寿命终止，该模拟工作指示灯电路产生模拟漏电流，指示灯LEDl闪亮一次，如果漏电检测保护电路寿命终止，则阻止复位按钮复位；2、同时，该模拟工作指示灯电路又具有指示、显示功能，表明漏电检测保护电路是否寿命终止，是否能够正常工作；所以，本发明模拟工作指示灯电路将两种功能合二为一，电路更简洁。本发明的优点是在漏电检测保护电路中的不同位置设置至少一对放电金属片，可有效地抵抗雷电冲击，对漏电检测保护电路和与该漏电检测保护电路相连的家用电器起到保护作用。以上所述是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换，均属于本发明保护范围之内。
权利要求
1.一种具有防/抗雷电冲击功能的漏电检测保护电路，它包括安装在电路板上的用于检测漏电流的感应线圈(LI)、用于检测低电阻故障的自激线圈(L2)、控制芯片(ICl)、可控硅(V4)、整流二极管(VI)、电阻(Rl)、滤波电容(C3)、内置有铁芯的脱扣线圈(SOL)、与复位按钮联动的至少一对主回路开关(KR2-l、KR2-2)、其特征在于 该漏电检测保护电路包括至少一组放电金属片；第一放电金属片和第二放电金属片的尖端或放电弧面彼此相对放置，并间隔一段空间；其中； 第一放电金属片与电源输出插孔的火线输出插套相连，第二放电金属片与电源输出插孔的零线输出插套相连。
2.一种具有防/抗雷电冲击功能的漏电检测保护电路，它包括安装在电路板上的用于检测漏电流的感应线圈(LI)、用于检测低电阻故障的自激线圈(L2)、控制芯片(ICl)、可控硅(V4)、整流二极管(VI)、电阻(Rl)、滤波电容(C3)、内置有铁芯的脱扣线圈(SOL)、与复位按钮联动的至少一对主回路开关(KR2-l、KR2-2)、其特征在于 该漏电检测保护电路包括至少一组放电金属片；第一放电金属片和第二放电金属片的尖端或放电弧面彼此相对放置，并间隔一段空间； 第一放电金属片与电源输入端火线相连，第二放电金属片与电源输入端零线相连。
3.根据权利要求2所述的一种具有防/抗雷电冲击功能的漏电检测保护电路，其特征在于 所述第一放电金属片经所述脱扣线圈与电源输入端火线相连；所述第二放电金属片与电源输入端零线相连。
4.根据权利要求2所述的一种具有防/抗雷电冲击功能的漏电检测保护电路，其特征在于 所述第二放电金属片与电源输入端零线相连，所述第一放电金属片经所述脱扣线圈与穿过感应线圈和自激线圈的电源输入端火线相连。
5.根据权利要求2所述的一种具有防/抗雷电冲击功能的漏电检测保护电路，其特征在于 所述第一放电金属片与电源输入端火线，第二放电金属片与穿过感应线圈和自激线圈的电源输入端零线相连。
6.根据权利要求2所述的一种具有防/抗雷电冲击功能的漏电检测保护电路，其特征在于 所述第一放电金属片与穿过感应线圈和自激线圈的电源输入端火线，第二放电金属片与电源输入端零线相连。
全文摘要
一种具有防/抗雷电冲击功能的漏电检测保护电路，它包括安装在电路板上的用于检测漏电流的感应线圈、用于检测低电阻故障的自激线圈、控制芯片、可控硅、整流二极管、电阻、滤波电容、内置有铁芯的脱扣线圈、与复位按钮联动的至少一对主回路开关，其特征在于该漏电检测保护电路包括至少一组放电金属片；第一放电金属片和第二放电金属片的尖端或放电弧面彼此相对放置，并间隔一段空间；第一放电金属片最终与电源输入端火线相连，第二放电金属片最终与电源输入端零线相连。
文档编号G01R31/02GK102832593SQ20111016483
公开日2012年12月19日 申请日期2011年6月17日 优先权日2011年6月17日
发明者黄华道 申请人:黄华道