一种能同时检测接地情况和零火线接反的电路及系统的制作方法

本发明涉及检测电路领域，更具体的说是涉及一种能同时检测接地情况和零火线接反的电路及系统。

背景技术：

交流充电桩在布桩接线过程中，接线人员有一部分人会把交流充电桩进线的零火线接反或者漏接地线。市面上很多交流充电桩根本没有零火线接反自动检测功能或者地线检测功能，这给交流充电桩安全带来隐患。现有的交流电零火线接反检测采用申请号为201510378212.8的“交流电零火线接反及地线异常检测电路”，其包括零火线接反检测回路、地线异常检测回路、信号输出回路，其基于电阻、三极管、光耦隔离器、二极管等器件，电路结构复杂，成本高。

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术问题提供一种能同时检测接地情况和零火线接反的电路及系统。

本发明通过下述技术方案实现：

一种能同时检测接地情况和零火线接反的电路，包括火线连接端、零线连接端、第一检测端和第二检测端，所述火线连接端与第一检测端之间、零线连接端与第二检测端之间分别连接有第一电阻和第四电阻，所述第一检测端与电源之间、第二检测端与电源之间分别连接有第二电阻和第五电阻，所述第一检测端与地端之间、第二检测端与地端之间分别连接有第三电阻和第六电阻。本方案的电路结构简单，仅包含6个电阻，在接地正常零火线未接反、在接地正常零火线接反、接地不正常三种情况下，第一检测端和第二检测端输出电压波形不同，通过对波形检测识别即可判断零火线接线和接地情况，大大减小成本。

作为优选，为了便于判断检测端电压，所述第二电阻、第三电阻的阻值相等。

作为优选，为了实现检测电路的控制，所述第三电阻、第六电阻与地端的连接线路上设置有开关。

一种能同时检测接地情况和零火线接反的系统，包括上述的装置和检测第一检测端、第二检测端输出电压波形实现接地情况和零火线接反情况识别的控制器。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明的电路结构简单，仅包含6个电阻，可实现接地情况和零火线接反情况的精确判断，成本低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成

本技术：
的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。

图1为本发明的结构示意图。

图2为实施例2中接地正常时检测端输出波形图。

图3为实施例2中接地异常时检测端输出波形图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示的一种能同时检测接地情况和零火线接反的电路，包括火线连接端l、零线连接端n、第一检测端lad和第二检测端nad，火线连接端与第一检测端之间、零线连接端与第二检测端之间分别连接有第一电阻r1和第四电阻r4，第一检测端与电源vdd之间、第二检测端与电源之间分别连接有第二电阻r2和第五电阻r5，第一检测端与地端之间、第二检测端与地端之间分别连接有第三电阻r3和第六电阻r6。整个电路通过在第一检测端和第二检测端连接一控制器，控制器通过识别两检测端的电压波形的识别即可判断接地情况和零火线接反情况。

检测时，若零火线未接反且同时接地正常，也就是火线连接端l输入220v的交流电，零线连接端n连接在零线上。

通过戴维南定理，

第一检测端lad的高点电压为：

vlad-h={[(vl-vdd)*r2/(r1+r2)+vdd]*r3}/[(r1*r2)/(r1+r2)+r3],

其中，vl表示火线连接端l电压；

低点电压为：

vlad-l={[(vdd-vl)*r1/(r1+r2)+vl]*r3}/[(r1*r2)/(r1+r2)+r3]；

第二检测端nad的电压为：

vnad=vdd*r6/(r5+r6)。

通过检测第一检测端lad、第二检测端nad之间的电压波形即可判定接地情况和零火线是否接反。

实施例2

基于上述实施例，本实施例公开一具体实施方式，同样如图1所示，第一电阻r1、第二电阻r2、第三点租r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6分别为10mω、56ω、56ω、10mω、56ω、56ω，电源采用3.3v，开关k1连接在第三电阻r3、第六电阻r6公共端gnd与地端pe之间。

检测时，若零火线未接反且同时接地正常，也就是火线连接端l输入220v的交流电，零线连接端n连接在零线上，开关k1闭合，gnd与地端pe导通。

采用上述具体电路，当零火线未接反同时接地正常时，

第一检测端lad的高点电压可简化为：

vlad-h=(vl*r3+3.3*r1)/(2*r1+r3)

=(311*56+3.3*10000)/(2*10000+56)v

=(311*56+33000)/20056v

=+2.513v

第一检测端lad的低点电压可简化为：

vlad-l=(3.3*r1+vl*r3)/(2r1+r3)

=(3.3*10000-311*56)/(2*10000+56)v

=(33000-311*56)/20056v

=+0.777v

第二检测端nad的电压可简化为：

vnad=vdd*0.5=+1.65v

其具体波形参照图2所示的，其中波形a为第一检测端ladvlad的电压波形图，波形b是vnad电压波形图。

当零火线接反同时接地正常时，参照图2，lad和nad的电压波形正好相反，即图2中波形为第一检测端ladvlad的电压波形图，波形a是vnad电压波形图。

当接地异常时，此时不管零火线是否接反，如图3，波形说明：波形a是vlad电压波形图，波形b是vnad电压波形图，vlad和vnad都是正弦波，两个波形的高点电压为2.04v，低点电压为1.14v。

当主控mcu采集到lad和nad的电压值，并通过对第一检测端lad、第二检测端nad输出电压波形的识别判断，即可判定接地情况和零火线连接情况。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种能同时检测接地情况和零火线接反的电路，其特征在于，包括火线连接端、零线连接端、第一检测端和第二检测端，所述火线连接端与第一检测端之间、零线连接端与第二检测端之间分别连接有第一电阻和第四电阻，所述第一检测端与电源之间、第二检测端与电源之间分别连接有第二电阻和第五电阻，所述第一检测端与地端之间、第二检测端与地端之间分别连接有第三电阻和第六电阻。

2.根据权利要求1所述的一种能同时检测接地情况和零火线接反的电路，其特征在于，所述第二电阻、第三电阻的阻值相等。

3.根据权利要求1所述的一种能同时检测接地情况和零火线接反的电路，其特征在于，所述第三电阻、第六电阻与地端的连接线路上设置有开关。

4.一种能同时检测接地情况和零火线接反的系统，其特征在于，包括上述权利要求1至3任一所述的装置和检测第一检测端、第二检测端输出电压波形实现接地情况和零火线接反情况识别的控制器。

技术总结
本发明公开了一种能同时检测接地情况和零火线接反的电路及系统，该电路包括火线连接端、零线连接端、第一检测端和第二检测端，所述火线连接端与第一检测端之间、零线连接端与第二检测端之间分别连接有第一电阻和第四电阻，所述第一检测端与电源之间、第二检测端与电源之间分别连接有第二电阻和第五电阻，所述第一检测端与地端之间、第二检测端与地端之间分别连接有第三电阻和第六电阻。该电路结构简单，仅包含6个电阻，大大减小成本。

技术研发人员：史雷生
受保护的技术使用者：四川汇涌新能源科技有限公司
技术研发日：2020.07.27
技术公布日：2020.09.22