一种漏电保护电路及计算机电源的制作方法

本实用新型属于漏电保护技术领域，尤其涉及一种漏电保护电路及计算机电源。

背景技术：

目前，计算机电源通常不具备漏电保护功能，随着计算机的普遍使用以及人们安全意识的提高，人们对于安全用电的呼声愈来愈高，在计算机电源中增加漏电保护功能模块势在必行。

当前家庭中使用的用于漏电保护的漏电保护开关，其基于模拟分立元件设计，体积较大，因此，无法将该漏电保护开关整合到计算机电源的内部以对计算机电源进行漏电保护。

因此，现有的漏电保护开关存在因体积较大而无法整合到计算机电源内部以对计算机电源进行漏电保护的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种漏电保护电路，旨在解决现有的漏电保护开关所存在的因体积较大而无法整合到计算机电源内部以对计算机电源进行漏电保护的问题。

本实用新型是这样实现的，一种漏电保护电路，内置于计算机电源的外壳中，所述漏电保护电路包括漏电流采集模块、漏电流检测模块、控制模块及开关模块；

所述漏电流采集模块的输入端与所述漏电流检测模块的电源输入端共接于交流电源的输出端，所述漏电流采集模块的输出端和检测输出端分别与所述开关模块的输入端和所述漏电流检测模块的信号输入端相连接，所述控制模块的输入端和输出端分别与所述漏电流检测模块的输出端和所述开关模块的受控端相连接；

所述漏电流采集模块对所述交流电源所输出的漏电流进行采集，并输出漏电流信号至所述漏电流检测模块，当所述漏电流检测模块检测到所述漏电流信号满足预设条件时输出漏电控制信号至所述控制模块，所述控制模块根据所述漏电控制信号输出断开控制信号至所述开关模块，所述开关模块根据所述断开控制信号断开并停止输出交流电。

在本实用新型中，漏电保护电路内置于计算机电源的外壳中，该电路包括漏电流采集模块、漏电流检测模块、控制模块及开关模块，漏电流采集模块的输入端与漏电流检测模块的电源输入端共接于交流电源的输出端，漏电流采集模块的输出端和检测输出端分别与开关模块的输入端和漏电流检测模块的信号输入端相连接，控制模块的输入端和输出端分别与漏电流检测模块的输出端和开关模块的受控端相连接。漏电流采集模块对交流电源所输出的漏电流进行采集并输出漏电流信号，当漏电流检测模块检测到漏电流信号满足预设条件时，控制模块使开关模块断开并停止输出交流电。该漏电保护电路结构简单，可内置于计算机电源的外壳中以对计算机电源进行漏电保护。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的漏电保护电路的结构图；

图2是本实用新型另一实施例提供的漏电保护电路的结构图；

图3是本实用新型实施例提供的漏电保护电路的示例电路图；

图4是本实用新型实施例提供的漏电保护电路中辅助电源模块的示例电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型实施例提供的漏电保护电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

漏电保护电路10内置于计算机电源的外壳中，且包括漏电流采集模块100、漏电流检测模块200、控制模块300及开关模块400。

漏电流采集模块100的输入端与漏电流检测模块200的电源输入端共接于交流电源20的输出端，漏电流采集模块100的输出端和检测输出端分别与开关模块400的输入端和漏电流检测模块200的信号输入端相连接，控制模块300 的输入端和输出端分别与漏电流检测模块200的输出端和开关模块400的受控端相连接。

漏电流采集模块100对交流电源20所输出的漏电流进行采集，并输出漏电流信号至漏电流检测模块200，当漏电流检测模块200检测到漏电流信号满足预设条件时输出漏电控制信号至控制模块300，控制模块300根据漏电控制信号输出断开控制信号至开关模块400，开关模块400根据断开控制信号断开并停止输出交流电。

具体的，当漏电流检测模块200检测到漏电流信号流经预设电阻后所产生的偏移电压大于预设电压值时，漏电流检测模块200输出漏电控制信号至控制模块300。

图2示出了本实用新型另一实施例提供的漏电保护电路10的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

漏电保护电路10还包括辅助电源模块500；

辅助电源模块500的输入端与交流电源20相连接，辅助电源模块500的第一输出端VCC1与开关模块400的电源端相连接，控制模块300的电源端与漏电流检测模块200的电源端共接于辅助电源模块500的第二输出端VCC2。

辅助电源模块500对交流电源20所输出的交流电进行整流，并对整流后的直流电进行电压变换，输出第一电压为开关模块400供电，同时输出第二电压为控制模块300和漏电流检测模块200供电。

具体的，辅助电源模块500的第一输出端VCC1的输出电压为12V，第二输出端VCC2的输出电压为5V。

图3示出了本实用新型实施例提供的漏电保护电路10的电路图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一实施例，漏电流采集模块100为零序电流互感器L1；

零序电流互感器L1的第一输入端和第二输入端为漏电流采集模块100的输入端，零序电流互感器L1的第一输入端和第二输入端分别与交流电源20的第一输出端和第二输出端相连接，零序电流互感器L1的第一输出端和第二输出端为漏电流采集模块100的输出端，零序电流互感器L1的第一检测输出端和第二检测输出端为漏电流采集模块100的检测输出端。

作为本实用新型一实施例，漏电流检测模块200包括：

漏电流检测单元201和隔离单元202；

漏电流检测单元201的第一信号输入端和第二信号输入端为漏电流检测模块200的信号输入端，漏电流检测单元201的第一信号输入端和第二信号输入端分别与零序电流互感器L1的第一检测输出端和第二检测输出端相连接，漏电流检测单元201的第一电源输入端和第二电源输入端为漏电流检测模块200 的电源输入端，漏电流检测单元201的第一电源输入端和第二电源输入端分别与零序电流互感器L1的第一输入端和第二输入端相连接，漏电流检测单元201 的第二电源输入端和输出端分别与隔离单元202的第一电源端和输入端相连接，隔离单元202的输出端和第二电源端分别为漏电流检测模块200的输出端和电源端。

具体的，当漏电流检测单元201检测到漏电流信号满足预设条件时输出漏电控制信号至隔离模块，隔离模块将漏电控制信号进行隔离输出。

作为本实用新型一实施例，漏电流检测单元201包括：

漏电流检测芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1及第二电容C2；

漏电流检测芯片U1的同相输入端VREF和第一电阻R1的第一端分别为漏电流检测单元201的第一信号输入端和第二信号输入端，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端共接于漏电流检测芯片U1的反相输入端VFB，第二电阻R2的第二端与漏电流检测芯片U1的放大输出端OUT相连接，第三电阻R3的第一端为漏电流检测单元201的第一电源输入端，第三电阻R3的第二端与第一电容C1的第一端共接于漏电流检测芯片U1的第一电源端L，第一电容C1的第二端、第二电容C2的第一端及漏电流检测芯片U1的第二电源端N 共接形成漏电流检测单元201的第二电源输入端，漏电流检测芯片U1的驱动端SCR与第二电容C2的第二端共接形成漏电流检测单元201的输出端。

优选的，漏电流检测芯片U1的型号为FAN4146。

作为本实用新型一实施例，隔离单元202包括：

第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一二极管D1及光耦合器U2；

第四电阻R4的第一端为隔离单元202的输入端，第四电阻R4的第二端与第一二极管D1的阴极共接于光耦合器U2的第一输入端，第一二极管D1的阳极与光耦合器U2的第一输出端共接形成隔离单元202的第一电源端，第五电阻R5的第一端与光耦合器U2的第二输入端相连接，第五电阻R5的第二端为隔离单元202的第二电源端，光耦合器U2的第二输出端与第六电阻R6的第一端共接形成隔离单元202的输出端，第六电阻R6的第二端与电源地相连接。

作为本实用新型一实施例，开关模块400包括：

第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一继电器RY1、第二继电器 RY2及第一开关管Q；

第七电阻R7的第一端与第八电阻R8的第一端共接形成开关模块400的电源端，第七电阻R7的第二端、第八电阻R8的第二端及第一继电器RY1的线圈M1的输入端共接于第二继电器RY2的线圈M2的输入端，第一继电器RY1 的线圈M1的输出端与第二继电器RY2的线圈M2的输出端共接于第一开关管 Q的输入端，第一开关管Q的输出端与第九电阻R9的第一端共接于电源地，第一开关管Q的受控端与第九电阻R9的第二端共接形成开关模块400的受控端，第一继电器RY1的常开触点N1的输入端和第二继电器RY2的常开触点 N2的输入端为开关模块400的输入端，第一继电器RY1的常开触点N1的输入端和第二继电器RY2的常开触点N2的输入端分别与零序电流互感器L1的第一输出端和第二输出端相连接，第一继电器RY1的常开触点N1的输出端和第二继电器RY2的常开触点N2的输出端为开关模块400的输出端。

优选的，第一开关管Q为MOS管。

作为本实用新型一实施例，控制模块300包括：

控制芯片U3、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十九电阻R19、第三电容C3及按键开关S；

控制芯片U3的第四输入输出端RA4为控制模块300的输入端，第十电阻 R10的第一端为控制模块300的输出端，第十电阻R10的第二端与控制芯片U3 的第三输入输出端RA3相连接，控制芯片U3的第一电源端VDD、第十九电阻 R19的第一端及第十三电阻R13的第一端共接形成控制模块300的电源端，控制芯片U3的第二电源端VPP与第十九电阻R19的第二端共接于第三电容C3 的第一端，第三电容C3的第二端、控制芯片U3的接地端VSS及按键开关S 的第一端均与电源地相连接，按键开关S的第二端与第十一电阻R11的第一端共接于第十二电阻R12的第一端，第十一电阻R11的第二端与控制芯片U3的第一输入输出端RA1相连接，第十二电阻R12的第二端与第十三电阻R13的第二端共接于控制芯片U3的第二输入输出端RA2。

优选的，控制芯片U3的型号为PIC12F1822。

作为本实用新型一实施例，如图4所示，辅助电源模块500包括：

熔断器FU、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容 C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻、第十八电阻R18、共模电感LF1、第一电感L2、降压芯片U4、电压转换芯片U5；

熔断器FU的输入端与第三二极管D3的阴极为辅助电源模块500的输入端，熔断器FU的输入端和第三二极管D3的阴极分别与交流电源20的第一输出端和第二输出端相连接，熔断器FU的输出端与第二二极管D2的阳极相连接，第二二极管D2的阴极与第四电容C4的第一端共接于共模电感LF1的第一输入端，第三二极管D3的阳极与第四电容C4的第二端共接于共模电感LF1的第二输入端，共模电感LF1的第一输出端、降压芯片U4的第一漏极端Dr1和第二漏极端Dr2共接于第五电容C5的第一端，第六电容C6的第一端和第七电容 C7的第一端共接于降压芯片U4的补偿电压端Vc，第六电容C6的第二端与第十四电阻R14的第一端相连接，第十四电阻R14的第二端、第七电容C7的第二端、第八电容C8的第一端、第九电容C9的第一端、第十五电阻R15的第一端、第十电容C10的第一端、第四二极管D4的阴极及第一电感L2的输入端共接于降压芯片U4的接地端GND1，第八电容C8的第二端与与第五二极管D5 的阴极共接于降压芯片U4的电源端VCC3，第九电容C9的第二端与降压芯片 U4的限流端I相连接，第十五电阻R15的第二端与第十六电阻R16的第一端共接于降压芯片U4的反馈电压端Vf，第五电容C5的第二端、第四二极管D4 的阳极、第十一电容C11的第一端、第十二电容C12的第一端及第十七电阻的第一端共接于电源地，第十六电阻R16的第二端、第十电容C10的第二端及第六二极管D6的阴极共接于第十八电阻R18的第一端，第五二极管D5的阳极与第十八电阻R18相连接，第一电感L2的输出端、第十一电容C11的第二端、第十二电容C12的第二端、第十七电阻的第二端、第六二极管D6的阳极、第十三电容C13的第一端及电压转换芯片U5的输入端Vin共接形成辅助电源模块500的第一输出端VCC1，第十三电容C13的第二端、第十四电容C14的第一端及电压转换芯片U5的接地端GND2共接于电源地，电压转换芯片U5的输出端Vout与第十四电容C14的第二端共接形成辅助电源模块500的第二输出端VCC2。

优选的，降压芯片U4的型号为FSL306LRN，电压转换芯片U5的型号为 7805。

以下结合图3和图4对漏电保护电路10的工作原理进行说明，详述如下：

图3中零序电流互感器L1对交流电源20所输出的漏电流进行采集，并输出漏电流信号至漏电流检测单元201，当漏电流信号流过第二电阻R2后，漏电流检测芯片U1的放大输出端OUT的电位在1毫秒内高于或低于漏电检测芯片的同相输入端VREF的电位为3.5V时，漏电流检测芯片U1的驱动端SCR输出方波信号，隔离单元202将该方波信号隔离输出至控制芯片U3的第四输入输出端RA4，控制芯片U3接收到方波信号后输出低电平至第一开关管Q的受控端，以使第一开关管Q关断，从而，第一继电器RY1的线圈M1和第二继电器RY2的线圈M2断电，第一继电器RY1的常开触点N1和第二继电器RY2 的常开触点N2断开，开关模块400停止输出交流电。此外，对于控制模块300，当按下按键开关S后，按键开关S闭合，从而控制芯片U3复位。

图4中，第二二极管D2和第三二极管D3对交流电源20所输出的交流电进行半波整流，整流后的直流电经第四电容C4、共模电感LF1及第五电容C5 组成的共模EMI滤波模块进行滤波，滤波后的直流电经降压芯片U4进行降压处理后转换为12V直流电输出，12V直流电经电压转换芯片U5转换为5V直流电输出。

基于上述漏电保护电路在计算机电源中的应用优势，本实用新型还提供了一种包括上述漏电保护电路的计算机电源。

在本实用新型实施例中，漏电保护电路内置于计算机电源的外壳中，该电路包括漏电流采集模块、漏电流检测模块、控制模块及开关模块，漏电流采集模块的输入端与漏电流检测模块的电源输入端共接于交流电源的输出端，漏电流采集模块的输出端和检测输出端分别与开关模块的输入端和漏电流检测模块的信号输入端相连接，控制模块的输入端和输出端分别与漏电流检测模块的输出端和开关模块的受控端相连接。漏电流采集模块对交流电源所输出的漏电流进行采集并输出漏电流信号，当漏电流检测模块检测到漏电流信号满足预设条件时，控制模块使开关模块断开并停止输出交流电。该漏电保护电路结构简单，可内置于计算机电源的外壳中，同时该电路对于漏电流的响应速度快，可及时对计算机电源进行漏电保护。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。