专利名称：接地故障断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种接地故障断路器(GFCI)，尤其是涉及采用电磁式脱扣器的GFCI。
背景技术：
目前，由于接地故障断路器能在一定程度上防止人身触电以及有效的防止接地故障造成的设备及火灾事故，因而受到广泛应用。
现有的接地故障断路器包括输入电路、漏电故障检测放大电路、接地中性故障检测放大电路、信号控制电路、输出电路。电源信号通过输入电路经整流电路A后到信号控制电路，漏电故障检测放大电路产生漏电检测信号输入给信号控制电路，接地中性故障检测放大电路产生接地故障检测信号输出给信号控制电路，信号控制电路对信号处理后分别输出给输出电路。
整流电路A由4个整流二极管D1、D2、D3、D4组成，把交流电转变成直流电。D1、D2连接处，D3、D4连接处构成交流输入端与GFCI的电源端连接，D2、D3连接处为直流电源负载端，此处在以后叙述称“整流电路的阴极”，D1、D4连接处为“整流电路的阳极”。整流电路B同理。
正常工作时，断路器的插座输出和接线输出均有电输出，断路器处于复位状态。
漏电故障检测放大电路和接地中性故障检测放大电路的检测线圈用于检测漏电信号和接地故障信号，当检测到有漏电或接地故障时，送到信号控制电路处理，信号控制电路中的集成电路IC检查此信号是否对人或设备有伤害或损坏，
如果有则快速产生一个触发信号，触发单向可控硅SCR工作，导致三极管Q1截止，工作线圈J也随着停止工作，断路器弹性动触头K断开，断路器输出端无电流输出，断路器处于脱扣状态。
当断路器的输入电源端接入电源，负载端无电输出时，往往无法判断是输入的电源故障还是断路器本身有故障；现有的GFCI插座不仅可以通过上盖面板的插孔来连接负载，还可以通过负载接线螺钉来连接负载，在无指示状态下，易发生触电情况，给人身安全带来了很大的隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用电磁式脱扣并带有指示电路的接地故障断路器。
为此，本发明提供的接地故障断路器包括输入电路、漏电故障检测放大电路、接地中性故障检测放大电路、信号控制电路、故障指示电路、输出电路，电源信号通过输入电路经整流电路A后到信号控制电路，漏电故障检测放大电路产生漏电检测信号输入给信号控制电路，接地中性故障检测放大电路产生接地故障检测信号输出给信号控制电路，信号控制电路对信号处理后分别输出给故障指示电路和输出电路。
故障指示电路包括整流电路B，整流电路B的阳极与电阻R16一端相连，电阻R16另一端连接二极管D11的阳极，二极管D11的阴极与发光二极管D12的阳极相连，发光二极管D12的阴极端连接一电阻R9之后到NPN三极管Q2的集电极，NPN三极管Q2的发射极端与整流电路B的阴极相连，NPN三极管Q2配有偏置电路，从而组成电回路。
为了更好的反映出断路器的工作状态，还可以在本发明的整流电路B的阳极和阴极之间连接接线输出端带电指示电路和复位指示电路。
由于上述故障接地断路器具备了指示功能，对故障指示带来了很大的方便，并能有效防止人身触电，具有更安全、方便、功能更加完善的特点。
下面结合附图及实施例对本发明的技术内容作进一步说明。
图1为本发明的电路方框图。
图2为本发明第一种实施例的电原理图。
图3为本发明第二种实施例的电原理图。
图4为本发明第三种实施例的电原理图。
具体实施例方式
如图1、图2、图3、图4所示，本发明提供的接地故障断路器包括输入电路、漏电故障检测放大电路、接地中性故障检测放大电路、信号控制电路、故障指示电路、输出电路，电源信号通过输入电路经整流电路A后到信号控制电路，漏电故障检测放大电路产生漏电检测信号输入给信号控制电路，接地中性故障检测放大电路产生接地故障检测信号输出给信号控制电路，信号控制电路对信号处理后分别输出给故障指示电路和输出电路。
如图2、图3、图4所示故障指示电路包括整流电路B，整流电路B的阳极与电阻R16一端相连，电阻R16另一端连接二极管D11的阳极，二极管D11的阴极与发光二极管D12的阳极相连，发光二极管D12的阴极端连接一电阻R9之后到NPN三极管Q2的集电极，NPN三极管Q2的发射极端与整流电路B的阴极相连，NPN三极管Q2配有偏置电路，从而组成电回路。
在复位状态时，三极管Q1导通，发光二极管D12阴极电位直接由整流电路A提供，故发光二极管D12阴极电位较经R2分压后的发光二极管D12阳极高，故发光二极管D12处于熄灭状态。
在脱扣状态时，由于输出端无电流，故整流电路B的输出端无电流，发光二极管D12处于熄灭状态。
当线圈故障如线圈断了，此时可控硅SCR截止、三极管Q1导通、弹性动触头K断开状态，由电阻R2、R6、二极管D9、发光二极管D12、二极管D10、三极管Q1、以及整流电路A组成回路，由整流电路A提供电源，故发光二极管D12处于发光状态。
当弹性动触头K卡死如弹性动触头K不能正常断开，此时可控硅SCR导通、三极管Q1截止、线圈处于不工作状态，电源输入端直接输电至断路器输出端，整流电路B有电流输出，故障指示电路工作，发光二极管D12发光状态。
当反向错误接线时，断路器接线输出端带电，整流电路B工作，故障指示电路工作，发光二极管D12发光。
总之，发光二极管D12在断路器正常复位和脱扣状态下不发光，在断路器出现故障或反向错误接线时，发光二极管D12发光，指示电路故障。
如图2所示，本发明的第一种实施例，在整流电路B的阳极和阴极之间连接接线输出端带电指示电路，接线输出端带电指示电路包括发光二极管D13和NPN型三极管Q3，发光二极管D13的阳极与整流电路B的阳极相连接，发光二极管D13的阴极与三极管Q2的偏置电路的连接处接NPN型三极管Q3的集电极，NPN型三极管Q3的发射极接整流电路B的阴极，NPN型三极管Q3的基极连接到信号控制电路。本实施例中发光二极管D13的阳极还可以通过一电阻与整流电路B的阳极相连。
在复位状态时，三极管Q3导通，整流电路B工作，故发光二极管D13处于发光状态。
在脱扣状态时，由于输出端无电流，故整流电路B的输出端无电流，发光二极管D13处于熄灭状态。
当线圈故障，故整流电路B的输出端无电流，发光二极管D13处于熄灭状态。
当弹性动触头K卡死，此时可控硅SCR导通，三极管Q3截止，电源输入端直接输电至断路器输出端，整流电路B有电流输出，电流通过D13和三极管Q2的偏置电路，形成回路，发光二极管D13发光状态。
当反向错误接线时，断路器接线输出端带电，整流电路B工作，故障指示电路工作，发光二极管D13发光。
总之，在断路器的接线输出端带电情况下，发光二极管D13发光，其他情况均不发光，指示接线输出端带电情况。
如图3、如图4所示，在整流电路B的阳极和阴极之间连接复位指示电路。
如图3所示，本发明的第二种实施例，复位指示电路包括发光二极管D13和NPN型三极管Q3，整流电路B的阳极与NPN三极管Q2偏置电路的连接处接入一电阻R15，偏置电路连接在电阻R15与发光二极管D13的连接处，电阻R15的一端与整流电路B的阳极相连，另一端与发光二极管D13的阳极相连，发光二极管D13的阴极与NPN型三极管Q3的集电极相连，NPN型三极管Q3的发射极接整流电路B的阴极，NPN型三极管Q3的基极连接到信号控制电路。
在复位状态时，三极管Q3导通，整流电路B工作，故发光二极管D13处于发光状态。
在脱扣状态时，由于输出端无电流，故整流电路B的输出端无电流，发光二极管D13处于熄灭状态。
当线圈故障，故整流电路B的输出端无电流，发光二极管D13处于熄灭状态。
当弹性动触头K卡死，此时可控硅SCR导通，三极管Q3截止，发光二极管D13熄灭状态。
当反向错误接线时，整流电路A无电流输出，三极管Q3截止，发光二极管D13处于熄灭状态。
总之，在断路器的处于正常复位情况下，发光二极管D13发光，其他情况均不发光，D13复位指示。
如图4所示，本发明第三种实施例，复位指示电路包括发光二极管D13、NPN型三极管Q3和PNP型三极管Q4，NPN型三极管Q3的集电极接NPN型三级管Q2的基极，NPN型三极管Q3的基极与PNP型三极管Q4的基极相连后，其公共点接入信号控制电路，PNP型三极管Q4的集电极和NPN型三极管Q3发射极均接到整流电路B的阴极，PNP型三极管Q4的发射极通过一电阻R15接到整流电路B的阳极，PNP型三极管Q4的发射极和集电极之间并联一由发光二极管D13和电阻R17组成的支路，发光二极管D13的阳极与PNP型三极管Q4的发射极相连，发光二极管的阴极与电阻R17的一端相连，电阻R17的另一端与PNP型三极管Q4的集电极相连。
在复位状态时，三极管Q3导通，整流电路B工作，故发光二极管D13处于发光状态。
在脱扣状态时，由于输出端无电流，故整流电路B的输出端无电流，发光二极管D13处于熄灭状态。
当线圈故障，故整流电路B的输出端无电流，发光二极管D13处于熄灭状态。
当弹性动触头K卡死，此时可控硅SCR导通，PNP三极管Q4导通，发光二级管与电阻R17组成的支路被三极管Q4短路，发光二极管D13熄灭状态。
当反向错误接线时，断路器接线输出端带电，整流电路A无电流输出，PNP三极管Q4导通，发光二级管与电阻R17组成的支路被三极管Q4短路，发光二极管D13熄灭状态。
总之，在断路器的处于正常复位情况下，发光二极管D13发光，其他情况均不发光，D13复位指示。
权利要求
1.一种接地故障断路器，其特征是其包括输入电路、漏电故障检测放大电路、接地中性故障检测放大电路、信号控制电路、故障指示电路、输出电路，电源信号通过输入电路经整流电路(A)后到信号控制电路，漏电故障检测放大电路产生漏电检测信号输入给信号控制电路，接地中性故障检测放大电路产生接地故障检测信号输出给信号控制电路，信号控制电路对信号处理后分别输出给故障指示电路和输出电路。
2.根据权利要求1所述的接地故障断路器，其特征是故障指示电路包括整流电路(B)，整流电路(B)的阳极与电阻(R16)一端相连，电阻(R16)另一端连接二极管(D11)的阳极，二极管(D11)的阴极与发光二极管(D12)的阳极相连，发光二极管(D12)的阴极端连接一电阻(R9)之后到NPN三极管(Q2)的集电极，NPN三极管(Q2)的发射极端与整流电路(B)的阴极相连，NPN三极管(Q2)配有偏置电路，从而组成电回路。
3.根据权利要求2所述的接地故障断路器，其特征还在于在整流电路(B)的阳极和阴极之间连接接线输出端带电指示电路，接线输出端带电指示电路包括发光二极管(D13)和NPN型三极管(Q3)，发光二极管(D13)的阳极与整流电路(B)的阳极相连接，发光二极管(D13)的阴极与三极管(Q2)的偏置电路的连接处接NPN型三极管(Q3)的集电极，NPN型三极管(Q3)的发射极接整流电路(B)的阴极，NPN型三极管(Q3)的基极连接到信号控制电路。
4.根据权利要求2所述的接地故障断路器，其特征还在于在整流电路(B)的阳极和阴极之间连接复位指示电路，复位指示电路包括发光二极管(D13)和NPN型三极管(Q3)，整流电路(B)的阳极与NPN三极管(Q2)偏置电路的连接处接入一电阻(R15)，偏置电路连接在电阻(R15)与发光二极管(D13)的连接处，电阻(R15)的一端与整流电路(B)的阳极相连，另一端与发光二极管(D13)的阳极相连，发光二极管(D13)的阴极与NPN型三极管(Q3)的集电极相连，NPN型三极管(Q3)的发射极接整流电路(B)的阴极，NPN型三极管(Q3)的基极连接到信号控制电路。
5.根据权利要求2所述的接地故障断路器，其特征还在于在整流电路(B)的阳极和阴极之间连接复位指示电路，复位指示电路包括发光二极管(D13)、NPN型三极管(Q3)和PNP型三极管(Q4)，NPN型三极管(Q3)的集电极接NPN型三级管(Q2)的基极，NPN型三极管(Q3)的基极与PNP型三极管(Q4)的基极相连后，其公共点接入信号控制电路，PNP型三极管(Q4)的集电极和NPN型三极管(Q3)发射极均接到整流电路(B)的阴极，PNP型三极管(Q4)的发射极通过一电阻(R15)接到整流电路(B)的阳极，PNP型三极管(Q4)的发射极和集电极之间并联一由发光二极管(D13)和电阻(R17)组成的支路，发光二极管(D13)的阳极与PNP型三极管(Q4)的发射极相连，发光二极管的阴极与电阻(R17)的一端相连，电阻(R17的另一端与PNP型三极管(Q4)的集电极相连。
全文摘要
一种接地故障断路器，其特征是其包括输入电路、漏电故障检测放大电路、接地中性故障检测放大电路、信号控制电路、故障指示电路、输出电路，电源信号通过输入电路经整流电路(A)后到信号控制电路，漏电故障检测放大电路和接地中性故障检测放大电路产生检测信号输出给信号控制电路，信号控制电路对信号处理后分别输出给故障指示电路和输出电路。
文档编号H01H83/00GK1734876SQ20051002788
公开日2006年2月15日 申请日期2005年7月18日 优先权日2005年7月18日
发明者时杰 申请人:吴少华