专利名称：漏电保护插头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气领域，具体而言，涉及一种漏电保护插头。
背景技术：
家用电器在使用过程中，往往可能存在漏电现象，对使用者造成安全隐患。例如，在无接地的情况下，如果电器产品漏电，导致产品壳体或相关连接件带电时，会对人体造成一定危害。在现有的技术中，存在漏电保护插头来对电器进行漏电保护，但是这种漏电保护插头在无地线或接地异常的情况下不进行动作，无法起到保护的作用。针对相关技术中的漏电保护插头在无地线或接地发生异常时无法起到保护作用的问题，目如尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容本实用新型提供了一种漏电保护插头，以解决相关技术中漏电保护插头在无地线或接地发生异常时无法起到保护作用的问题。本实用新型提供了一种漏电保护插头，包括插头外壳、内置电路和相、零、地三极插头，其中，内置电路包括:控制电路，用于控制相、零、地三极插头的断开和闭合；第一检测电路，与控制电路连接，用于检测电路中零线和地线间的电压大于第一预定阈值时，产生第一控制信号以控制相、零、地三极插头处于断开状态；第二检测电路，与控制电路连接，用于检测电路中相线和零线间的漏电流大于第二预定阈值时，产生第二控制信号以控制相、零、地三极插头处于断开状态；第三检测电路，与控制电路连接，用于检测电路中地线的漏电流大于第三预定阈值时，产生第三控制信号以控制相、零、地三极插头处于断开状态。进一步地，控制电路包括:整流电路、稳压芯片、可控硅、以及脱扣器，其中，可控硅的第一端分别与第一检测电路、第二检测电路和第三检测电路的输出端连接，可控硅的第二端与脱扣器的一端连接；整流电路的第一端与相极连接，整流电路的第二端与通过稳压芯片与脱扣器的另一端连接。进一步地，第一检测电路包括:第一比较器、第一分压电阻、第二分压电阻、第一整流三极管和第一滤波电容，其中，第一分压电阻的第一端与插头的零极连接，第一分压电阻的第二端与第二分压电阻的第一端连接，第二分压电阻的第二端与插头的地极连接；第一整流三极管的正极与第一分压电阻的第二端连接，第一整流三极管的负极与第一比较器的第一输入端连接；第一滤波电容的第一端与第一整流三极管的负极连接，第一滤波电容的第二端并接地；第一比较器的第二输入端分别和第一基准电压、第一限流电阻的第一端连接，第一限流电阻的第二端接地，第一比较器的输出端通过或逻辑门电路的第一输入端与可控硅的第一端连接。进一步地，第二检测电路包括:零序互感器、第二比较器、第二整流二极管、第三分压电阻、第四分压电阻、第二滤波电容、第三滤波电容，其中，连接相线的导线和连接零极的导线穿过零序互感器，零序互感器的第一输出端与第二整流二极管的正极连接，零序互感器的第二输出端与第二滤波电容的第二端连接且接地；第二整流二极管的负极与第三分压电阻的第一端连接，第三分压电阻的第二端与第二比较器的第一输入端连接；第二比较器的第二输入端分别与第二基准电压、第二限流电阻的第一端连接，第二限流电阻的第二端接地，第二比较器的输出端与可控硅的第一端连接；第四分压电阻的第一端与第三分压电阻的第二端连接，第四分压电阻的第二端与第三滤波电容的第二端连接且接地；第三滤波电容的第一端与第四分压电阻并联连接；第二滤波电容的第一端与第三分压电阻的第一端并联连接第二滤波电容的第二端与第四分压电阻的第二端连接且接地。进一步地，第三检测电路包括:电流互感器、第三整流二极管、第五分压电阻、第六分压电阻、第四滤波电容，其中，连接地极的导线穿过电流互感器，电流互感器的第一输出端与第三整流二极管的正极连接，电流互感器的第二输出端与第四滤波电容的第二端连接且接地；第三整流二极管的负极与第五分压电阻的第一端连接，第五分压电阻的第二端通过或逻辑门电路的第二输入端与可控娃的第一端连接；第六分压电阻的第一端分别与第五分压电阻的第二端和或逻辑门电路的第二输入端连接，第六分压电阻的第二端与第四滤波电容的第二端连接，并连接于地。进一步地，还包括:试验电路，用于通过人为操作产生第四控制信号以判断插头是否能够进行漏电保护。进一步地，试验电路包括:按钮开关和第三限流电阻，其中，按钮开关的第一端与插头的零极连接，按钮开关的第二端与第三限流电阻的第一端连接；第三限流电阻的第二端与插头的相极连接。通过本实用新型，提供了一种漏电保护插头，包括零、相、地三极插头，该插头内部的内置电路可以分别检测零地间电压、相零间的漏电流以及地线上的漏电流，当检测出零地间的电压超过预定的安全电压时，或者相零间的漏电流大于预定的安全电流，或者地线端存在较大的电流时，控制插头的包括零、相、地三极断开，这种结构的电路有效的解决了相关技术中漏电保护插头在无地线或接地发生异常时无法起到保护作用的问题，实现在无地线或接地发生异常时仍进行动作，进而达到用电保护的效果。
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:图1是根据本实用新型实施例的漏电保护插头内置电路的一种优选的结构示意图；以及图2是根据本实用新型实施例的漏电保护插头的一种优选的电路原理图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型优选的实施例提供了一种漏电保护插头，包括:插头外壳、内置电路和相、零、地三极插头，图1示出了上述内置电路的一种优选的结构图，如图1所示，内置电路包括:控制电路102，用于控制相、零、地三极插头的断开和闭合；第一检测电路104，与控制电路102连接，用于检测电路中零线和地线间的电压大于第一预定阈值时，产生第一控制信号以控制相、零、地三极插头处于断开状态；第二检测电路106，与控制电路102连接，用于检测电路中相线和零线间的漏电流大于第二预定阈值时，产生第二控制信号以控制相、零、地三极插头处于断开状态；第三检测电路108，与控制电路102连接，用于检测电路中地线的漏电流大于第三预定阈值时，产生第三控制信号以控制相、零、地三极插头处于断开状态。上述优选的实施方式中，提供了一种漏电保护插头，包括零、相、地三极插头，该插头内部的内置电路可以分别检测零地间电压、相零间的漏电流以及地线上的漏电流，当检测出零地间的电压超过预定的安全电压时，或者相零间的漏电流大于预定的安全电流，或者地线端存在较大的电流时，控制插头的包括零、相、地三极断开，这种结构的电路可以在无地线或接地发生异常时仍进行动作，进而达到用电保护的效果。此外，本实用新型优选的实施例提供了一种上述内置电路的优选的电路原理图，如图2所示，第一检测电路包括:第一比较器U3、第一分压电阻R4、第二分压电阻R5、第一整流三极管D3和第一滤波电容C3，其中，第一分压电阻R4的第一端与插头的零极连接，第一分压电阻R4的第二端与第二分压电阻R5的第一端连接，第二分压电阻R5的第二端与插头的地极连接；第一整流三极管D3的正极与第一分压电阻R4的第二端连接，第一整流三极管D3的负极与第一比较器U3的第一输入端连接；第一滤波电容C3的第一端与第一整流三极管D3的负极连接，第一滤波电容C3的第二端接地；第一比较器U3的第二输入端分别和第一基准电压、第一限流电阻R6的第一端连接，第一限流电阻R6的第二端接地，第一比较器U3的输出端通过或逻辑门电路的第一输入端与可控硅SCR的第一端连接。其中，上述第一检测电路的工作原理如下:第一基准电压Vref由整流桥和稳压器Ul分压后获得，优选的，第一基准电压Vref为+5V。一旦零地间有电压，则第二分压电阻R5上产生的电压经第一整流三极管D3整流后连接到第一比较器U3的同相输入端，当同相输入端电压大于反相输入端第一基准电压Vrefl时，第一比较器U3输出高电平，反之，当同相输入端电压小于反相输入端第一基准电压Vrefl时，电压比较器输出低电平。优选地，在电器运行过程中，一旦零地电压大于24V，则R4上产生的分压大于+5V，第一比较器U3输出高电平，触发可控硅SCR，带动脱扣器动作，达到保护的作用。如图2中所示，第二检测电路包括:零序互感器L1、第二比较器U2、第二整流二极管D2、第三分压电阻R1、第四分压电阻R2、第二滤波电容Cl、第三滤波电容C2，其中，连接相线的导线和连接零极的导线穿过零序互感器LI，零序互感器LI的第一输出端与第二整流二极管D2的正极连接，零序互感器LI的第二输出端与第二滤波电容Cl的第二端连接且接地；第二整流二极管D2的负极与第三分压电阻Rl的第一端连接，第三分压电阻Rl的第二端与第二比较器U2的第一输入端连接；第二比较器U2的第二输入端分别与第二基准电压、第二限流电阻R12的第一端连接，第二限流电阻R12的第二端接地，第二比较器U2的输出端与可控硅SCR的第一端连接；第四分压电阻R2的第一端与第三分压电阻Rl的第二端连接，第四分压电阻R2的第二端与第三滤波电容C2的第二端连接且接地；第三滤波电容C2的第一端与第四分压电阻R2的第一端并联连接；第二滤波电容Cl的第一端与第三分压电阻Rl的第一端并联连接，第二滤波电容Cl的第二端与第四分压电阻R2的第二端连接且接地。其中，上述第二检测电路的工作原理描述如下:第四分压电阻R2上产生的电压与第二比较器U2同相输入端相连接，第二比较器U2反相输入端与第二基准电压Vref相连接，优选地，第二基准电压Vref可采用+5V。当第二比较器U2同相输入端电压大于反相输入端第二基准电压Vref2时，电压比较器输出高电平，反之当同相输入端电压小于反相输入端Vref2时，第二比较器U2输出低电平，一旦泄漏电流大于30mA，使R2上产生的分压大于+5V，第二比较器U2输出高电平，触发可控硅SCR，带动脱扣器动作。如图2中所示，第三检测电路包括:电流互感器L2、第三整流二极管D4、第五分压电阻R8、第六分压电阻R9、第四滤波电容C4，其中，连接地极的导线穿过电流互感器L2，电流互感器L2的第一输出端与第三整流二极管D4的正极连接，电流互感器L2的第二输出端与第四滤波电容C4的第二端连接且接地；第三整流二极管D4的负极与第五分压电阻R8的第一端连接，第五分压电阻R8的第二端通过或逻辑门电路的第二输入端与可控硅SCR的第一端连接；第六分压电阻R9的第一端分别与第五分压电阻R8的第二端和或逻辑门电路的第二输入端连接，第六分压电阻R9的第二端与第四滤波电容C4的第二端连接，并连接于地。其中，上述第三检测电路的工作原理描述如下:第三检测电路输出端通过或逻辑门电路与可控硅触发极连接，电流互感器L2次级正端与第三整流二极管D4正极相连，第三整流二极管D4负极与分压电阻R8、R9相连接，R9前端作为或门的一个输入端，或逻辑门电路输出端与可控硅相连接，若地线上有漏电流，则电流互感器产生感应电流，在R9上产生分压，在其大于0.7V时，或门输出高电平，小于0.7V时，或门输出电平由零地电压检测电路控制。如图2中所示，上述控制电路包括:整流电路D1、稳压芯片U1、可控硅SCR以及脱扣器ZR，其中，可控硅SCR的第一端分别与第一检测电路、第二检测电路和第三检测电路的输出端连接，可控硅SCR的第二端与脱扣器的一端连接；整流电路的第一端与相极连接，整流电路的第二端与通过稳压芯片Ul与脱扣器的另一端连接。此外，本实用新型还对上述方案进行了优化，具体地，在上述实施方式的基础上，还增加了试验电路，用于通过人为操作产生第四控制信号以判断插头是否能够进行漏电保护。具体地，如图2中所示，试验电路包括:按钮开关和第三限流电阻R7，其中，按钮开关的第一端与插头的零极连接，按钮开关的第二端与第三限流电阻R7的第一端连接；第三限流电阻R7的第二端与插头的相极连接。具体来说，使用者按下SW，则可产生一个略大于30mA的电流，引发脱扣器ZR保护，若能正常保护，按下“复位”按钮，按钮开关SW断开，该漏电保护插头可正常使用，此回路用来检测全能漏电保护插头是否能正常动作。通过增加试验回路，可以使用户随时了解漏电保护插头是否能正常工作，保证安全用电。从以上的描述中，可以看出，本实用新型的实施例提供了一种漏电保护插头，包括零、相、地三极插头，该插头内部的内置电路可以分别检测零地间电压、相零间的漏电流以及地线上的漏电流，当检测出零地间的电压超过预定的安全电压，或者相零间的漏电流大于预定的安全电流，或者地线端存在较大的电流时，控制插头的包括零、相、地三极断开，这种结构的电路可以在无地线或接地发生异常时仍进行动作，进而达到用电保护的效果。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种漏电保护插头，包括插头外壳、内置电路和相、零、地三极插头，其特征在于，所述内置电路包括: 控制电路，用于控制所述相、零、地三极插头的断开和闭合； 第一检测电路，与所述控制电路连接，用于检测电路中零线和地线间的电压大于第一预定阈值时，产生第一控制信号以控制所述相、零、地三极插头处于断开状态； 第二检测电路，与所述控制电路连接，用于检测电路中相线和零线间的漏电流大于第二预定阈值时，产生第二控制信号以控制所述相、零、地三极插头处于断开状态； 第三检测电路，与所述控制电路连接，用于检测电路中地线的漏电流大于第三预定阈值时，产生第三控制信号以控制所述相、零、地三极插头处于断开状态。
2.根据权利要求1所述的插头，其特征在于，所述控制电路包括:整流电路、稳压芯片(U1)、可控硅(SCR)、以及脱扣器，其中， 所述可控硅(SCR)的第一端分别与所述第一检测电路、所述第二检测电路和所述第三检测电路的输出端连接，所述可控硅(SCR)的第二端与所述脱扣器的一端连接； 所述整流电路的第一端与所述相极连接，所述整流电路的第二端与通过所述稳压芯片(Ul)与所述脱扣器的另一端连接。
3.根据权利要求2所述的插头，其特征在于，所述第一检测电路包括:第一比较器(U3)、第一分压电阻(R4)、第二分压电阻(R5)、第一整流三极管(D3)和第一滤波电容(C3)，其中， 所述第一分压电阻(R4)的第一端与所述插头的零极连接，所述第一分压电阻(R4)的第二端与所述第二分压电阻 (R5)的第一端连接，所述第二分压电阻(R5)的第二端与所述插头的地极连接； 所述第一整流三极管(D3)的正极与所述第一分压电阻(R4)的第二端连接，所述第一整流三极管(D3)的负极与所述第一比较器(U3)的第一输入端连接； 所述第一滤波电容(C3)的第一端与所述第一整流三极管(D3)的负极连接，所述第一滤波电容(C3)的第二端接地； 所述第一比较器(U3)的第二输入端分别和第一基准电压、第一限流电阻(R6)的第一端连接，所述第一限流电阻(R6)的第二端接地，所述第一比较器(U3)的输出端通过或逻辑门电路的第一输入端与所述可控娃(SCR)的第一端连接。
4.根据权利要求3所述的插头，其特征在于，所述第二检测电路包括:零序互感器(LI)、第二比较器(U2)、第二整流二极管(D2)、第三分压电阻(R1)、第四分压电阻(R2)、第二滤波电容(Cl)、第三滤波电容(C2)，其中， 连接所述相极的导线和连接所述零极的导线穿过所述零序互感器(LI )，所述零序互感器(LI)的第一输出端与所述第二整流二极管(D2)的正极连接，所述零序互感器(LI)的第二输出端与所述第二滤波电容(Cl)的第二端连接且接地； 所述第二整流二极管(D2)的负极与所述第三分压电阻(Rl)的第一端连接，所述第三分压电阻(Rl)的第二端与所述第二比较器(U2)的第一输入端连接； 所述第二比较器(U2)的第二输入端分别与第二基准电压、第二限流电阻(R12)的第一端连接，所述第二限流电阻(R12)的第二端接地，所述第二比较器(U2)的输出端与所述可控硅(SCR)的第一端连接；所述第四分压电阻(R2)的第一端与所述第三分压电阻(Rl)的第二端连接，所述第四分压电阻(R2)的第二端与所述第三滤波电容(C2)的第二端连接且接地； 所述第三滤波电容(C2)的第一端与所述第四分压电阻(R2)的第一端并联连接； 所述第二滤波电容(Cl)的第一端与所述第三分压电阻(Rl)的第一端并联连接， 所述第二滤波电容(Cl)的第二端与所述第四分压电阻(R2)的第二端连接且接地。
5.根据权利要求4所述的插头，其特征在于，所述第三检测电路包括:电流互感器(L2)、第三整流二极管(D4)、第五分压电阻(R8)、第六分压电阻(R9)、第四滤波电容(C4)，其中， 连接所述地极的导线穿过所述电流互感器(L2)，所述电流互感器(L2)的第一输出端与所述第三整流二极管(D4)的正极连接，所述电流互感器(L2)的第二输出端与第四滤波电容(C4)的第二端连接且接地； 所述第三整流二极管(D4)的负极与所述第五分压电阻(R8)的第一端连接，所述第五分压电阻(R8)的第二端通过所述或逻辑门电路的第二输入端与所述可控硅(SCR)的第一端连接； 所述第六分压电阻(R9)的第一端分别与所述第五分压电阻(R8)的第二端和所述或逻辑门电路的第二输入端连接，所述第六分压电阻(R9)的第二端与所述第四滤波电容(C4)的第二端连接，并连接于地。
6.根据权利要求5所述的插头，其特征在于，还包括:试验电路，用于通过人为操作产生第四控制信号以判断所述插头是否能够进行漏电保护。
7.根据权利要求6所述的插头，其特征在于，所述试验电路包括:按钮开关和第三限流电阻(R7)，其中， 所述按钮开关的第一端与所述插头的零极连接，所述按钮开关的第二端与所述第三限流电阻(R7)的第一端连接； 所述第三限流电阻(R7)的第二端与所述插头的相极连接。
专利摘要本实用新型公开了一种漏电保护插头，包括插头外壳、内置电路和相、零、地三极插头，内置电路包括控制电路，用于控制三极插头的断开和闭合；第一检测电路，用于检测电路中零线和地线间的电压大于第一预定阈值时，产生第一控制信号以控制三极插头处于断开状态；第二检测电路，用于检测电路中相线和零线间的漏电流大于第二预定阈值时，产生第二控制信号以控制三极插头处于断开状态；第三检测电路，用于检测电路中地线的漏电流大于第三预定阈值时，产生第三控制信号以控制三极插头处于断开状态。本实用新型解决了漏电保护插头在无地线或接地异常时无法进行保护的问题，实现在无地线或接地异常时仍进行保护的效果。
文档编号H01R13/66GK202940393SQ20122061093
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者周英俊, 王洋 申请人:珠海格力电器股份有限公司