障条件一样作出反应。
[0059]直到用户按压复位按钮34，微处理器104才知晓实际故障是否已被移除。如果故障仍存在，那么变压器68A及68B将检测条件且GFCI芯片100将立即重新断开接触件，如上文所讨论。如果执行手动测试，那么故障将不再存在且GFCI装置10返回到正常操作。
[0060]根据本发明的一实施例，对GFCI装置10的故障检测及电路跳闸部分执行自测试。在此实例中，自测试优选地在两个阶段中执行(测试A及测试B)且优选地以I分钟间隔。然而，如所属领域的技术人员将了解，微处理器104可经编程以便以任何时间间隔执行测试。在自测试的第一阶段(其为测试A)期间，微处理器104在接近半正弦波的中部的负半正弦波上将信号经由引脚106传递到晶体管70。晶体管70被激活且在导体69上提供信号，此在感测变压器68A中形成不平衡。由GFCI芯片100检测所述不平衡，且GFCI芯片100在引脚102上提供.5ms跳闸信号，所述跳闸信号由微处理器104经由引脚112检测。微处理器104的引脚112优选为模拟I/O。电阻器R5(其与微处理器104的引脚112串联)允许监测电容器C2。具体来说，当从GFCI芯片100的引脚102输出信号时，电容器C2上的电荷上升。测试信号为短的且在正弦波的负半循环上以阻止正弦波50中的电流且借此避免使接触件45、46、47及48跳闸。微处理器104检测GFCI芯片的跳闸信号以便验证GFCI芯片100正在正常操作。
[0061 ] 应注意，微处理器104的I/O包括提供每位3.2mv准确度或针对0.1v为31位的10位I/O。微处理器104的取样速率在4MHz (8T0SC)的内部振荡器频率处为?15 μ s且15 μ sX 31bits = 0.46ms。由于电容器C2具有低源电阻(ESR)且由GFCI芯片100充电，因此满足2.5k ohm最小所推荐模拟源要求。
[0062]应注意，在测试A期间，如果GFCI芯片100无法提供用于断开接触件45、46、47及48的输出信号，那么微控制器104将激活SCR 51且激励螺线管50来断开接触件45、46、47及48。用户可复位GFCI装置10以还原到负载端子的电力。然而，微控制器104将不再发送用于断开接触件45、46、47及48的信号。
[0063]现在将讨论根据本发明的一实施例的自测试的第二阶段。本发明的实施例的第二阶段，其为测试B。测试B经由微处理器104的引脚118测试SCR 51的可操作性及螺线管50的连续性。具体来说，电容器C2经由微处理器104的引脚112上的.5ms脉冲而快速充电。所述.5ms脉冲在正半正弦波的开始处的零交叉之后经断言为高12ms。S卩，测试B仅在负半正弦波上起始。电容器C2上的电荷从零交叉约.4ms激活SCR 51，此距用于断开接触件45、46、47及48需要的能量还很远。接着，微处理器104将经由引脚118检测电容器C5是否通过SCR 51放电以便确定SCR 51是否正在正常操作。接着，微处理器104检测电容器C5在SCR 51已关断之后是否重新充电以便确定螺线管50是否具有连续性。
[0064]在本发明的实施例中，如果GFCI装置10确定一分钟周期性测试失败，那么可重复所述一分钟测试，优选地八次，且如果所述测试每次均失败，那么可声明GFCI装置10为非操作性的。如先前所描述，红色LED 44B将闪光。在本发明的实施例中，如果确定GFCI装置10为非操作性的，那么GFCI装置10允许用户来复位GFCI装置10以在不受保护模式中起作用。接着，红色LED 44B将闪光以指示GFCI装置10并未提供接地故障保护。
[0065]应注意，如果确定GFCI装置10为非功能性且在插座操作模式中操作，那么阻止自测试发生。微处理器104经由引脚108使红色LED 44B闪光。
[0066]现在将参考电力/报警指示器44描述本发明。应注意，GFCI芯片100优选地包含提供双重功能的调节器。一个功能是给GFCI芯片100的内部电路供电。第二功能是给GFCI芯片100外部的电路(例如绿色LED 44A)供电。在GFCI插座10的正常操作期间，绿色LED 44A照射。如果接触件45、46、47及48已跳闸且绿色LED 44A熄灭，那么红色LED44B不间断照射。然而，如果自测试中的任一者失败，那么红色LED 44B闪光以指示GFCI插座10并未提供接地故障保护。
[0067]图10是根据本发明的一实施例对GFCI执行自动自测试的方法的实例的流程图。方法200在步骤202处起始，在步骤202处给GFCI插座10通电且经由微处理器104的引脚110确定初级带电接触件45及初级中性接触件46的状态。在步骤204处，做出起始自测试的决定。自测试优选地在两个阶段或测试中执行。测试A包括测试感测变压器68A及GFCI电路100。测试B包括测试SCR 51。示范性自动自测试优选地每分钟执行一次。自测试在测试A及测试B中的每一者之前测试螺线管50。然而，所属领域的技术人员应了解，自测试可在不脱离本发明的范围的情况下以任何时间间隔调度。
[0068]在步骤206处，做出关于C5是否处于正常最小电压(此指示螺线管50具有连续性)的确定。如果步骤206处的所述确定的回答为否定的，那么所述方法继续进行到步骤210，在步骤210处做出关于螺线管测试是否8次中的8次均失败的确定。如果步骤210处的所述确定的回答为肯定的，那么所述方法继续进行到步骤226。如果步骤210处的所述确定的回答为否定的，那么所述方法返回到步骤204。
[0069]如果步骤206处的所述确定的回答为肯定的，那么所述方法继续进行到步骤208，在步骤208处做出关于是否最后一次进行测试B的确定。如果不是最后一次进行测试B，那么所述方法继续进行到步骤220。如果最后一次进行测试B，那么所述方法继续进行到步骤212以执行测试A。
[0070]在步骤212处，执行测试A。微控制器104在引脚106处接近线输入39的负半正弦波的中部被断言为高的达约1.5ms，且优选地小于约2.0ms0引脚106上的高信号接通晶体管70，从而在第三线69上产生信号。应注意，SCR 51阳极电容器C5波形用于定位正半正弦波及负半正弦波以及半正弦波的中部。电容器C5电压最小值在负半循环期间于真正零交叉之后稍微发生。微控制器104优选地经由引脚118监测电压C5，且可包含用于计算实际零交叉的软件。
[0071]在步骤214处，感测变压器68A将第三线69上的脉冲检测为不平衡且给GFCI芯片100提供不平衡指示。GFCI芯片100将跳闸信号置于GFCI芯片100的引脚102上，此对电容器C2进行充电。
[0072]在步骤216处，做出关于微控制器104是否检测电容器C2从0.0伏特充电到(优选地)0.28伏特的确定。电容器C2中的上升优选地在小于1.5ms内发生。如果步骤216处的所述确定的回答为肯定的，那么所述方法返回到步骤204。
[0073]如果步骤216处的所述确定的回答为否定的，那么所述过程继续进行到步骤218，在步骤218处做出关于测试A(其测试感测变压器68A及GFCI芯片100)是否8次中的8次均失败的确定。
[0074]如果步骤218处的所述确定的回答为否定的，那么所述过程在步骤219处等待2秒接着返回到步骤212。如果步骤218处的所述确定的回答为肯定的，那么所述过程继续进行到步骤226。
[0075]在步骤220处，优选地在测试A之前30秒及在测试A之后30秒每分钟执行测试B。微控制器104在零交叉之后于及正半正弦波处(因此仅在负半正弦波上)将高信号置于微控制器104的引脚112上。引脚112被维持为高直到SCR阳极电压在2ms但不长于3ms之后急剧下降为止。电容器C5可通过SCR 51而非通过R15及R16放电，其为缓慢放电。所述方法继续进行到步骤222。
[0076]在步骤222处，做出关于微控制器104是否检测引脚118处的SCR阳极电压的急剧下降的确定。即，微控制器104寻找急剧下降到接地的SCR阳极电压。当有利地无法使螺线管50跳闸时，在负半循环期间执行测试B。
[0077]如果步骤222处的所述确定的回答为肯定的，那么测试B通过且方法返回到步骤204。如果步骤222处的所述确定的回答为否定的，那么所述过程继续进行到步骤224，在步骤224处做出关于测试“B”是否8次中的8次均失败的确定。如果测试B 8次均失败，那么所述方法继续进行到步骤226。
[0078]如果测试“A”或“B” 8次中的8次均失败，那么在步骤226处，微控制器104经由引脚108使红色LED 42B永久闪光。红色LED 42B的闪光给用户提供报警指示，即GFCI 10为非功能性且已达到其寿命终止(EOL)。如果测试“A”失败且GFCI 10的故障阻止GFCI芯片100在引脚102上提供用于断开接触件的输出，那么微控制器104提供用于激活SCR 51且断开初级带电接触件45及初级中性接触件46的信号。应注意，并非永久对用户闭锁。用户仍能使GFCI 10复位以还原电力。然而，微控制器104将不再进行自测试，且将不产生用于断开初级带电接触件45及初级中性接触件46的另一信号。然而，手动测试对用户来说保持可用。
[0079]在步骤228处，按压复位按钮34以便使GFCI 10的初级带电接触件45及初级中性接触件46复位。在步骤230处，如果初级带电接触件45及初级中性接触件46保持闭合，那么红色LED 42B继续闪光。应替换出故障的GFCI 10。
[0080]图11是根据本发明的一实施例的对GFCI执行手动测试的方法的实例的流程图。过程300在步骤302处起始，在步骤302处按压测试按钮30。
[0081 ] 在步骤304处，测试按钮的按压导致感测变压器68A中的不平衡，这是因为来自中性线的电流流动穿过线61。感测变压器68A将不平衡信号传递到GFCI芯片100，所述不平衡信号将跳闸信号置于GFCI芯片100的引脚102上。
[0082]在步骤306处，所述跳闸信号激活SCR 51，此导致螺线管50在步骤308处被激励。对螺线管50的激励导致螺线管柱塞52将闩锁板54推动到其中释放复位销56的位置。悬臂式接触件臂的力接着在步骤310处将初级带电接触件45及初级中性接触件46移动到断开位置。
[0083]在步骤312处，如果在按压测试按钮30时初级带电接触件45及初级中性接触件46两者均未能断开，那么到微控制器104的光耦合器71的信号保持低的。因此，本发明的此实施例可检测双重焊接接触件。
[0084]在步骤314处，做出关于光耦合器信号是否转变为高从而指示初级带电接触件45及初级中性接触件46断开的确定。如果步骤314处的所述确定的回答为否定的，那么所述方法继续进行到步骤316，在步骤316处红色LED 44B闪光直到GFCI 10被替换为止。由于已执行手动测试且初级带电接触件及初级中性接触件未能断开，因此手动测试的故障是由于影响GFCI 10的机械结构的问题所致。因此，不再执行自测试。如同如上文所描述的自测试的故障，手动测试的故障致使红色LED 44B闪光，直到单元被替换为止。将不再执行自测试且所述单元在不受保护插座模式中操作直到被替换为止。
[0085]如果步骤314处的所述确定的回答为肯定的，那么所述方法继续进行到步骤318，在步骤318处，一旦初级带电接触件45及初级中性接触件46断开，手动测试即通过。
[0086]在步骤320处，用户按压复位按钮34。接着在步骤322及324处，复位销56接着穿过闩锁板54经定位到啮合的位置中。当释放复位按钮34时，复位销啮合闩锁板54。复位按钮34回位弹簧35向上拉动闩锁板组合件及复位销56。此导致初级带电接触件45及初级中性接触件46以及带电面接触件47及中性面接触件48闭合。
[0087]接触件的闭合在步骤326处导致手动测试的完成。在步骤328处，GFCI 10返回到针对接地故障进行监测及执行周期性自测试。
[0088]图12是根据本发明的一实施例使用GFCI装置响应于外部产生的接地故障的方法的实例的流程图。在步骤402处，当实际接地故障发生时起始过程400。
[0089]在步骤404处，经由感测变压器68A中的不平衡检测接地故障，这是因为来自中性线导体64的电流流动穿过第三线69。感测变压器68A将不平衡信号传递到GFCI芯片100，所述不平衡信号将跳闸信号置于GFCI芯片100的引脚102上。
[0090]在步骤406处，所述跳闸信号激活SCR 51，此导致螺线管50在步骤408处被激励。对螺线管50的激励导致螺线管柱塞52将闩锁板54推动到其中释放复位销56的位置。悬臂式接触件臂的力接着在步骤410处将初级带电接触件45及初级中性接触件46移动到断开位置。
[0091 ] 在步骤412