专利名称：具有故障指示及强制脱扣功能的gfci的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有故障指示及强制脱扣功能的插座式的接地故障线路断路器(简称为GFCI)。
背景技术：
现有普通的GFCI通常都包括基座1、设有插孔的上盖、漏电信号检测电路及受所述漏电信号检测电路控制而动作的电磁脱扣机构、触头组件、接地组件、电源输入连接组件、负载连接组件等。不仅可以通过上盖的插孔为负载提供电源，还可以通过负载连接组件对连接在其上的负载供电。经过二十多年的发展，在GFCI生产厂家中从事相关研究、开发和试验等人员的共同努力奋斗和技术攻关下，GFCI无论是在产品质量上，还是在技术要求及满足使用的要求上，都已达到了较高的水平，但传统意义上的接地故障线路断路器不具备寿命终止期的保护功能，即指当本故障线路断路器线路中某些元件损坏后导致断路器寿命终止之时，应有恰当的反应，以此及时告诫使用者，此接地故障线路断路器已经失去其应有的中性线漏电保护的功能，应及时的作更换，否则，使用者会误认为其功能仍然正常，一旦出现漏电，就会存在着因触电而造成人身及财产损害的安全隐患。此外，一些发达国家如美国的UL标准中也对此作了相应的要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种当其漏电信号检测电路中整流桥的任一二极管、RC滤波电路电解电容或脱扣可控硅SCR1损坏后发生短路引起GFCI不能正常工作时，能及时提示并断开负载电源的具有故障指示功能的插座式接地故障线路断路器。
本实用新型为达到上述目的所采用的技术解决方案如下具有故障指示及强制脱扣功能的GFCI，包括漏电信号检测电路及受所述漏电信号检测电路控制而动作的电磁脱扣机构，漏电信号检测电路以漏电信号放大集成电路为核心，整流桥及RC滤波电路为控制电路提供直流电源，漏电信号放大集成电路的控制输出端接至脱扣可控硅SCR1的触发极，具有故障指示及强制脱扣功能的GFCI设有声光告警及强制脱扣电路，声光告警及强制脱扣电路由短路检测单元和强制脱扣单元组成，短路检测单元包括串联在整流桥交流输入线中的短路保护元件和光电耦合器、二极管、电解电容及限流电阻，二极管、限流电阻与光电耦合器输入端串联后并联在短路保护元件两端，光电耦合器输出端与电解电容串联后连接在直流电源两端；强制脱扣单元包括强制脱扣线圈、可控硅、发光二极管和由整流二极管、电阻、滤波电容构成的整流桥及滤波电路提供告警和触发电源，限流电阻、可控硅、发光二极管串联后一端连接在告警和触发直流电源正极，另一端连接在可控硅触发极；可控硅负极连接在告警和触发直流电源的负极，可控硅正极与强制脱扣线圈一端连接，强制脱扣线圈的另一端连接在负载电源线上形成强制脱扣回路，强制脱扣线圈与脱扣线圈绕在同一个线圈架上；触发电阻跨接在光电耦合器输出端与可控硅触发极上连接短路检测单元和强制脱扣单元。
与现有技术相比的有益效果是本实用新型的GFCI当其漏电信号检测电路中整流桥的任一二极管、RC滤波电路电解电容或脱扣可控硅短路时，触发声光告警电路发出声光信息强制并断开负载电源，提示使用者及时的更换，从而消除安全隐患，因此有更高的安全性。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
附图1为本实用新型具体实施例外观示意图；附图2为本实用新型具体实施例的电子线路原理图。
具体实施方式
如图1所示，具有故障指示功能的插座式接地故障线路断路器仍包括基座1、设有插孔2的上盖3、漏电信号检测电路及受所述漏电信号检测电路控制而动作的电磁脱扣机构、触头组件、复位键4、测试键5、接地组件、电源输入连接组件及负载连接组件，其内部结构和安装方式与现有的插座式接地故障线路断路器相似，其中漏电信号检测电路如图2所示漏电信号检测电路以漏电信号放大集成电路RV4145为核心，二极管D1-D4和电阻R5、电阻R9、电容C4构成整流桥及滤波电路为RV4145提供直流电源，整流桥交流端与电源输入线L、N连接，电源输入线L、N的另一端经触头组件K1、K2后作为负载电源L1、N1和LOUT、NOUT，电源线L、N均穿过测试磁环线圈T1和中性磁环线圈T2，测试磁环线圈T1和中性磁环线圈T2的输出端均接至漏电信号放大集成RV4145上，漏电信号放大集成RV4145的控制输出端接至脱扣可控硅SCR1的触发极，脱扣线圈T3一端接至脱扣可控硅SCR1正极，脱扣可控硅SCR1负极与整流直流电源负极连接，脱扣可控硅SCR1负极与直流负极连接，为提高抗干扰性能、防止误触发，在脱扣可控硅SCR1的触发极与负极间并联上抗干扰电容C6；声光告警及强制脱扣电路由短路检测单元和强制脱扣单元组成，短路检测单元包括串联在由整流二极管D1～D4组成的整流桥交流输入线中的短路保护元件和光电耦合器U1、二极管D5、电解电容C4及限流电阻R8，所述二极管D5、限流电阻R8与光电耦合器U1输入端串联后并联在短路保护元件两端，光电耦合器U1输出端与电解电容C4串联后连接在直流电源两端；强制脱扣单元包括强制脱扣线圈T4、可控硅SCR2、可控硅SCR3、发光二极管D6和由整流二极管D9～D12、电阻R10、滤波电容C9构成的整流桥及滤波电路提供告警和触发电源，限流电阻R11、可控硅SCR2、发光二极管D6串联后一端连接在告警和触发直流电源正极，另一端连接在可控硅SCR3触发极；可控硅SCR3负极连接在告警和触发直流电源的负极，可控硅SCR3正极与强制脱扣线圈T4一端连接，强制脱扣线圈T4的另一端连接在负载电源线L1上形成强制脱扣回路，强制脱扣线圈T4与脱扣线圈T3绕在同一个线圈架上；触发电阻R9跨接在光电耦合器U1输出端与可控硅SCR2触发极上连接短路检测单元和强制脱扣单元。漏电信号检测电路的漏电信号放大电路也可以选用LM1851、KA2807或GK4145集成电路，发光二极管D6为故障指示灯，可选用具有警示作用的颜色，如红色发光二极管，上盖3对应发光二极管D6的位置设有观察孔或观察窗6，也可以将发光二极管D6换成蜂鸣器或与蜂鸣器并联构成声或声光告警，短路保护元件可以是保险丝F1，也可以是保险电阻。
当插座式接地故障线路断路器正常工作时，光电耦合器U1输入端只有极弱电流通过，不足以使光电耦合器U1输出端导通，当插座式接地故障线路断路器中整流桥的二极管D1-D4或RC滤波电路中电解电容等任一元件发生短路时，保险丝F1发热熔断，此时光电耦合器U1输入端有较大电流通过，足以使光电耦合器U1输出端导通，而触发可控硅SCR2让发光二极管D6发亮或蜂鸣器发声进而触发可控硅SCR3使强制脱扣线圈T4同时得电脱扣切断电源；当插座式接地故障线路断路器RC滤波电路中的电阻R5、电解电容C4或可控硅SCR1出现短路情况时，同样会导致保险丝F1发热熔断，使光电耦合器U1输出端导通，而触发可控硅SCR2让发光二极管D6发亮或蜂鸣器发声进而触发可控硅SCR3使强制脱扣线圈T4同时得电脱扣切断电源，插座式接地故障线路断路器中断负载电源输出，提示使用者及时更换。
权利要求1.一种具有故障指示及强制脱扣功能的GFCI，包括漏电信号检测电路及受所述漏电信号检测电路控制而动作的电磁脱扣机构，所述漏电信号检测电路以漏电信号放大集成电路为核心，整流桥及RC滤波电路为控制电路提供直流电源，漏电信号放大集成电路的控制输出端接至脱扣可控硅(SCR1)的触发极，其特征在于所述具有故障指示及强制脱扣功能的GFCI设有声光告警及强制脱扣电路，所述声光告警及强制脱扣电路由短路检测单元和强制脱扣单元组成，短路检测单元包括串联在整流桥交流输入线中的短路保护元件和光电耦合器(U1)、二极管(D5)、电解电容(C4)及限流电阻(R8)，所述二极管(D5)、限流电阻(R8)与光电耦合器(U1)输入端串联后并联在短路保护元件两端，所述光电耦合器(U1)输出端与电解电容(C4)串联后连接在直流电源两端；强制脱扣单元包括强制脱扣线圈(T4)、可控硅(SCR2)、可控硅(SCR3)、发光二极管(D6)和由整流二极管(D9～D12)、电阻(R10)、滤波电容(C9)构成的整流桥及滤波电路提供告警和触发电源，限流电阻(R11)、可控硅(SCR2)、发光二极管(D6)串联后一端连接在告警和触发直流电源正极，另一端连接在可控硅(SCR3)触发极；可控硅(SCR3)负极连接在告警和触发直流电源的负极，可控硅(SCR3)正极与强制脱扣线圈(T4)一端连接，强制脱扣线圈(T4)的另一端连接在负载电源线(L1)上形成强制脱扣回路，所述强制脱扣线圈(T4)与脱扣线圈(T3)绕在同一个线圈架上；触发电阻(R9)跨接在光电耦合器(U1)输出端与可控硅(SCR2)触发极上连接短路检测单元和强制脱扣单元。
2.根据权利要求1所述的具有故障指示及强制脱扣功能的GFCI，其特征在于所述短路保护元件为保险丝(F1)。
3.根据权利要求1所述的具有故障指示及强制脱扣功能的6FCI，其特征在于所述短路保护元件为保险电阻。
专利摘要本实用新型涉及一种具有故障指示及强制脱扣功能的GFCI。接地故障线路断路器包括漏电信号检测电路及受所述漏电信号检测电路控制而动作的电磁脱扣机构，所述漏电信号检测电路以漏电信号放大集成电路为核心，并设有故障报警电路，整流桥及RC滤波电路为控制电路提供直流电源，漏电信号放大集成电路的控制输出端接至脱扣可控硅SCR1的触发极，故障报警电路包括受电路元件短路而触发的声光告警及强制脱扣电路。本实用新型的GFCI当其漏电信号检测电路中整流桥的任一二极管或RC滤波电路电解电容短路时，短路保护元件动作触发声光告警电路发出声光信息并断开负载电源提示使用者及时更换，从而消除安全隐患。
文档编号H02H3/04GK2911950SQ200620072740
公开日2007年6月13日 申请日期2006年4月22日 优先权日2006年4月22日
发明者曾相国, 曾诚志 申请人:陈贵