专利名称：可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于具有漏电保护功能的电源插座等电器的漏电检测保护电路，具体涉及一种可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，若漏电保护功能完好， 检测过程不跳闸，若功能损坏，则自动跳闸。
背景技术：
随着具有漏电保护功能的电源插座(简称GFCI )、电源插头、电源开关产业的不断发展，人们对具有漏电保护功能的电源插座、电源插头的功能、使用安全性要求越来越高， 因而这类产品需要设置相应漏电检测保护电路，在使用过程中出现漏电流时需要及时跳闸及时断开电源，并且，还要设置手动测试功能，即通过人为操作产生模拟漏电流使其跳闸， 如申请号为201010237744. 7发明专利申请公布了一种漏电检测保护电路，包括主回路开关、复位按钮、可配合机械结构使主回路开关断开的脱扣线圈、控制脱扣线圈供电回路通断的可控硅、用于检测漏电流的感应线圈、用于检测低电阻故障的自感应线圈以及通过漏电流检测结果驱动可控硅通断的控制芯片等，这种电路需要手动按下测试按钮产生模拟漏电流以检测电路寿命是否终止，而不能自动检测漏电保护功能是否完好。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路。实现本发明目的的技术方案是
可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，包括主回路开关、复位按钮、可配合机械结构使主回路开关断开的脱扣线圈、控制脱扣线圈供电回路通断的可控硅、用于检测漏电流的感应线圈、用于检测低电阻故障的自感应线圈以及通过漏电流检测结果驱动可控硅通断的控制芯片，还包括a)定时输出功能完整性检测信号的定时器；b)检测信号锁存电路；c)用于产生模拟漏电流的模拟测试开关；d)延时输出电路；e)用于截取控制芯片输出电流的取样电路；定时器输出检测信号至锁存电路和延时输出电路，锁存电路被置位使模拟测试开关闭合，若检测功能完整，在延时周期内，控制芯片输出的可控硅驱动信号被取样电路截取，使锁存电路复位，模拟测试开关断开，延时输出电路无输出；若检测功能故障，延时输出电路输出脱扣信号使可控硅导通，主回路开关断开。进一步地，所述检测信号锁存电路包括RS触发器和外围电路，所述外围电路包括由串联的电阻和电容组成的自动复位电路、由稳压二极管和滤波电容组成的稳压电路以及由二极管和限流电阻组成的复位端单向输入电路。作为锁存电路的优选方案，所述RS触发器由RS触发器集成芯片或分立元件或D 触发器与辅助元件的组合构成，RS触发器的复位端分别与定时器的复位端以及取样电路的输出端相连，RS触发器的置位端与定时器的输出端相连，RS触发器的输出端与模拟测试开关的控制端相连，RS触发器的输出端的反相输出端悬空。
作为取样电路的优选方案之一，所述取样电路包括感应线圈、输出运放和电子开关，输入端线圈并联一谐振电容且一端与控制芯片输出端相连另一端对地串联一电子开关，电子开关的控制端与RS触发器输出端相连；输出端线圈经运放与RS触发器复位端相连。进一步地，所述感应线圈为升压型感应线圈，输出端线圈并联谐振电容，输出端线圈一端与运放的PNP型输出三极管发射极相连，输出三极管基极经电阻、整流二极管与输出端线圈另一端相连，输出三极管的发射极和集电极之间连接滤波电容，输出三极管的集电极经电阻接地。作为取样电路的优选方案之二，所述取样电路包括比较器和电子开关，比较器的同相输入端与控制芯片输出端相连，比较器的反相输入端经电子开关接地，电子开关的控制端与RS触发器的输出端相连。所述模拟测试开关选自双向可控硅、场效应管、干簧管或继电器中的一种。所述模拟测试开关两端分别与电源火线和电源零线相连，模拟测试开关回路穿过用于检测低电阻故障的自感应线圈。所述模拟测试开关两端通过一根穿过用于检测低电阻故障的自感应线圈的导线短接。延时输出电路优选方案之一，所述延时输出电路包括两个CMOS反相器和串于反相器之间的放电电阻，放电电阻对地连接放电电容，放电电阻还并联有加速充电二极管，第一反相器的输入端与RS触发器置位端相连，第二反相器的输出端与可控硅的控制端相连。延时输出电路优选方案之二，所述延时输出电路包括由充电电阻和充电电容组成的充电延时电路以及差动放大电路，差动放大电路的输出端与可控硅的控制端相连。作为优选，该电路还包括一个与复位按钮联动的单刀双掷型模拟供电开关，其第一静接触端A与电源输入端之一相连，其第二静接触端B与相应电源输出端相连，其动接触杆C与另一电源输入端穿过用于检测低电阻故障的自感应线圈的端部相连；复位按钮处于脱扣状态时，模拟供电开关断开；复位按钮按下时，模拟供电开关动接触杆C与静接触端A 闭合，自动产生模拟漏电流，并为整个检测保护电路提供电源，可控硅闭合使脱扣线圈得电进而断开主回路开关，模拟供电开关动接触杆C与静接触端B闭合，为整个检测保护电路提供电源，模拟漏电流消失。作为另一优选方案，该漏电检测保护电路还包括一个与复位按钮联动的单刀双掷型模拟供电开关，其第一静接触端A与电源输入端之一相连，其第二静接触端B与相应电源输出端相连，其动接触杆C与另一电源输入端穿过用于检测低电阻故障的自感应线圈的端部相连；复位按钮处于脱扣状态时，该模拟供电开关的动接触杆C与第二静接触端B相连， 模拟供电开关处于闭合状态；在复位按钮按下时，模拟供电开关的动接触杆C与第二静接触端B断开，与第一静接触端A接触一瞬间自动断开，模拟供电开关自动转为与静接触端B 闭合相连状态；复位按钮复位后，模拟供电开关的动接触杆C与第二静接触端B接触，为整个检测保护电路提供电源。本发明的有益效果主要表现在无需手动测试便可定时自动检测电路漏电保护功能是否完好，且若寿命未终止则不会跳闸，使用更为方便；各功能电路组合及各自结构设计合理，成本低，反应迅速，动作可靠。
图1是本发明实施例一的电路结构图2是实现不跳闸定时检测功能完整性的电路结构框图； 图3是通过RS触发器集成芯片构成的锁存电路结构图； 图4是分立元件构成的锁存电路结构图； 图5是D触发器构成的锁存电路结构图； 图6是由感应线圈等构成的取样电路结构图； 图7是由比较器等构成的取样电路结构图； 图8是由双向可控硅构成的模拟测试开关结构图； 图9是由场效应管构成的模拟测试开关结构图； 图10是由继电器构成的模拟测试开关结构图； 图11是由干簧管构成的模拟测试开关结构图； 图12是由反相器及放电电路组成的延时输出电路结构图； 图13是由差动放大电路及充电电路组成的延时输出电路结构图； 图14是实现不跳闸定时检测功能完整性电路的结构之一； 图15是实现不跳闸定时检测功能完整性电路的结构之二 ； 图16是实现不跳闸定时检测功能完整性电路的结构之三； 图17是实现不跳闸定时检测功能完整性电路的结构之四； 图18是实现不跳闸定时检测功能完整性电路的结构之五； 图19是本发明实施例二的电路结构图； 图20是本发明实施例三的电路结构图； 图21是本发明实施例四的电路结构图； 图22是本发明实施例五的电路结构图； 图23是本发明实施例六的电路结构图； 图M是本发明实施例七的电路结构图； 图25是本发明实施例八的电路结构图； 图26是本发明实施例九的电路结构图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述 实施例一
参照图1和图2，可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，包括主回路开关 KR2-1、KR2-2、复位按钮RESET、可配合机械结构使主回路开关断开的脱扣线圈L3、控制脱扣线圈供电回路通断的可控硅V4、用于检测漏电流的感应线圈Li、用于检测低电阻故障的自感应线圈L2以及通过漏电流检测结果驱动可控硅通断的控制芯片IC1，还包括a)定时输出功能完整性检测信号的定时器DSQ ；b)检测信号锁存电路2 ;c)用于产生模拟漏电流的模拟测试开关4 ；d)延时输出电路5 ；e)用于截取控制芯片输出电流的取样电路3 ；定时器输出检测信号至锁存电路和延时输出电路，锁存电路被置位使模拟测试开关闭合，若检测功能完整，在延时周期内，控制芯片ICl输出的可控硅驱动信号被取样电路截取，使锁存电路复位，模拟测试开关断开，延时输出电路无输出；若检测功能故障，延时输出电路输出脱扣信号使可控硅导通，主回路开关KR2-1、KR2-2断开。参照图3、图4和图5，检测信号锁存电路2包括RS触发器和外围电路，外围电路包括由串联的电阻2R2和电容2C1组成的自动复位电路、由稳压二极管2V6和滤波电容2C2 组成的稳压电路以及由二极管2V1和限流电阻2R1组成的复位端单向输入电路。RS触发器由RS触发器集成芯片(图3)或分立元件(图4)或D触发器与辅助元件的组合(图5)构成，RS触发器的复位端R分别与定时器的复位端R以及取样电路的输出端相连，RS触发器的置位端S与定时器的输出端相连，RS触发器的输出端Q与模拟测试开关的控制端相连，RS触发器的输出端的反相输出端
β悬空。参照图6，取样电路3包括感应线圈3L1、输出运放和电子开关3V3，输入端线圈并联一谐振电容3C3且一端与控制芯片ICl输出端相连另一端对地串联一电子开关3V3，电子开关3V3的控制端与RS触发器输出端Q相连；输出端线圈经运放3V1与RS触发器复位端 R相连。感应线圈3L1为升压型感应线圈，匝比可以是10:100等，输出端线圈并联谐振电容3C2，输出端线圈一端与运放的PNP型输出三极管3V1发射极相连，输出三极管基极经电阻3R1、整流二极管3V2与输出端线圈另一端相连，输出三极管3V1的发射极和集电极之间连接滤波电容3C1，输出三极管的集电极经电阻3R2接地。参照图7，取样电路3也可以由比较器3IC1和电子开关3V3组成，比较器3IC1的同相输入端与控制芯片ICl输出端相连，比较器的反相输入端经电子开关3V3接地，电子开关的控制端与RS触发器的输出端相连。参照图8、图9、图10和图11所示，模拟测试开关4选自双向可控硅(图8)、场效应管(图9)、干簧管(10)或继电器(图11)中的一种，也可以是其它双向电子开关，具体接法参照附图所示。图14至图18是将图2中的功能电路模块用上述具体的功能电路组合而成的具体电路结构，图中漏电流检测控制电路由控制芯片ICI及相应外围电路组成，其中模拟测试开关4有两种接法，一种如图15所示，两端分别与电源火线和电源零线相连，模拟测试开关回路穿过用于检测低电阻故障的自感应线圈L2。另一种则如图14、图16、图17和图18所示，模拟测试开关4两端通过一根穿过用于检测低电阻故障的自感应线圈L2的导线短接， 两种接法均可产生定时检测所需的人为模拟漏电流。图12示出的是一种放电型延时输出电路，本延时输出电路5包括两个CMOS反相器5IC1和串于反相器之间的放电电阻5R1，放电电阻5R1对地连接放电电容5C1，放电电阻 5R1还并联有加速充电二极管5V1，第一反相器的输入端与RS触发器置位端相连，第二反相器的输出端与可控硅V4的控制端相连，定时器DSQ输出高电平检测信号时，第一反相器输出为零，由于电容5C1电压不能突变，开始对电阻5R1放电，若延时周期内RS触发器没有被复位，说明漏电保护功能损坏，放电至第二反相器输入为零时，第二反相器输出高电平使得可控硅V4导通；若延时周期内RS触发器被取样电路3的输出信号复位，漏电保护功能完好，则定时器DSQ也同时被复位重新开始计数，检测信号消失，第一反相器输入为零，第二反相器无高电平输出，因而可控硅V4不会导通。图13示出的是一种充电型延时输出电路，延时输出电路5包括由充电电阻5R1和充电电容5C1组成的充电延时电路以及差动放大电路，差动放大电路的输出端与可控硅V4 的控制端相连，工作过程与放电型延时输出电路类似。从图1可以看出，本漏电检测保护电路还包括一个与复位按钮RESET联动的单刀双掷型模拟供电开关KR-2，其第一静接触端A与电源输入端之一相连，其第二静接触端B 与相应电源输出端相连，其动接触杆C与另一电源输入端穿过用于检测低电阻故障的自感应线圈L2的端部相连；复位按钮处于脱扣状态时，模拟供电开关KR-2断开；复位按钮按下时，模拟供电开关KR-2动接触杆C与静接触端A闭合，自动产生模拟漏电流，并为整个检测保护电路提供电源，可控硅V4闭合使脱扣线圈得电进而断开主回路开关KR2-1、KR2-2，模拟供电开关KR-2动接触杆C与静接触端B闭合，为整个检测保护电路提供电源，模拟漏电流消失。为防止因雷击等产生的瞬间高压对电路的损坏，该漏电检测保护电路还包括至少一组放电金属片；第一放电金属片Ml和第二放电金属片M2的放电尖端或放电弧面彼此相对放置且具有一定间隙；第一放电金属片Ml与电源输出插套火线相连，第二放电金属片M2 与电源输出插套零线相连。实施例二
参照图19，本实施例的漏电检测保护电路同样设置一个与复位按钮联动的单刀双掷型模拟供电开关KR-2，但其结构有所不同，其第一静接触端A与电源输入端之一相连，其第二静接触端B与相应电源输出端相连，其动接触杆C与另一电源输入端穿过用于检测低电阻故障的自感应线圈L2的端部相连；复位按钮处于脱扣状态时，该模拟供电开关KR-2的动接触杆C与第二静接触端B相连，模拟供电开关KR-2处于闭合状态；在复位按钮按下时，模拟供电开关KR-2的动接触杆C与第二静接触端B断开，与第一静接触端A接触一瞬间自动断开，模拟供电开关KR-2自动转为与静接触端B闭合相连状态；复位按钮复位后，模拟供电开关KR-2的动接触杆C与第二静接触端B接触，为整个检测保护电路提供电源。为进一步提高防雷击效果，本实施例的漏电检测保护电路在输出端和输入端分别设置两对放电金属片，输出端的放电金属片设置方式同实施例一；输入端的放电金属片设置方式如下第一放电金属片M3和第二放电金属片M4的放电尖端或放电弧面彼此相对放置且具有一定间隙；第一放电金属片M3与电源输入端火线或零线之一相连(图19中M3与火线HOT相连)，第二放电金属片M4与另一穿过感应线圈和自感应线圈的电源输入端零线或火线相连(图19中M4与零线WHITE相连)。该漏电检测保护电路还包括至少两个压敏电阻YMl和YM2 ；第一压敏电阻YMl和第二压敏电阻YM2串联后，一端与电源输出插孔的零线输出插套相连，另一端经模拟供电开关的闭合与电源输入端零线相连；且两个压敏电阻相连的公共端经脱扣线圈与电源输入端火线相连。第二压敏电阻YM2串联后，在实际工作复位后承担了异常超压保护的作用；即在工作电源的电压超过额定电压值时第二压敏电阻将形成击穿模拟漏电流；实现自动保护性跳闸，切断电源输出以保护用电设备。该漏电检测保护电路还包括一手动测试时闪亮一次的模拟工作指示电路，包括发光二极管V3、电阻R5以及二极管V2 ；—在误将电源线接至电源输出端时常亮的接线错误指示(发光二极管V5:LED)电路以及控制电路电源指示电路(包括发光二极管V3、电阻R5); 接线错误指示电路包括整流二极管V8、限流电阻R7 ；寿命终止指示电路延时输出电路的输出端与可控硅控制端之间串有一发光二极管5V5，模拟工作指示电路在因寿命终止导致主回路开关跳闸断开后常亮，与发光二极管5V5 —起组成寿命终止指示电路。实施例三
参照图20，本实施例的锁存电路2由RS触发器集成芯片及外围电路构成；取样电路3 由比较器和电子开关3V3组成，此处电子开关采用的三极管(若所需驱动电流较小也可以采用场效应管);模拟检测开关4采用的双向可控硅V4 ；延时输出电路5采用的是反相器加放电电路组合。本实施例的模拟供电开关KR-2的动接触杆C经过脱扣线圈L3、压敏电阻YM2与主回路零线开关KR2-2后端的零线相连(即输出端零线)，静接触端B与电源输入火线HOT端相连，静接触端A与穿过自激线圈L2火线HOT抽头相连，该模拟供电开关KR-2只有两个档位，即动接触杆C要么与静接触端B接触要么与静接触段A接触。本漏电检测保护电路同样设置两对放电金属片，输入端的第一放电金属片M3与电源输入零线WHITE相连，输入端的第二放电金属片M4与穿过自激线圈L2的电源火线抽头相连；输出端的第一放电金属片Ml与主回路火线开关KR2-1后的电源输出火线相连，第二放电金属片M2与主回路零线开关KR2-2后的电源输出零线相连。本漏电检测保护电路还包括一个漏电保护控制电路工作指示灯电路。该漏电保护控制电路工作指示灯电路由指示灯LEDl (发光二极管V3)、负相整流二极管V2和限流电阻 R5构成。V3指示灯LED1。而负相整流二极管V2和限流电阻R5串联后，并联在漏电保护控制电路V1、R1、IC1的两端，一端经脱扣线圈L3 (螺线管SOL)与电源零线相连，另一端经模拟供电开关KR-2与电源火线相连。又构成复位模拟漏电流的通路；达到漏电保护控制电路复位检测的功能。若寿命终止即阻止复位。本发明具有模拟漏电与工作指示灯双重功能1、当复位按钮被按下时，如果漏电检测保护电路没有寿命终止，该漏电保护控制电路工作指示灯电路产生负相半周模拟漏电流，指示灯LEDl闪亮一次，而漏电保护控制电路VI、 RU ICl电路是正相半周模拟漏电流，如果漏电检测保护电路寿命终止，则阻止复位按钮复位；2、同时，该漏电保护控制电路工作指示灯电路又具有指示漏电保护控制电路电源正常的功能，表明漏电检测保护电路是否寿命终止，是否能够正常工作；所以，本发明漏电保护控制电路工作指示灯电路将两种功能合二为一，电路更简洁。该漏电检测保护电路还包括一接线错误显示电路，该接线错误显示电路由与复位按钮联动的常闭开关KR-3、指示灯LED2 (发光二极管V8)、二极管V7和限流电阻R7构成。 与复位按钮联动的常闭开关KR-3、二极管V7、指示灯LED2和限流电阻R7依次串联后，一端与电源输出端火线相连，另一端与电源输出端零线相连。当复位按钮RESET处于脱扣状态时，开关KR-3闭合，当复位按钮RESET处于复位状态时，开关KR-3断开，指示灯LED2不会亮起，表示接线正确。当错误地将墙壁内的电源线与漏电检测保护电路电源输出端LOAD相连时，由于复位按钮RESET处于脱扣状态，所以，开关KR-3处于闭合状态，指示灯LED3亮， 表明该漏电检测保护电路接线错误。反之，当安装工人接线正确时，即使复位按钮RESET处于脱扣状态，开关KR-3处于闭合状态，由于漏电检测保护电路电源输出端不带电，所以，指示灯LED2不亮。
该漏电检测保护电路还包括一寿命终止指示电路，即阳极与延时输出电路5输出端相连、阴极与可控硅V4控制端相连的发光二极管5V5，在延时输出电路由高电平输出时 5V5亮起，表明寿命已经终止，提示用户更换。实施例四
参照图21，本实施例的锁存电路2由RS触发器集成芯片及外围电路构成；取样电路3 由比较器和电子开关3V3组成，此处电子开关采用的三极管(若可控硅V4所需驱动电流较小也可以采用场效应管)；模拟检测开关4采用的双向可控硅；延时输出电路5采用的是反相器加放电电路组合。本实施例的模拟供电开关KR-2的动接触杆C经过脱扣线圈L3、压敏电阻YM2与电源输入零线相连，静接触端B与主回路火线开关后的火线抽头(电源输出火线)相连，静接触端A与电源输入火线HOT端相连，该模拟供电开关KR-2只有两个档位，即动接触杆C要么与静接触端B接触要么与静接触段A接触。本漏电检测保护电路设置三对放电金属片，输入端的第一放电金属片M3与电源输入零线WHITE相连，输入端的第二放电金属片M4与穿过自激线圈L2的电源火线抽头相连；输出端的第一放电金属片Ml与主回路火线开关KR2-1后的电源输出火线相连，第二放电金属片M2与主回路零线开关KR2-2后的电源输出零线相连。另外还设置第三对放电金属片M7、M8，第一放电金属片M7与电源输入零线相连，第二放电金属片M8与模拟供电开关 KR-2的动接触杆C相连。本漏电检测保护电路还包括一个模拟工作指示灯电路。该模拟工作指示灯电路由指示灯LEDl (发光二极管V3)、二极管V2和模拟电阻R5构成。指示灯LEDl、二极管V2和模拟电阻R5串联后，一端经脱扣线圈L3 (螺线管SOL)以及模拟供电开关KR-2与穿过自激线圈L2的电源输出零线相连(动接触杆C与静接触端B相连时)，另一端经压敏电阻YM2与电源输入火线相连。为了及时反应漏电检测保护电路的工作状态，本实施例还包括一工作状态显示电路。该显示电路由电源输出指示灯LED3、二极管V6和限流电阻R6构成。电源输出指示灯 LED3、二极管V6和限流电阻R6串联后，一端与电源输出端火线相连，另一端经开关KR-4 与电源输出端零线相连。当漏电检测保护电路电源输出端有电源输出时，电源输出指示灯 LED3亮，反之，LED3不亮。该漏电检测保护电路还包括一寿命终止指示电路，即阳极与延时输出电路5输出端相连、阴极与可控硅V4控制端相连的发光二极管5V5，在延时输出电路由高电平输出时 5V5亮起，表明寿命已经终止。实施例五
参照图22，本实施例的锁存电路2由RS触发器集成芯片及外围电路构成；取样电路3 由比较器和电子开关3V3组成，此处电子开关采用的三极管；模拟检测开关4采用的双向可控硅；延时输出电路5采用的是反相器加放电电路组合。本实施例的模拟供电开关KR-2的动接触杆C经过脱扣线圈L3、压敏电阻YM2与电源输入零线WHITE相连，静接触端B与主回路火线开关后的火线抽头(电源输出火线)相连，静接触端A与电源输入火线HOT端相连，该模拟供电开关KR-2只有两个档位，即动接触杆C要么与静接触端B接触要么与静接触段A接触。
本漏电检测保护电路设置两对放电金属片，输入端的第一放电金属片M3与电源输入零线WHITE相连，输入端的第二放电金属片M4与穿过自激线圈L2的电源火线抽头相连；输出端的第一放电金属片Ml与主回路火线开关KR2-1后的电源输出火线相连，第二放电金属片M2与主回路零线开关KR2-2后的电源输出零线相连。本漏电检测保护电路还包括一个模拟工作指示灯电路。该模拟工作指示灯电路由指示灯LEDl (发光二极管V3)、二极管V2和模拟电阻R5构成。指示灯LEDl、二极管V2和模拟电阻R5串联后，一端经脱扣线圈L3 (螺线管SOL)以及模拟供电开关KR-2与穿过自激线圈L2的电源输出零线相连(动接触杆C与静接触端B相连时)，另一端经压敏电阻YM2与电源输入火线相连。该漏电检测保护电路还包括一接线错误显示电路，该接线错误显示电路由与复位按钮联动的常闭开关KR-3、指示灯LED2 (发光二极管V8)、二极管V7和限流电阻R7构成。 与复位按钮联动的常闭开关KR-3、二极管V7、指示灯LED2和限流电阻R7依次串联后，一端与电源输出端火线相连，另一端与电源输出端零线相连。当复位按钮RESET处于脱扣状态时，开关KR-3闭合，当复位按钮RESET处于复位状态时，开关KR-3断开，指示灯LED2不会亮起，表示接线正确。当错误地将墙壁内的电源线与漏电检测保护电路电源输出端LOAD相连时，由于复位按钮RESET处于脱扣状态，所以，开关KR-3处于闭合状态，指示灯LED3亮， 表明该漏电检测保护电路接线错误。反之，当安装工人接线正确时，即使复位按钮RESET处于脱扣状态，开关KR-3处于闭合状态，由于漏电检测保护电路电源输出端不带电，所以，指示灯LED2不亮。本漏电检测保护电路还包括一个模拟工作指示灯电路。该模拟工作指示灯电路由指示灯LEDl (发光二极管V3)、二极管V2和模拟电阻R5构成。指示灯LEDl、二极管V2和模拟电阻R5串联后，一端经脱扣线圈L3 (螺线管SOL)与电源零线相连，另一端经模拟供电开关KR-2与电源火线相连。本发明模拟工作指示灯电路具有双重功能1、当复位按钮被按下时，如果漏电检测保护电路没有寿命终止，该模拟工作指示灯电路产生模拟漏电流，指示灯LEDl闪亮一次，如果漏电检测保护电路寿命终止，则阻止复位按钮复位；2、同时，该模拟工作指示灯电路又具有指示、显示功能，表明漏电检测保护电路是否寿命终止，是否能够正常工作。该漏电检测保护电路还包括一寿命终止指示电路，即阳极与延时输出电路5输出端相连、阴极与可控硅V4控制端相连的发光二极管5V5，在延时输出电路由高电平输出时 5V5亮起，表明寿命已经终止。实施例六
参照图23，本实施例的锁存电路2由RS触发器集成芯片及外围电路构成；取样电路3 由比较器和电子开关3V3组成，此处电子开关采用的三极管；模拟检测开关4采用的双向可控硅；延时输出电路5采用的是反相器加放电电路组合。本实施例的模拟供电开关KR-2的动接触杆C经过压敏电阻YMl、脱扣线圈L3与电源输出零线相连，静接触端B与主回路零线开关后的零线抽头(电源输出零线)相连，静接触端A与电源输入零线WHITE端相连，该模拟供电开关KR-2只有两个档位，即动接触杆C要么与静接触端B接触要么与静接触段A接触。本漏电检测保护电路设置两对放电金属片，输出端的第一放电金属片Ml与主回路火线开关KR2-1后的电源输出火线相连，第二放电金属片M2与主回路零线开关KR2-2 后的电源输出零线相连；另一对放电金属片M7、M8分别电源输入火线HOT和模拟供电开关 KR-2的动接触杆C相连。本漏电检测保护电路还包括一个模拟工作指示灯电路。该模拟工作指示灯电路由指示灯LEDl (发光二极管V3)、二极管V2和模拟电阻R5构成。指示灯LEDl、二极管V2和模拟电阻R5串联后，一端经脱扣线圈L3 (螺线管SOL)以及模拟供电开关KR-2与穿过自激线圈L2的电源输出零线相连(动接触杆C与静接触端B相连时)，另一端经压敏电阻YM2与电源输入火线相连。该漏电检测保护电路还包括一接线错误显示电路，该接线错误显示电路由与复位按钮联动的常闭开关KR-3、指示灯LED2 (发光二极管V8)、二极管V7和限流电阻R7构成。 与复位按钮联动的常闭开关KR-3、二极管V7、指示灯LED2和限流电阻R7依次串联后，一端与电源输出端火线相连，另一端与电源输出端零线相连。当复位按钮RESET处于脱扣状态时，开关KR-3闭合，当复位按钮RESET处于复位状态时，开关KR-3断开，指示灯LED2不会亮起，表示接线正确。当错误地将墙壁内的电源线与漏电检测保护电路电源输出端LOAD相连时，由于复位按钮RESET处于脱扣状态，所以，开关KR-3处于闭合状态，指示灯LED3亮， 表明该漏电检测保护电路接线错误。反之，当安装工人接线正确时，即使复位按钮RESET处于脱扣状态，开关KR-3处于闭合状态，由于漏电检测保护电路电源输出端不带电，所以，指示灯LED3不亮。本漏电检测保护电路还包括一个模拟工作指示灯电路。该模拟工作指示灯电路由指示灯LEDl (发光二极管V3)、二极管V2和模拟电阻R5构成。指示灯LEDl、二极管V2和模拟电阻R5串联后，一端经脱扣线圈L3 (螺线管SOL)与穿过自激线圈L2的电源输出火线相连，另一端经模拟供电开关KR-2与穿过自激线圈L2的电源火线输出端相连(动接触杆C 与静接触段B接触时)。该漏电检测保护电路还包括一寿命终止指示电路，即阳极与延时输出电路5输出端相连、阴极与可控硅V4控制端相连的发光二极管5V5，在延时输出电路由高电平输出时 5V5亮起，表明寿命已经终止。实施例七
参照图M，本实施例的锁存电路2由RS触发器集成芯片及外围电路构成；取样电路3 由比较器和电子开关3V3组成，此处电子开关采用的三极管；模拟检测开关4采用的双向可控硅；延时输出电路5采用的是反相器加放电电路组合。本实施例的模拟供电开关KR-2的动接触杆C经过压敏电阻YMl、脱扣线圈L3与电源输出零线相连，静接触端B与电源输出零线端相连，静接触端A与电源输入零线WHITE端相连，该模拟供电开关KR-2只有两个档位，即动接触杆C要么与静接触端B接触要么与静接触段A接触。本漏电检测保护电路设置两对放电金属片，输入端的第一放电金属片M3与电源输入零线WHITE相连，输入端的第二放电金属片M4与穿过自激线圈L2的电源火线抽头相连；输出端的第一放电金属片Ml与主回路火线开关KR2-1后的电源输出火线相连，第二放电金属片M2与主回路零线开关KR2-2后的电源输出零线相连。本漏电检测保护电路还包括一个漏电保护电路工作指示灯电路。该漏电保护电路工作指示灯电路由指示灯LEDl (发光二极管V3)、二极管V2和限流电阻R5构成。指示灯 LED1、二极管V2和限流电阻R5串联后，一端经脱扣线圈L3 (螺线管SOL)与穿过自激线圈 L2的电源输出火线相连，另一端经模拟供电开关KR-2与电源输入零线相连(动接触杆C与静接触端A接触时)。该漏电检测保护电路还包括一接线错误显示电路，该接线错误显示电路由与复位按钮联动的常闭开关KR-3、指示灯LED2 (发光二极管V8)、二极管V7和限流电阻R7构成。 与复位按钮联动的常闭开关KR-3、二极管V7、指示灯LED2和限流电阻R7依次串联后，一端与电源输出端火线相连，另一端与电源输出端零线相连。当复位按钮RESET处于脱扣状态时，开关KR-3闭合，当复位按钮RESET处于复位状态时，开关KR-3断开，指示灯LED2不会亮起，表示接线正确。当错误地将墙壁内的电源线与漏电检测保护电路电源输出端LOAD相连时，由于复位按钮RESET处于脱扣状态，所以，开关KR-3处于闭合状态，指示灯LED3亮， 表明该漏电检测保护电路接线错误。反之，当安装工人接线正确时，即使复位按钮RESET处于脱扣状态，开关KR-3处于闭合状态，由于漏电检测保护电路电源输出端不带电，所以，指示灯LED2不亮。该漏电检测保护电路还包括一寿命终止指示电路，即阳极与延时输出电路5输出端相连、阴极与可控硅V4控制端相连的发光二极管5V5，在延时输出电路由高电平输出时 5V5亮起，表明寿命已经终止。实施例八
参照图25，本实施例的锁存电路2由RS触发器集成芯片及外围电路构成；取样电路3 由感应线圈3L1、输出运放以及电子开关组成，此处电子开关采用继电器；模拟检测开关4 采用的干簧管；延时输出电路5采用的是反相器加放电电路组合。本实施例的模拟供电开关KR-2的动接触杆C经过压敏电阻YMl、脱扣线圈L3与电源输出火线相连，静接触端B与电源输入零线端WHITE相连，静接触端A与电源输出零线端相连，该模拟供电开关KR-2只有两个档位，即动接触杆C要么与静接触端B接触要么与静接触段A接触。
本漏电检测保护电路设置两对放电金属片，输入端的第一放电金属片M3与电源输入火线HOT相连，输入端的第二放电金属片M4与穿过自激线圈L2的电源零线抽头相连；输出端的第一放电金属片Ml与主回路火线开关KR2-1后的电源输出火线相连，第二放电金属片 M2与主回路零线开关KR2-2后的电源输出零线相连。本漏电检测保护电路还包括一个漏电保护电路工作指示灯电路。该漏电保护电路工作指示灯电路由指示灯LEDl (发光二极管V3)、二极管V2和限流电阻R5构成。指示灯 LED1、二极管V2和限流电阻R5串联后，一端与电源输入火线相连，另一端经模拟供电开关 KR-2与电源输入零线相连(动接触杆C与静接触端B接触时)。该漏电检测保护电路还包括一接线错误显示电路，该接线错误显示电路由与复位按钮联动的常闭开关KR-3、指示灯LED2 (发光二极管V8)、二极管V7和限流电阻R7构成。 与复位按钮联动的常闭开关KR-3、二极管V7、指示灯LED2和限流电阻R7依次串联后，一端与电源输出端火线相连，另一端与电源输出端零线相连。当复位按钮RESET处于脱扣状态时，开关KR-3闭合，当复位按钮RESET处于复位状态时，开关KR-3断开，指示灯LED2不会亮起，表示接线正确。当错误地将墙壁内的电源线与漏电检测保护电路电源输出端LOAD相连时，由于复位按钮RESET处于脱扣状态，所以，开关KR-3处于闭合状态，指示灯LED3亮， 表明该漏电检测保护电路接线错误。反之，当安装工人接线正确时，即使复位按钮RESET处于脱扣状态，开关KR-3处于闭合状态，由于漏电检测保护电路电源输出端不带电，所以，指示灯LED2不亮。该漏电检测保护电路还包括一寿命终止指示电路，即阳极与延时输出电路5输出端相连、阴极与可控硅V4控制端相连的发光二极管5V5，在延时输出电路由高电平输出时 5V5亮起，表明寿命已经终止。实施例九
参照图沈，本实施例的锁存电路2由RS触发器集成芯片及外围电路构成；取样电路3 由感应线圈3L1、输出运放以及电子开关组成，此处电子开关采用继电器；模拟检测开关4 采用的干簧管；延时输出电路5采用的是反相器加放电电路组合。本实施例的模拟供电开关KR-2的动接触杆C经过压敏电阻YM1、脱扣线圈L3与电源输出零线相连，静接触端B与电源输入火线端HOT端相连，静接触端A与穿过自激线圈 L2的电源输出火线端相连，该模拟供电开关KR-2只有两个档位，即动接触杆C要么与静接触端B接触要么与静接触段A接触。
本漏电检测保护电路设置两对放电金属片，输入端的第一放电金属片M3与电源输入零线HOT相连，输入端的第二放电金属片M4与穿过自激线圈L2的电源火线抽头相连；输出端的第一放电金属片Ml与主回路火线开关KR2-1后的电源输出火线相连，第二放电金属片 M2与主回路零线开关KR2-2后的电源输出零线相连。本漏电检测保护电路还包括一个漏电保护电路工作指示灯电路。该漏电保护电路工作指示灯电路由指示灯LEDl (发光二极管V3)、二极管V2和限流电阻R5构成。指示灯 LED1、二极管V2和限流电阻R5串联后，一端与电源输入零线相连，另一端经模拟供电开关 KR-2与电源输火零线相连(动接触杆C与静接触端B接触时)。该漏电检测保护电路还包括一接线错误显示电路，该接线错误显示电路由与复位按钮联动的常闭开关KR-3、指示灯LED2 (发光二极管V8)、二极管V7和限流电阻R7构成。 与复位按钮联动的常闭开关KR-3、二极管V7、指示灯LED2和限流电阻R7依次串联后，一端与电源输出端火线相连，另一端与电源输出端零线相连。当复位按钮RESET处于脱扣状态时，开关KR-3闭合，当复位按钮RESET处于复位状态时，开关KR-3断开，指示灯LED2不会亮起，表示接线正确。当错误地将墙壁内的电源线与漏电检测保护电路电源输出端LOAD相连时，由于复位按钮RESET处于脱扣状态，所以，开关KR-3处于闭合状态，指示灯LED3亮， 表明该漏电检测保护电路接线错误。反之，当安装工人接线正确时，即使复位按钮RESET处于脱扣状态，开关KR-3处于闭合状态，由于漏电检测保护电路电源输出端不带电，所以，指示灯LED2不亮。该漏电检测保护电路还包括一寿命终止指示电路，即阳极与延时输出电路5输出端相连、阴极与可控硅V4控制端相连的发光二极管5V5，在延时输出电路由高电平输出时 5V5亮起，表明寿命已经终止。虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本领域普通技术人员应当了解，可以不限于上述实施例的描述，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种变化。
权利要求
1.可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，包括主回路开关(KR2-1、 KR2-2)、复位按钮、可配合机械结构使主回路开关断开的脱扣线圈(L3)、控制脱扣线圈供电回路通断的可控硅(V4)、用于检测漏电流的感应线圈(Li)、用于检测低电阻故障的自感应线圈(L2)以及通过漏电流检测结果驱动可控硅通断的控制芯片(IC1)，其特征在于还包括a)定时输出功能完整性检测信号的定时器；b)检测信号锁存电路；c)用于产生模拟漏电流的模拟测试开关；d)延时输出电路；e)用于截取控制芯片输出电流的取样电路；定时器输出检测信号至锁存电路和延时输出电路，锁存电路被置位使模拟测试开关闭合，若检测功能完整，在延时周期内，控制芯片(ICl)输出的可控硅驱动信号被取样电路截取，使锁存电路复位，模拟测试开关断开，延时输出电路无输出；若检测功能故障，延时输出电路输出脱扣信号使可控硅导通，主回路开关断开。
2.根据权利要求1所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于所述检测信号锁存电路包括RS触发器和外围电路，所述外围电路包括由串联的电阻 (2R2)和电容(2C1)组成的自动复位电路、由稳压二极管(2V6)和滤波电容(2C2)组成的稳压电路以及由二极管(2V1)和限流电阻(2R1)组成的复位端单向输入电路。
3.根据权利要求2所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于所述RS触发器由RS触发器集成芯片或分立元件或D触发器与辅助元件的组合构成，RS 触发器的复位端分别与定时器的复位端以及取样电路的输出端相连，RS触发器的置位端与定时器的输出端相连，RS触发器的输出端与模拟测试开关的控制端相连，RS触发器的输出端的反相输出端悬空。
4.根据权利要求1所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于所述取样电路包括感应线圈(3L1)、输出运放和电子开关(3V3)，输入端线圈并联一谐振电容(3C3)且一端与控制芯片(ICl)输出端相连另一端对地串联一电子开关(3V3)，电子开关(3V3)的控制端与RS触发器输出端相连；输出端线圈经运放与RS触发器复位端相连。
5.根据权利要求4所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于所述感应线圈为升压型感应线圈，输出端线圈并联谐振电容(3C2)，输出端线圈一端的 PNP型输出三极管(3V1)发射极相连，输出三极管基极经电阻(3R1)、整流二极管(3V2)与输出端线圈另一端相连，输出三极管的发射极和集电极之间连接滤波电容(3C1)，输出三极管的集电极经电阻(3R2)接地。
6.根据权利要求1所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于所述取样电路包括取样的电流通过电阻(3R1)、(3R5)、比较器(3IC1)和电子开关 (3V3),比较器的同相输入端与控制芯片(ICl)输出端相连，比较器的反相输入端经电子开关(3V3)接地，电子开关的控制端与RS触发器的输出端相连。
7.根据权利要求1所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于所述模拟测试开关选自双向可控硅、场效应管、干簧管或继电器中的一种。
8.根据权利要求7所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于所述模拟测试开关两端分别与电源火线和电源零线相连，模拟测试开关回路穿过用于检测低电阻故障的自感应线圈(L2)。
9.根据权利要求7所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于所述模拟测试开关两端通过一根穿过用于检测低电阻故障的自感应线圈(L2)的导线短接。
10.根据权利要求1所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于所述延时输出电路包括两个CMOS反相器和串于反相器之间的放电电阻(5R1)，放电电阻(5R1)对地连接放电电容(5C1)，放电电阻(5R1)还并联有加速充电二极管(5V1)，第一反相器的输入端与RS触发器置位端相连，第二反相器的输出端与可控硅(V4)的控制端相连。
11.根据权利要求1所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于所述延时输出电路包括由充电电阻(5R1 )、加速放电二极管(5V1)和充电电容(5C1) 组成的充电延时电路以及分立元件组成的差动放大电路，差动放大电路的输出端与可控硅 (V4)的控制端相连。
12.根据权利要求1至11任一项所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于该电路还包括一个与复位按钮联动的单刀双掷型模拟供电开关(KR-2)， 其第一静接触端A与电源输入端之一相连，其第二静接触端B与相应电源输出端相连，其动接触杆C与另一电源输入端穿过用于检测低电阻故障的自感应线圈(L2)的端部相连；复位按钮处于脱扣状态时，模拟供电开关(KR-2)断开；复位按钮按下时，模拟供电开关(KR-2) 动接触杆C与静接触端A闭合，自动产生模拟漏电流，并为整个检测保护电路提供电源，可控硅(V4)闭合使脱扣线圈得电进而断开主回路开关(KR2-l、KR2-2)，模拟供电开关(KR-2) 动接触杆C与静接触端B闭合，为整个检测保护电路提供电源，模拟漏电流消失。
13.根据权利要求1至11任一项所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于还包括一个与复位按钮联动的单刀双掷型模拟供电开关(KR-2)，其第一静接触端A与电源输入端之一相连，其第二静接触端B与相应电源输出端相连，其动接触杆 C与另一电源输入端穿过用于检测低电阻故障的自感应线圈(L2)的端部相连；复位按钮处于脱扣状态时，该模拟供电开关(KR-2)的动接触杆C与第二静接触端B相连，模拟供电开关(KR-2)处于闭合状态；在复位按钮按下时，模拟供电开关(KR-2)的动接触杆C与第二静接触端B断开，与第一静接触端A接触一瞬间自动断开，模拟供电开关(KR-2)自动转为与静接触端B闭合相连状态；复位按钮复位后，模拟供电开关(KR-2)的动接触杆C与第二静接触端B接触，为整个检测保护电路提供电源。
14.根据权利要求13所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于该漏电检测保护电路还包括至少一组放电金属片；第一放电金属片和第二放电金属片的放电尖端或放电弧面彼此相对放置且具有一定间隙；第一放电金属片与电源输出插套火线相连，第二放电金属片与电源输出插套零线相连。
15.根据权利要求13所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于该漏电检测保护电路还包括至少一组放电金属片；第一放电金属片和第二放电金属片的放电尖端或放电弧面彼此相对放置且具有一定间隙；第一放电金属片与电源输入端火线或零线之一相连，第二放电金属片与另一穿过感应线圈和自感应线圈的电源输入端零线或火线相连。
16.根据权利要求13所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于该漏电检测保护电路还包括至少两个压敏电阻(YM1、YM2);所述第一压敏电阻和第二压敏电阻串联后，一端与电源输出插孔的零线输出插套相连，另一端经模拟供电开关的闭合与电源输入端零线相连；且两个压敏电阻相连的公共端经脱扣线圈与电源输入端火线相连。
17.根据权利要求13所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于该漏电检测保护电路还包括至少两个压敏电阻(YM1、YM2);所述第一压敏电阻和第二压敏电阻串联后，一端与电源输出插孔的零线输出插套相连，另一端与电源输入端零线相连；且两个压敏电阻相连的公共端经脱扣线圈、模拟供电开关的静接触端与电源输入端火线相连。
18.根据权利要求13所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于该漏电检测保护电路还包括一手动测试时闪亮一次的模拟工作指示电路、一在误将电源线接至电源输出端时常亮的接线错误指示电路。
19.根据权利要求18所述的可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，其特征在于所述延时输出电路的输出端与可控硅控制端之间串有一发光二极管(5V5)，所述模拟工作指示电路在因寿命终止导致主回路开关跳闸断开后常亮，与发光二极管(5V5)—起组成寿命终止指示电路。
全文摘要
本发明提供一种可定时自动检测功能完整性的漏电检测保护电路，包括主回路开关、复位按钮、脱扣线圈、可控硅、用于检测漏电流的感应线圈、用于检测低电阻故障的自感应线圈以及通过漏电流检测结果驱动可控硅通断的控制芯片，还包括a)定时输出功能完整性检测信号的定时器；b)检测信号锁存电路；c)用于产生模拟漏电流的模拟测试开关；d)延时输出电路；e)取样电路；定时器输出检测信号至锁存电路和延时输出电路；若检测功能故障，延时输出电路输出脱扣信号使可控硅导通，主回路开关断开。本发明的有益效果主要表现在无需手动测试便可定时自动检测电路漏电保护功能是否完好，且若寿命未终止则不会跳闸，使用更为方便。
文档编号H02H3/32GK102306924SQ20111027031
公开日2012年1月4日 申请日期2011年9月14日 优先权日2011年9月14日
发明者陆华洋, 黄华道 申请人:黄华道