本实用新型涉及低压电器领域，特别涉及一种带自行诊断检测功能的剩余电流动作断路器电路。
背景技术：
目前，剩余电流动作断路器，客户目前的检测手段为每月按产品上试验按钮，模拟一个漏电信号，以保护断路器是否跳闸为判断依据，从而进行判断产品是否存在失效现象。手工操作繁琐，操作不当且有触电危险。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单紧凑，性能安全稳定，检测准确可靠的带自行诊断检测功能的剩余电流动作断路器电路。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种带自行诊断检测功能的剩余电流动作断路器电路，包括电源电路，漏电信号采集控制电路和脱扣电路；所述电源电路的输入端与外接电源连接用于取电，电源电路的输出端与脱扣电路和漏电信号采集控制电路连接，为其提供工作电源，还包括零序互感器TA，漏电信号采集控制电路的输入端与零序互感器TA的二次回路引线的两端连接，漏电信号采集控制电路的输出端与脱扣电路的输入端连接；还包括进行漏电检测的自行诊断控制电路，自行诊断控制电路的输入端与外接电源连接用于取电，自行诊断控制电路的输出端与漏电信号采集控制电路的输入端连接，在电源的负半周期，自行诊断控制电路模拟漏电信号，向漏电信号采集控制电路发出模拟漏电信号进行漏电检测。
进一步，所述自行诊断控制电路包括诊断芯片U2，三极管Q2；所述诊断芯片U2与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极与外接电源的电源N相连接，诊断芯片U2与外接电源的电源L相连接，三极管Q2的发射极接地，诊断芯片U2与脱扣电路连接；断路器合闸上电后，诊断芯片U2检测到相位接近正半周期结束时，在相位负半周产生周期测试过程，诊断芯片U2控制三极管Q2导通，漏电信号采集控制电路检测到漏电信号，诊断芯片U2通过脱扣电路是否导通来判断电路是否存在故障。
进一步，所述自行诊断控制电路还包括二极管VD7，电阻R18，电阻R24，电容C6，电阻R17，电容C5，电阻R22和二极管VD6；二极管VD7的正极与外接电源的电源N相连接，二极管VD7的负极经过电阻R24与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极经过电阻R17与诊断芯片U2的第六管脚连接，电容C6并联连接在三极管Q2的基极和三极管Q2的发射极之间，电阻R18的一端与外接电源的电源L相连接，另一端与诊断芯片U2的第四管脚连接，电容C5并联连接在诊断芯片U2的第二管脚和诊断芯片U2的第三管脚之间，诊断芯片U2的第二管脚接地，诊断芯片U2的第三管脚与降压电路连接，电阻R22和二极管VD6并联后的一端与诊断芯片U2的第一管脚连接，另一端与脱扣电路连接。
进一步，还包括自动断电电路和或报警电路。
进一步，还包括自动断电电路，自动断电电路包括电阻R25，可控硅Q4和电容C12；电阻R25的一端与自行诊断控制电路连接，电阻R25的另一端与可控硅Q4的控制极连接，电容C12的一端与可控硅Q4的控制极连接，另一端接地，可控硅Q4的阴极接地，可控硅Q4的阳极与脱扣电路的脱扣线圈KA连接。
进一步，还包括报警电路，报警电路在电路故障时报警；所述报警电路包括发光二极管D9和电阻R16，发光二极管D9和电阻R16串联后的一端与自行诊断控制电路连接，另一端接地。
进一步，还包括报警电路，报警电路在电路故障时报警；所述报警电路包括电阻R26，扬声器LS，电容C12，电阻R27，电阻R28，电阻R29和电阻R30；电阻R26的一端与自行诊断控制电路连接，电阻R26的另一端与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极与扬声器LS连接，电容C12的一端与三极管Q4的集电极连接，另一端接地；电阻R27与电阻R28并联后的一端和电阻R29与电阻R30并联后的一端连接，电阻R27与电阻R28并联后的另一端与三极管Q4的集电极连接，电阻R29与电阻R30并联后的另一端与脱扣电路的脱扣线圈KA连接。
进一步，所述外接电源为两相电源，包括电源L相和电源N相，所述电源电路包括浪涌吸收电路，降压电路和整流电路；浪涌吸收电路的输入端与外接电源连接对输入电源进行浪涌吸收保护，浪涌吸收电路的输出端与整流电路的输入端连接，整流电路的输出端与降压电路的输入端和脱扣电路的输入端连接，降压电路的输出端与漏电信号采集控制电路的输入端和自行诊断控制电路的输入端连接。
进一步，所述浪涌吸收电路包括压敏电阻RV1和压敏电阻RV2，压敏电阻RV1和压敏电阻RV2分别并联连接在电源L相和电源N相之间；所述整流电路为全波整流桥，所述整流桥包括二极管VD2，二极管VD3，二极管VD4和二极管VD5，整流桥的两个异性输入端分别与电源L相和电源N相连接，整流桥的同性输出端正极接地，整流桥的同性输出端负极与降压电路的输入端和脱扣电路的输入端连接。
进一步，所述降压电路包括对漏电信号采集控制电路进行降压的第一降压电路和对自行诊断控制电路进行降压的第二降压电路；所述第一降压电路包括电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8和电阻R9，电阻R1与电阻R2、电阻R3与电阻R4、电阻R5与电阻R6分别串联连接后并联在一起，并联后的一端与整流电路的输出端连接，并联后的另一端与电阻R7、电阻R8、电阻R9并联后的一端连接，电阻R7、电阻R8、电阻R9并联后的另一端与漏电信号采集控制电路的输入端连接；所述第二降压电路包括电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14和电阻R15，电阻R10、电阻R11、电阻R12和电阻R13、电阻R14、电阻R15分别串联后并联连接，并联后的一端与整流电路的输出端连接，另一端与自行诊断控制电路的输入端连接。
进一步，所述脱扣电路包括脱扣线圈KA，二极管VD1和可控硅Q3；脱扣线圈KA的一端与外接电源的电源L相连接，脱扣线圈KA的另一端与二极管VD1的正极连接，二极管VD1的负极与可控硅Q3的阳极连接，可控硅Q3的阴极接地，可控硅Q3的控制极与漏电信号采集控制电路连接，二极管VD1和可控硅Q3的中间节点与自行诊断控制电路连接。
进一步，所述漏电信号采集控制电路包括控制芯片U1、双向二极管Q1、调试电阻R21、电阻R19、电阻R20和电容C1、电容C2、电容C3、电容C4和电容C7；所述外接电源的电源L相、电源N相均穿过零序互感器TA，调试电阻R21、双向二极管Q1依次并联在零序互感器TA的二次回路引线的两端；双向二极管Q1两端分别与电容C10、电容C11连接，电容C10、电容C11的另一端接地，电阻R19、电阻R20一端分别与电容C10、电容C11连接，另一端分别与控制芯片U1的第二管脚和控制芯片U1的第三管脚连接，控制芯片U1的第二管脚和控制芯片U1的第三管脚之间并联电容C4，控制芯片U1的第八管脚与降压电路连接，电容C7的一端与控制芯片U1的第八管脚连接，另一端接地，电容C2并联连接在控制芯片U1的第四管脚和控制芯片U1的第五管脚之间，电容C1并联连接在控制芯片U1的第四管脚和控制芯片U1的第六管脚之间，电容C3并联连接在控制芯片U1的第四管脚和控制芯片U1的第七管脚之间，控制芯片U1的第四管脚与脱扣电路连接。
进一步，还包括漏电测试电路，所述漏电测试电路包括常开测试开关S2和试验电阻R23，常开测试开关S2和试验电阻R23串联连接在外接电源的电源L相和电源N相之间。
本实用新型带自行诊断检测功能的剩余电流动作断路器电路，包括电源电路，漏电信号采集控制电路和脱扣电路，还包括对整个漏电脱扣回路进行检测的自行诊断控制电路，自行诊断控制电路的输入端与外接电源连接用于取电可在线不断电对整个漏电脱扣回路进行检测，自行诊断控制电路通过向漏电信号采集控制电路发出模拟漏电信号，整个检测过程都可在电源的负半周期进行，当整个漏电脱扣回路中的任一元件发生损坏时，都会造成脱扣电路不工作，进而检测到电路故障。本实用新型设置自动断电电路，在电路存在故障时，触发可控硅导通，引起脱扣线圈脱扣，自行检测到故障后自行断电跳闸，保证用电安全。自行诊断控制电路与报警电路连接，在电路存在故障时，通过报警电路报警，本实施例中采用发光二级管发光指示或闪烁报警，当然报警电路也可以采用蜂鸣器等进行报警提示。本实用新型分别采用两路降压电路分别对漏电信号采集控制电路和自行诊断控制电路进行降压，保证芯片的用电安全。
附图说明
图1是本实用新型剩余电流动作断路器电路的结构示意图；
图2是本实用新型剩余电流动作断路器电路一实施例的电路图；
图3是本实用新型剩余电流动作断路器电路第另一实施例的电路图；
图4是本实用新型剩余电流动作断路器电路另一实施例的电路图；
图5是本实用新型剩余电流动作断路器电路另一实施例的电路图。
具体实施方式
以下结合附图1至5给出的实施例，进一步说明本实用新型的带自行诊断检测功能的剩余电流动作断路器电路的具体实施方式。本实用新型的带自行诊断检测功能的剩余电流动作断路器电路不限于以下实施例的描述。
如图1-5所示，本实用新型带自行诊断检测功能的剩余电流动作断路器电路，包括电源电路，漏电信号采集控制电路和脱扣电路；所述电源电路的输入端与外接电源连接用于取电，电源电路的输出端与脱扣电路和漏电信号采集控制电路连接，为其提供工作电源，还包括零序互感器TA，漏电信号采集控制电路的输入端与零序互感器TA的二次回路引线的两端连接，漏电信号采集控制电路的输出端与脱扣电路的输入端连接，为其提供脱扣信号；还包括进行漏电检测的的自行诊断控制电路，自行诊断控制电路的输入端与外接电源连接用于取电，自行诊断控制电路的输出端与漏电信号采集控制电路的输入端连接，自行诊断控制电路模拟漏电信号，向漏电信号采集控制电路发出模拟漏电信号进行漏电检测。本实用新型带自行诊断检测功能的剩余电流动作断路器电路，包括电源电路，漏电信号采集控制电路和脱扣电路，还包括对整个漏电脱扣回路进行检测的自行诊断控制电路，自行诊断控制电路的输入端与外接电源连接用于取电可在线不断电对整个漏电脱扣回路进行检测，在电源的负半周期，自行诊断控制电路通过向漏电信号采集控制电路发出模拟漏电信号，整个检测过程都可在电源的负半周期进行，当整个漏电脱扣回路中的任一元件发生损坏时，都会造成脱扣电路不工作，进而检测到电路故障，本实用新型自行诊断检测电路的结构简单紧凑，性能安全稳定，检测准确可靠。
如图2所示，所述自行诊断控制电路包括诊断芯片U2，三极管Q2，二极管VD7，电阻R18，电阻R24，电容C6，电阻R17，电容C5，电阻R22和二极管VD6；二极管VD7的正极与外接电源的电源N相连接，二极管VD7的负极经过电阻R24与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极经过电阻R17与诊断芯片U2的第六管脚连接，电容C6并联连接在三极管Q2的基极和三极管Q2的发射极之间，电阻R18的一端与外接电源的电源L相连接，另一端与诊断芯片U2的第四管脚连接，电容C5并联连接在诊断芯片U2的第二管脚和诊断芯片U2的第三管脚之间，诊断芯片U2的第二管脚接地，诊断芯片U2的第三管脚与降压电路连接，电阻R22和二极管VD6并联后的一端与诊断芯片U2的第一管脚连接，另一端与脱扣电路连接，诊断芯片U2的第四管脚与报警电路连接。本实用新型的自行诊断控制电路的电路结构简单，成本低。
如图3所示，还包括自动断电电路，自动断电电路包括电阻R25，可控硅Q4和电容C12；电阻R25的一端与诊断芯片U2的第五管脚连接，电阻R25的另一端与可控硅Q4的控制极连接，电容C12的一端与可控硅Q4的控制极连接，另一端接地，可控硅Q4的阴极接地，可控硅Q4的阳极与脱扣电路的脱扣线圈KA连接。本实用新型设置自动断电电路，在电路存在故障时，触发可控硅Q4导通，引起脱扣线圈KA脱扣，自行检测到故障后自行断电跳闸，保证用电安全。
如图2所示，还包括报警电路连接，报警电路在脱扣电路故障时报警；所述报警电路包括发光二极管D9和电阻R16，发光二极管D9和电阻R16串联后的一端与自行诊断控制电路连接，另一端接地。自行诊断控制电路与报警电路连接，在电路存在故障时，通过报警电路报警，本实施例中采用发光二级管发光指示或闪烁报警，当然报警电路也可以采用蜂鸣器等进行报警提示。
如图4所示，报警电路的另一个实施例为：报警电路包括电阻R26，扬声器LS，电容C12，电阻R27，电阻R28，电阻R29和电阻R30；电阻R26的一端与诊断芯片U2的第五管脚连接，电阻R26的另一端与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极与扬声器LS连接，电容C12的一端与三极管Q4的集电极连接，另一端接地；电阻R27与电阻R28并联后的一端和电阻R29与电阻R30并联后的一端连接，电阻R27与电阻R28并联后的另一端与三极管Q4的集电极连接，电阻R29与电阻R30并联后的另一端与脱扣电路的脱扣线圈KA连接。在电路存在故障时，经过电阻R26和三极管Q4后，导通引起扬声器LS蜂鸣，并提供声控预警功能。
如图2所示，所述漏电信号采集控制电路包括控制芯片U1、双向二极管Q1、调试电阻R21、电阻R19、电阻R20和电容C1、电容C2、电容C3、电容C4和电容C7；所述外接电源的电源L相、电源N相均穿过零序互感器TA，调试电阻R21、双向二极管Q1依次并联在零序互感器TA的二次回路引线的两端；双向二极管Q1两端分别与电容C10、电容C11连接，电容C10、电容C11的另一端接地，电阻R19、电阻R20一端分别与电容C10、电容C11连接，另一端分别与控制芯片U1的第二管脚和控制芯片U1的第三管脚连接，控制芯片U1的第二管脚和控制芯片U1的第三管脚之间并联电容C4，控制芯片U1的第八管脚与降压电路连接，电容C7的一端与控制芯片U1的第八管脚连接，另一端接地，电容C2并联连接在控制芯片U1的第四管脚和控制芯片U1的第五管脚之间，电容C1并联连接在控制芯片U1的第四管脚和控制芯片U1的第六管脚之间，电容C3并联连接在控制芯片U1的第四管脚和控制芯片U1的第七管脚之间，控制芯片U1的第四管脚与脱扣电路连接。当有漏电流产生，零序互感器感应的信号经过调试电阻R21、双向二极管Q1、电阻R19、电阻R20、电容C4、电容C10、电容C11、电容C7等元器件滤波处理后，被控制芯片U1的1脚和2脚采集。经过控制芯片U1的5脚、6脚和7脚的外围电容C1、C2、C3进行信号处理和判断，如漏电流达到设定值则触发可控硅Q3。
如图2所示，所述脱扣电路包括脱扣线圈KA，二极管VD1和可控硅Q3；脱扣线圈KA的一端与外接电源的电源L相连接，脱扣线圈KA的另一端与二极管VD1的正极连接，二极管VD1的负极与可控硅Q3的阳极连接，可控硅Q3的阴极接地，可控硅Q3的控制极与漏电信号采集控制电路连接，二极管VD1和可控硅Q3的中间节点与自行诊断控制电路连接。工作时，当漏电流达到设定值，控制芯片U1采集到信号并输出高电平给可控硅Q3的G极。可控硅Q3导通后，与二极管VD1和脱扣线圈形成回路，脱扣线圈有大电流通过，从而带动断路器断开切断电源。
如图1、2所示，所述外接电源为两相电源，包括电源L相和电源N相，所述电源电路包括浪涌吸收电路，降压电路和整流电路；浪涌吸收电路的输入端与外接电源连接对输入电源进行浪涌吸收保护，浪涌吸收电路的输出端与整流电路的输入端连接，整流电路的输出端与降压电路的输入端和脱扣电路的输入端连接，降压电路的输出端与漏电信号采集控制电路的输入端和自行诊断控制电路的输入端连接。显然，外接电源也可采用更多相。具体地，所述浪涌吸收电路包括压敏电阻RV1和压敏电阻RV2，压敏电阻RV1和压敏电阻RV2分别并联连接在电源L相和电源N相之间。所述整流电路为全波整流桥，所述整流桥包括二极管VD2，二极管VD3，二极管VD4和二极管VD5，整流桥的两个异性输入端分别与电源L相和电源N相连接，整流桥的同性输出端正极接地，整流桥的同性输出端负极与降压电路的输入端和脱扣电路的输入端连接。整流电路也可以采用半波整流。图5给出不设置压敏电阻RV2的一实施例。
如图2所示，所述降压电路包括对漏电信号采集控制电路进行降压的第一降压电路和对自行诊断控制电路进行降压的第二降压电路；所述第一降压电路包括电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8和电阻R9，电阻R1与电阻R2、电阻R3与电阻R4、电阻R5与电阻R6分别串联连接后并联在一起，并联后的一端与整流电路的输出端连接，并联后的另一端与电阻R7、电阻R8、电阻R9并联后的一端连接，电阻R7、电阻R8、电阻R9并联后的另一端与漏电信号采集控制电路的输入端连接；所述第二降压电路包括电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14和电阻R15，电阻R10、电阻R11、电阻R12和电阻R13、电阻R14、电阻R15分别串联后并联连接，并联后的一端与整流电路的输出端连接，另一端与自行诊断控制电路的输入端连接。本实用新型分别采用两路降压电路分别对漏电信号采集控制电路和自行诊断控制电路进行降压，保证芯片的用电安全。
如图2所示，还包括漏电测试电路，所述漏电测试电路包括常开测试开关S2和试验电阻R23，常开测试开关S2和试验电阻R23串联连接在外接电源的电源L相和电源N相之间。
下面结合图1、2说明本实用新型自行诊断检测电路的工作过程：
正常工作时，可控硅Q3控制脱扣器线圈KA，当漏电流达到设定值时线圈脱扣器将吸合，负载断路器断开从而保证人身安全。在断路器合闸上电后，诊断芯片U2第4脚检测到相位接近正半周期结束时，在相位负半周将产生一次10ms的测试过程，此时，诊断芯片U2第6脚控制三极管Q2导通。此时控制芯片U1将检测到漏电信号，并在第5脚处于脉冲输出状态，可控硅Q3导通，因火线L处于接近零状态，所以二极管VD1处反向偏置，线圈KA不吸合，断路器不脱扣；与此同时，诊断芯片U2第1脚输出高电平，通过二极管VD6后，供电给可控硅Q3阳极，当可控硅Q3被驱动后，诊断芯片U2第1脚电压被拉低，诊断芯片U2内部判断表示本次通过，证明可控硅工作正常。如果没有检测到低电平，将重复3次，若未检测到低电平则证明可控硅工作异常，此时诊断芯片U2的5脚输出信号驱动报警灯或蜂鸣器进行报警。
1、本自检测电路分漏电检测芯片(诊断芯片)和主控制芯片(控制芯片U1)两部分，集成度和产品一致性高，外部元件较少，应用简单，可靠性好，抗干扰性强。
2、本自检测电路方案能够实现AC型漏电检测且能够自动周期性完成自检测功能。自检测芯片因芯片内置定时电路，通过内部数字控制逻辑来调用完成自动周期性自检功能。
3、本自检测电路方案能够实现对漏电芯片、互感器、可控硅、脱扣器等关键元件及电路性能测试。
4、本自检测电路方案能够实现能够完成对相线相位及电压检测。
5、本自检测电路方案同时具有采样外部AC频率作为时钟标准及内部集成高精度振荡电路，能够为系统提供高精度计时功能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。