智能控制型三极通断漏电保护插头的制作方法

本实用新型涉及一种智能控制型三极通断漏电保护插头。

背景技术：

常用的漏电保护插头（PRCD）一般都是用机械脱扣装置配合监控电路来控制零线N、火线L及接地E的三极电源通断,因为都是剩余电流动作型脱扣装置,所以在出现漏电故障时,如果没有触电电流,漏保就不会脱扣断电; 所以在复位工作状态下，一旦出现漏电故障并且在没有触电脱扣断电前,又遭遇单相停电如使用带开关插座单相断电的状况，漏保的控制电路就会因失去工作电源而不会脱扣跳闸，即不能立即切断三极电源，所以还存在着一定的安全隐患；目前，有一种在复位工作状态下，一旦出现漏电故障又遭遇单相停电或使用带开关插座单相断电的状况，能够切断电源的漏电保护插头，但其不能够满足低电压工作的国标要求，静态功耗太大，电路太复杂等很多缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种更加安全的智能控制型三极通断漏电保护插头，该漏保在复位工作状态下，如出现漏电故障又遭遇单相停电或使用带开关插座单相断电的状况，能够立将火线、零线及接地的三极电源全部切断，电路恢复供电后，只要没有漏电故障，就会自动恢复到原来的复位工作状态，能够满足国标要求，还能够满足低电压AC50V状态下工作的国标要求。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的，其是一种智能控制型三极通断漏电保护插头，包括整流电路及漏电保护电路；所述整流电路的输入端与市交流电电连接，整流电路的输出端为漏电保护电路提供工作电源；其特征在于还包括直流稳压电源、单片机控制电路及继电器开关电路，整流电路的输出端与直流稳压电源的输入端电连接；所述单片机控制电路包括控制芯片及存贮芯片，在所述控制芯片上设有复位开关，控制芯片与存贮芯片电连接，所述控制芯片能够调取存贮芯片存贮的信号，所述漏电保护电路的输出端与控制芯片的输入端电连接；所述继电器开关电路包括带三组常开触点的继电器及驱动开关电路，所述继电器的一端与直流稳压电源的输出端电连接从而获取直流工作电源，继电器的另一端与驱动开关电路的输出端电连接，继电器的三组常开触点分别串联在火线L、零线N及地线E上，所述驱动开关电路的输入端与控制芯片的输出端电连接；所述直流稳压电源的输出端为控制芯片及存贮芯片提供直流工作电源。

在本技术方案中，所述直流稳压电源包括第一直流稳压电源及第二直流稳压电源；所述第一直流稳压电源的输入端接收整流电路输出的整流电压并进行稳压输出，所述第二直流稳压电源接收第一直流稳压电源输出的直流电压并进行降压及稳压；所述第一直流稳压电源的输出端与继电器的一端电连接从而获取直流工作电源；所述第二直流稳压电源为控制芯片及存贮芯片提供直流工作电源。

在本技术方案中，所述第一直流稳压电源包括场效应管、第二稳压二极管、第二电容及第一电阻；所述整流电路的输出端分别与场效应管的漏极、及第一电阻的一端电连接，第一电阻的另一端分别与场效应管的栅极及第二稳压二极管的阴极电连接，第二稳压二极管的阳极接地，第二电容的一端与场效应管的源极电连接，另一端接地，场效应管的源极与继电器的一端电连接从而获得直流工作电源；所述第二直流稳压电源包括第一稳压二极管、第三电容及第二电阻；第一稳压二极管与第三电容相互并联，第一稳压二极管的阳极接地，第一稳压二极管的阴极通过第二电阻与场效应管的源极电连接，第一稳压二极管的阴极为第二直流稳压电源的输出端。

在本技术方案中，还包括一个二极管，所述此二极管的两端并接在继电器的两端且二极管的阴极与第一直流稳压电源的输出端电连接；所述驱动开关电路包括开关三极管及第五电容，所述开关三极管的基极通过第七电阻与控制芯片的输出端电连接，开关三极管的集电极与继电器的另一端电连接，开关三极管的发射极接地；所述第五电容并接在开关三极管的基极与发射极之间。

在本技术方案中，所述控制芯片的型号是SN8P2711，共有14只管脚；所述存贮芯片的型号是AT24C02，共有8只管脚；所述复位开关的两端分别与控制芯片的2脚及14脚电连接，在控制芯片的12脚与14脚之间并接有第六电容，控制芯片的12脚是漏电故障信号IΔn输入端，控制芯片的10脚是驱动输出端，控制芯片的8脚是水流信号输入端，GL为水流感知器的接线插座，第六电阻与第二直流稳压电源的输出端电连接，为水流感知器提供直流工作电源，控制芯片的4脚通过第五电阻与第二直流稳压电源的输出端电连接，控制芯片的3脚通过第四电阻与第二直流稳压电源的输出端电连接，控制芯片的1脚与第二直流稳压电源的输出端电连接；存贮芯片的8脚与控制芯片的1脚电连接，存贮芯片的6脚与控制芯片的3脚电连接，存贮芯片的5脚与控制芯片的4脚电连接，存贮芯片的1至4脚及7脚均接地, 第四电容的两端分别与存贮芯片的4脚及7脚电连接。

本实用新型与现有技术相比的优点为：在复位工作状态下，如出现漏电故障又遭遇单相停电或使用带开关插座的单相断电的状况，能够立即将火线、零线及接地三极电源全部切断，电路恢复供电后，只要没有漏电故障，就会自动恢复到原来的复位工作状态，能够满足国标要求，还能够满足低电压AC50V状态下工作的国标要求；另外，还增加了出水断电的功能，只要水流开关感应到水的流动，就会马上自动切断电源，水流停止后，又自动恢复供电，使用更加便捷和安全。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

在本实用新型的描述中，术语“第一”至“第十一”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，其是一种智能控制型三极通断漏电保护插头，包括整流电路1、直流稳压电源、单片机控制电路3、继电器开关电路4及漏电保护电路5；其中，所述整流电路1的输入端与市交流电电连接，整流电路1的输出端为漏电保护电路5提供工作电源，整流电路1的输出端与直流稳压电源的输入端电连接；所述单片机控制电路3包括控制芯片IC2及存贮芯片IC3，在所述控制芯片IC2上设有复位开关RESET，控制芯片IC2与存贮芯片IC3通过数据线电连接，所述控制芯片IC2能调取存贮芯片IC3存贮的信号，所述漏电保护电路5的输出端与控制芯片IC2的输入端电连接；所述继电器开关电路4包括带三组常开触点的继电器JK及驱动开关电路，所述继电器JK的一端与直流稳压电源的输出端电连接从而获取直流工作电源，继电器JK的另一端与驱动开关电路的输出端电连接，这样驱动开关电路也可以获得直流工作电源；继电器JK的三组常开触点分别串联在火线L、零线N及地线E上，所述驱动开关电路的输入端与控制芯片IC2的输出端电连接；所述直流稳压电源的输出端为控制芯片IC2及存贮芯片IC3提供直流工作电源。工作时，当漏电保护电路5有漏电信号IΔn输出时，控制芯片IC2的输入端接收到漏电保护电路5输出的信号IΔn后进行处理，并将处理后的信号分别输出给驱动开关电路及存贮芯片IC3，驱动开关电路断开，继电器JK失电，三组常开触点恢复原始状态即断开，从而切断了电源，起到了保护人身安全的作用，存贮器8将单片机控制电路7输入的信号进行存贮；当漏电故障排除后，直流稳压电源分别为单片机控制电路3及漏电保护电路5提供直流工作电压，按下复位开关RESET，控制芯片IC2输出信号，驱动开关电路导通，继电器JK得电，三组常开触点导通恢复供电状态，因为继电器和控制电路的工作电源都是通过稳压电源提供的，在低电压AC50V状态下，整流电路1及直流稳压电源仍然可以提供工作电压，使单片机控制电路3、继电器开关电路4及漏电保护电路5照常工作，所以本技术方案完全满足了国标要求。

在本实施例中，所述直流稳压电源包括第一直流稳压电源21及第二直流稳压电源22；所述第一直流稳压电源21的输入端接收整流电路1输出的整流信号并进行稳压，所述第二直流稳压电源22接收第一直流稳压电源21输出的直流电压并进行降压及稳压，这样第二直流稳压电源22输出的直流电压更稳定；所述第一直流稳压电源21为继电器JK及驱动开关电路提供直流工作电源；所述第二直流稳压电源22为控制芯片IC2及存贮芯片IC3提供直流工作电源。

在本实施例中，还包括二极管D2，所述二极管D2的两端并接在继电器JK的两端且二极管D2的阴极与第一直流稳压电源21的输出端电连接，用于短路吸收继电器线圈产生的反峰电压，保护开关三极管Q2及其它元件不会受到反峰电压的冲击；所述驱动开关电路包括开关三极管Q2及第五电容C5，所述开关三极管Q2的基极通过第七电阻R7与控制芯片IC2的输出端电连接，开关三极管Q2的集电极与继电器JK的另一端电连接，开关三极管Q2的发射极接地；所述第五电容C5并接在开关三极管Q2的基极与发射极之间，用于旁路高频电磁干扰信号。工作时，当控制芯片IC2的12脚接收到漏电信号IΔn时，控制芯片IC2立即输出给开关三极管Q2的基极低电平信号，开关三极管Q2断开，继电器JK失电，三组常开触点断开从而切断了电源且不会自动恢复供电；当漏电故障排除后，按下复位开关RESET，控制芯片IC2给开关三极管Q2的基极输出高电平信号，开关三极管Q2导通，继电器JK得电，继电器JK的三组常开触点导通继续为负载供电。

在本实施例中，所述控制芯片IC2的型号是SN8P2711，共有14只管脚；所述存贮芯片IC3的型号是AT24C02，共有8只管脚；所述复位开关RESET的两端分别与控制芯片IC2的2脚及14脚电连接，在控制芯片IC2的12脚与14脚之间并接有第六电容C6，用于旁路吸收高频电磁干扰信号，控制芯片IC2的12脚是漏电故障信号IΔn输入端，控制芯片IC2的10脚是驱动输出端，控制芯片IC2的8脚是水流信号输入端，GL为水流感知器的接线插座，第六电阻R6与第二直流稳压电源22的输出端电连接，为水流感知器提供直流工作电源，控制芯片IC2的4脚通过第五电阻R5与第二直流稳压电源22的输出端电连接，控制芯片IC2的3脚通过第四电阻R4与第二直流稳压电源22的输出端电连接，控制芯片IC2的1脚与第二直流稳压电源22的输出端电连接；存贮芯片IC3的8脚与控制芯片IC2的1脚电连接，存贮芯片IC3的6脚与控制芯片IC2的3脚电连接，存贮芯片IC3的5脚与控制芯片IC2的4脚电连接，存贮芯片IC3的1至4脚及7脚均接地，第四电容C4的两端分别与存贮芯片IC3的4脚及8脚电连接，用于旁路高频干扰信号，净化电源。工作时，按下复位开关RESET，控制芯片IC2的10脚由低电位反转并一直保持高电位，继电器JK得电，开关三极管Q2导通，三组常开触点导通为负载电器提供交流电源；在正常工作状态下，若遇到停电现象时，第一直流稳压电源21及第二直流稳压电源22失电，控制芯片IC2及继电器JK失电，三组常开触点立即断开；当恢复供电时，只要没有漏电故障，第一直流稳压电源21及第二直流稳压电源22得电，继电器JK得电，控制芯片IC2立即收到存储芯片IC3储存的正常工作信号，控制芯片IC2的10脚由低电位反转并一直保持高电位，开关三极管Q2导通，三组常开触点自动吸合导通恢复到供电工作状态。另外在正常供电状态下，控制芯片IC2的8脚感应到水流感知器GL输出的水流脉冲信号时，控制芯片IC2的10脚由高电位反转为低电位，开关三极管Q2断开，继电器JK失电，三组常开触点立即断开停止供电；当水流感知器GL的水流脉冲信号消失后，控制芯片IC2延时若干秒（具体时间自行设置）后，控制芯片IC2的10脚再由低电位反转为高电位，开关三极管Q2导通，继电器JK得电，三组常开触点又吸合恢复给负载电器供电。当出现漏电故障时，漏电保护电路5的输出端就会将漏电故障信号IΔn输入至控制芯片IC2的12脚，控制芯片IC2的驱动输出端10脚由高电位反转为低电位，开关三极管Q2断开，继电器JK失电，三组常开触点立即断开停止供电，此时若遭遇停电随后又恢复供电的状况，因控制芯片IC2受存储芯片IC3的漏电状态记忆信号控制而不会输出反转信号给开关三极管Q2，所以继电器JK就一直失电，三组常开触点则一直处于断开状态不会自动吸合；必须要人工重新按下复位开关RESET,通过控制芯片IC2将存储芯片IC3的漏电状态记忆信号清零后,只要漏电故障已经排除，控制芯片IC2的10脚才会由低电位反转并一直保持高电位，继电器JK得电，开关三极管Q2导通，三组常开触点导通恢复供电状态。

在本实施例中，所述整流电路1包括整流二极管D1、第三电阻R3、第一电容C1及第七电容C7，所述第一电容C1及第七电容C7均为电源滤波电容；所述整流二极管D1、第三电阻R3及第七电容C7依次串联，整流二极管D1的阳极与火线L电连接，第七电容C7的正极端为漏电保护电路5提供工作电源，第七电容C7的负极端接地；所述第一电容C1的正极接整流二极管D1的阴极，第一电容C1的负极接零线N。

在本实施例中，所述第一直流稳压电源21包括场效应管Q1、第二稳压二极管DW2、第二电容C2及第一电阻R1，所述第二电容C2为电解电容；所述整流二极管D1的阴极分别与场效应管Q1的漏极及第一电阻R1的一端电连接，第一电阻R1的另一端分别与场效应管Q1的栅极及第二稳压二极管DW2的阴极电连接，第二稳压二极管DW2的阳极接地，所述第二电容C2的正极端与场效应管Q1的源极电连接，第二电容C2的负极端接地，场效应管Q1的源极为继电器JK及驱动开关电路提供直流工作电源；所述第二直流稳压电源22包括第一稳压二极管DW1、第三电容C3及第二电阻R2；第三电容C3为电解电容；所述第一稳压二极管DW1、第三电容C3及第四电容C4互相并联，第一稳压二极管DW1的阳极及第三电容C3的负极端均接地，第一稳压二极管DW1的阴极通过第二限流电阻R2与第一直流稳压电源的场效应管Q1的源极电连接，第一稳压二极管DW1的阴极为第二直流稳压电源22的输出端；工作时，第一稳压二极管DW1将经过第二电阻R2限流后的电源稳定在单片机控制电路所需的工作电压值。

在本实施例中，所述漏电保护电路5包括第一感应线圈ZCT1、第二感应线圈ZCT2、试验开关TEST、第八电容C8至第十四电容C14、第八电阻R8、第九电阻R9第十电阻R10、第十一电阻R11及漏电故障监控集成块IC1；所述漏电故障监控集成块IC1具有8脚和二个输入端，漏电故障监控集成块IC1的1脚及2脚是漏电保护电路5的第一输入端，漏电故障监控集成块IC1的2脚及3脚是漏电保护电路5的第二输入端，漏电故障监控集成块IC1的7脚是漏电保护电路5的输出端，漏电故障监控集成块IC1的4脚接零线N；所述第九电容C9的两端分别与漏电故障监控集成块IC1的6脚及7脚电连接，所述第十一电容C11的两端分别与漏电故障监控集成块IC1的4脚及5脚电连接，所述第十电容C10的两端分别与漏电故障监控集成块IC1的7脚及4脚电连接，漏电故障监控集成块IC1的4脚接地；漏电故障监控集成块IC1的8脚与第三电阻R3的另一端电连接，从而为漏电故障监控集成块IC1提供直流工作电压；所述第八电阻R8与第八电容C8并联后一端与漏电故障监控集成块IC1的7脚电连接，另一端与控制芯片IC2的12脚电连接，从而将漏电故障信号IΔn输入至控制芯片IC2的12脚，所述第九电容C9的两端分别与漏电故障监控集成块IC1的6脚及7脚电连接；所述第十二电容C12及第十电阻R10的两端分别与漏电故障监控集成块IC1的1脚及2脚电连接；所述第十三电容C13及第十一电阻R11的两端分别与漏电故障监控集成块IC1的3脚及2脚电连接；所述第十四电容C14的一端与控制芯片IC2的2脚电连接，另一端接地；所述第一感应线圈ZCT1套设在火线L及零线N上，第一感应线圈ZCT1的第一组线圈的两端分别与漏电故障监控集成块IC1的1脚及2脚电连接，第一感应线圈ZCT1的第二组线圈的一端串接第九限流电阻R9后与试验开关电连接，另一端与火线L电连接；所述试验开关TEST的另一端接零线N,所述第二感应线圈ZCT2套设在地线E上，第二感应线圈ZCT2的两端与漏电故障监控集成块IC1的3脚及2脚电连接；工作时，当第一感应线圈ZCT1或第二感应线圈ZCT2感应到漏电故障信号IΔn时，漏电故障监控集成块IC1立即将第一感应线圈ZCT1或第二感应线圈ZCT2感应到的漏电故障信号IΔn进行放大处理后输入到控制芯片IC2的12脚，并经过控制芯片IC2处理后再通过第七电阻输入至开关三极管Q2的基极，开关三极管Q2断开，继电器JK失电，继电器JK的三组常开触点立即断开切断电源,从而达到了保护人身安全的目的；当漏电故障排除后，须重新按下复位开关RESET，通过控制芯片IC2将存储芯片IC3的漏电状态记忆信号清零后,只要不存在漏电故障，控制芯片IC2的10脚就会由低电位反转并一直保持高电位，继电器JK得电，开关三极管Q2导通，三组常开触点导通恢复给负载电器接通交流电。检测时，当按下试验开关TEST，第一感应线圈ZCT1的第二组线圈得到信号，第一感应线圈ZCT1的第一组线圈将该信号输入到漏电故障监控集成块IC1，漏电故障监控集成块IC1将感应到的漏电信号进行放大处理并输入到控制芯片IC2的12脚，经控制芯片IC2再次处理后又通过第七电阻输入至开关三极管Q2的基极，开关三极管Q2断开，继电器JK失电，继电器JK的三组常开触点恢立即断开，达到了检测漏电保护插头工作状况的目的。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本实用新型的保护范围内。