一种低功耗抗干扰A型漏电保护器的制作方法

文档序号:19412154发布日期:2019-12-14 00:32阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种低功耗抗干扰a型漏电保护器,其特征在于,包括集成于同一芯片的:

环形振荡器,用于产生斩波稳零运算放大器所需的调制信号,干扰滤除模块、漏电波形判别模块以及跳闸信号脉宽调制模块所需的时钟信号;

上电复位模块,用于产生全局复位信号;

斩波稳零运算放大器,用于放大互感线圈感应到的漏电信号;

参考电压产生模块,用于产生漏电信号的阈值电平;

2.5v比较器用于将放大后的漏电信号与放大器共模电平进行比较,若放大后的漏电信号高于共模电平,2.5v比较器输出高电平;若放大后的漏电信号低于共模电平,2.5v比较器输出保持低电平;

干扰滤除模块,用于滤除漏电信号中的脉冲干扰信号,触发阈值比较模块;

阈值比较模块,用于判断漏电信号是否达到跳闸阈值;

漏电波形判别模块,用于判断漏电信号的类型,定时进行复位清零,判断漏电信号是否连续,产生跳闸信号;

跳闸信号脉宽调制模块,用于调整跳闸信号的脉宽。

2.如权利要求1所述的低功耗抗干扰a型漏电保护器,其特征在于,所述参考电压产生模块用于产生滞后角为±0°、±90°、±135°、±0°+6ma的漏电信号以及ac型漏电信号的阈值电平。

3.如权利要求1所述的低功耗抗干扰a型漏电保护器,其特征在于,所述干扰滤除模块,用于滤除互感线圈感应到的脉冲干扰信号,干扰滤除模块的输出信号作为阈值比较模块的唤醒信号;放大后的漏电信号与2.5v比较器进行比较,并且经过脉冲调制模块分别获得滤除前0.2ms和滤除前0.5ms的比较信号;滤除前0.2ms后的比较信号的上升沿作为阈值比较模块的唤醒信号,若滤除前0.2ms后的比较信号不存在上升沿,阈值比较模块保持禁用;滤除前0.5ms后的比较信号的上升沿信号作为计数触发信号,若经过滤除前0.5ms后的比较信号存在上升沿,在滤除前0.5ms后的比较信号的基础上增加0.5ms;若滤除前0.5ms后的比较信号不存在上升沿,电路将不进行后续处理。

4.如权利要求1所述的低功耗抗干扰a型漏电保护器,其特征在于,所述阈值比较模块用于比较经过放大器放大后的漏电信号与参考电压产生模块输出的阈值电平,判断漏电信号是否达到了预定阈值,对于电流滞后角为+0°、+90°、+135°的漏电信号以及ac型漏电,若经过放大后漏电波峰值信号高于其对应的阈值电平,相应波形的峰值比较结果输出高电平,上升沿触发d触发器,在波形判别结束前一直保持高电平,直到完成一次波形判别后,复位信号清零比较结果,等待下一次比较;对于电流滞后角为-0°、-90°、-135°的漏电信号,若放大后漏电信号的波谷值低于其对应的阈值电平,相应波形的峰值比较结果输出高电平,上升沿触发d触发器,在波形判别结束前一直保持高电平,直到完成一次波形判别后,复位信号清零比较结果,等待下一次比较。

5.如权利要求1所述的低功耗抗干扰a型漏电保护器,其特征在于,所述漏电波形判别模块包括波形判别模块、复位以及使能信号产生模块、漏电信号连续性判断模块,用于判断漏电信号的类型,定时对各模块进行复位清零,判断漏电信号是否连续,产生跳闸信号;干扰滤除模块输出的比较信号进入漏电波形判别模块,漏电波形判别模块对比较信号进行计数,计数结果与电流滞后角为±0°、±90°、±135°、±0°+6ma的漏电信号以及ac型漏电信号对应的占空比进行比较,若计数结果与任一漏电信号的占空比一致,则对应漏电信号的占空比判别信号输出高电平,若对应漏电信号的阈值比较模块同时输出高电平,则输出初始跳闸信号;否则,漏电信号占空比判别信号保持低电平。

6.如权利要求5所述的低功耗抗干扰a型漏电保护器,其特征在于,所述复位以及使能信号产生模块用于对各模块进行复位清零,干扰滤除模块输出的比较信号上升沿触发d锁存器,d锁存器在复位信号产生之前一直保持高电平,计数器对d触发器的输出进行计数,在16ms输出跳闸信号的复位信号,在19.6ms输出使能信号,在19.8ms输出漏电波形判别模块以及阈值比较模块的复位信号,在20ms输出复位以及使能信号产生模块的复位信号。

7.如权利要求5所述的低功耗抗干扰a型漏电保护器,其特征在于,所述漏电信号连续性判断模块,用于判断漏电信号的连续性,防止漏电保护器的误触发,在输出模块产生初始跳闸信号22ms内,若输出模块有新的跳闸信号产生,漏电保护器才输出最终的跳闸信号;若初始跳闸信产生22ms范围内,没有新的初始跳闸信号产生,初始跳闸信号将被清零,不会输出最终的跳闸信号驱动外围电路。

8.如权利要求1所述的低功耗抗干扰a型漏电保护器,其特征在于,所述跳闸信号脉宽调制模块,用于调整跳闸信号的脉宽,漏电信号连续性判断模块输出的最终跳闸信号作为d触发器的触发信号,16ms后,复位以及使能信号产生模块产生跳闸信号的复位信号,将跳闸信号清零。


技术总结
本发明公开了一种低功耗抗干扰A型漏电保护器,包括环形振荡器,产生放大器所需的调制信号以及时钟信号;上电复位模块,提供全局复位信号;斩波稳零运算放大器,用于放大漏电信号;参考电压产生模块,用于产生漏电信号的阈值电平;干扰滤除模块,用于滤除漏电信号中的脉冲干扰信号,触发阈值比较模块;阈值比较模块,用于判断漏电信号是否达到跳闸阈值;漏电波形判别模块,用于判断漏电信号的类型;跳闸信号脉宽调制模块,用于调整跳闸信号的脉宽。干扰滤除模块和漏电波形判别模块能够有效防止A型漏电保护器的误动作;干扰滤除模块的输出作为阈值比较模块的唤醒信号,能够有效降低芯片的静态功耗,具有良好的市场前景。

技术研发人员:于默涵;韩雁;周京
受保护的技术使用者:浙江大学
技术研发日:2019.09.30
技术公布日:2019.12.13
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