漏电保护电路、电路板及电器设备的制作方法

1.本实用新型涉及漏电保护技术领域，尤其是涉及一种漏电保护电路、电路板及电器设备。


背景技术：

2.目前，随着人们生活水平的提高和科技的发展，各种智能家电应运而生，其中就包括用于烹饪的加热类的家用电器，例如，吸油烟机、蒸烤箱等，在这些电器中，都会设置有漏电保护电路。
3.目前，市场上关于漏电保护电路一般采取“光耦+单片机”检测及处理的方式，得到相关电器漏电的瞬时电流并进行软件逻辑判断。但是其缺点有“采样-识别”动作过程反应速度慢，功率地线噪声干扰造成逻辑判断不准确，额外需要mcu及其算法支撑导致成本较高等风险问题。而现有的研发人员或企业由于墨守成规、技术提升限制而忽略了对该部分应用的创新改善，直接导致产品可靠性低、开发过程成本高、品牌质量下降等客观现象发生。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型的第一方面提供了一种漏电保护电路，通过自动切断电源来消除由于电器自身绝缘失效而导致的用户触电危险。
5.本实用新型的第二方面提供了一种电路板。
6.本实用新型的第三方面提供了一种电器设备。
7.为实现本实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：
8.根据本实用新型的第一方面，提供了一种漏电保护电路，包括交流电源、整流支路、继电器支路、指示支路、漏电采集支路和负载电器；
9.当所述继电器支路处于第一工作状态时，所述整流支路被关断，所述交流电源与所述负载电器连接以为所述负载电器供电；所述漏电采集支路与所述负载电器的外壳连接以检测所述负载电器的外壳的漏电电流；以及，所述漏电采集支路与所述继电器支路连接，当检测到所述负载电器的外壳的漏电电流时，所述漏电采集支路通过所述漏电电流为所述继电器支路供电以使所述继电器支路发生动作进入第二工作状态；
10.当所述继电器支路处于第二工作状态时，所述负载电器被关断，所述交流电源与所述整流支路的输入端连接，所述整流支路的输出端与所述继电器支路连接，以将所述交流电源输出的交流电整流成直流电以维持所述继电器支路的第二工作状态；以及，所述指示支路与所述漏电采集支路和所述继电器支路连接以对所述负载电器的外壳进行漏电保护指示。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述继电器支路包括继电线圈a、第一触点开关ka1、第二触点开关ka2、第三触点开关ka3和第一电容c1，所述第一电容c1并联在所述继电线圈a的两端，所述第一触点开关ka1、所述第二触点开关ka2和所述第三触点开关ka3与所述继电线圈a联动，当所述继电线圈a通电后，所述第一触点开关ka1、所述第二触点开关ka2
和所述第三触点开关ka3的状态发生改变。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述整流支路包括第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3和第四二极管d4，所述交流电源包括火线acl和零线acn，所述第一二极管d1的阴极连接所述火线acl，所述第一二极管d1的阳极连接所述第二二极管d2的阳极，所述第二二极管d2的阴极通过第三触点开关ka3的常开触点连接所述第四二极管d4的阳极，所述第四二极管d4的阴极连接所述第三二极管d3的阴极，所述第三二极管d3的阳极通过第二触点开关ka2的常开触点连接所述第一二极管d1的阴极，所述第二二极管d2的阴极连接所述零线acn。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述指示支路包括指示灯lamp，所述第一触点开关ka1的常闭触点的一端连接所述指示灯lamp的一端，所述第一触点开关ka1的常闭触点的另一端连接所述指示灯lamp的另一端，所述第一触点开关ka1的常开触点悬空，所述第一电容c1和所述继电线圈a并联后的一端连接所述第一二极管d1的阳极，所述第一电容c1和所述继电线圈a并联后的另一端连接所述指示灯lamp的一端，所述指示灯lamp的另一端连接所述第三二极管d3的阴极。
14.根据本实用新型的一些实施例，漏电采集支路包括第五二极管d5，所述第五二极管d5的阳极连接所述负载电器的外壳，所述第五二极管d5的阴极连接所述第三二极管d3的阴极。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述负载电器的一端通过所述第二触点开关ka2的常闭触点连接所述火线acl，所述负载电器的另一端通过所述第三触点开关ka3的常闭触点连接所述零线acn。
16.根据本实用新型的第二方面实施例的一种电路板，包括本实用新型上述第一方面任一实施例的漏电保护电路。
17.根据本实用新型的第三方面实施例的一种电器设备，包括本实用新型上述第一方面任一实施例的漏电保护电路。
18.根据本实用新型实施例的漏电保护电路，至少具有如下有益效果：本技术中的漏电保护电路，摒弃了单纯光耦反馈的采样方式以避免电位波动导致电流采样不准确；通过继电器支路动作自动切断电源来消除由于负载电器自身绝缘失效而导致的用户触电危险；通过指示支路实现漏电故障指示。采用上述技术方案中的漏电保护电路，有利于提高产品的可靠性，降低开发成本。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1为本实用新型实施例的漏电保护电路的电路原理图；
22.图2为图1中的转化电路，即继电器支路处于第一工作状态时的电路原理图；
23.图3为继电器支路处于第二工作状态时的电路原理图。
24.附图标记：
25.整流支路10、继电器支路20、指示支路30
26.漏电采集支路40、负载电器50
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，术语“中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、周向、径向、轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”、“布置”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.下面参考图1至图3描述根据本实用新型的第一方面实施例的漏电保护电路。
32.如图1至图3所示，根据本实用新型实施例的漏电保护电路，包括交流电源、整流支路10、继电器支路20、指示支路30、漏电采集支路40和负载电器50。
33.当继电器支路20处于第一工作状态时，如图2所示，继电器支路20未动作，整流支路10被关断，交流电源与负载电器50连接以为负载电器50供电；漏电采集支路40与负载电器50的外壳连接以检测负载电器50的外壳的漏电电流；以及，漏电采集支路40与继电器支路20连接，当检测到负载电器50的外壳的漏电电流时，漏电采集支路40通过漏电电流为继电器支路20供电以使继电器支路20发生动作进入第二工作状态。
34.当继电器支路20处于第二工作状态时，如图3所示，继电器支路20动作，负载电器50被关断，交流电源与整流支路10的输入端连接，整流支路10的输出端与继电器支路20连接，以将交流电源输出的交流电整流成直流电以维持继电器支路20的第二工作状态；以及，指示支路30与漏电采集支路40和继电器支路20连接以对负载电器50的外壳进行漏电保护指示。
35.本技术中的漏电保护电路，摒弃了单纯光耦反馈的采样方式以避免电位波动导致电流采样不准确；通过继电器支路20动作自动切断电源来消除由于负载电器自身绝缘失效而导致的用户触电危险；通过指示支路30实现漏电故障指示。
36.如图2和图3所示，在本实用新型的一些具体实施例中，继电器支路20包括继电线
圈a、第一触点开关ka1、第二触点开关ka2、第三触点开关ka3和第一电容c1，第一电容c1并联在继电线圈a的两端，第一触点开关ka1、第二触点开关ka2和第三触点开关ka3与继电线圈a联动，当继电线圈a通电后，第一触点开关ka1、第二触点开关ka2和第三触点开关ka3的状态发生改变。
37.具体地，当继电线圈a通电后，第一触点开关ka1、第二触点开关ka2和第三触点开关ka3的常闭触点断开，常开触点闭合。将第一电容c1并联在继电线圈a的两端，利用第一电容c1的充电效应，以使继电线圈a能得到较大的工作电流完成第一触点开关ka1、第二触点开关ka2、第三触点开关ka3的吸合动作。
38.如图1和图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，漏电采集支路40包括第五二极管d5，第五二极管d5的阳极连接负载电器50的外壳，第五二极管d5的阴极连接第三二极管d3的阴极。
39.需要说明的是，当负载电器50的外壳漏电时，漏电电流经第五二极管d5和第一触点开关ka1的常闭触点对第一电容c1充电，当第一电容c1的电压上升到继电线圈a的导通阈值电压后，继电线圈a通电，如图3所示，第一触点开关ka1、第二触点开关ka2和第三触点开关ka3的常闭触点断开，常开触点闭合。
40.如图1和图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，整流支路10包括第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3和第四二极管d4，交流电源包括火线acl和零线acn，第一二极管d1的阴极连接火线acl，第一二极管d1的阳极连接第二二极管d2的阳极，第二二极管d2的阴极通过第三触点开关ka3的常开触点连接第四二极管d4的阳极，第四二极管d4的阴极连接第三二极管d3的阴极，第三二极管d3的阳极通过第二触点开关ka2的常开触点连接第一二极管d1的阴极，第二二极管d2的阴极连接零线acn。
41.需要说明的是，当继电线圈a通电后，如图3所示，第二触点开关ka2的常开触点和第三触点开关ka3的常闭触点断开，常开触点闭合，此时，第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3和第四二极管d4构成全桥整流电路，利用二极管的单向导通特性，将交流电源输出的交流电整流成直流电，以持续对第一电容c1进行交替充放电以维持继电线圈a的通电状态。
42.如图1和图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，指示支路30包括指示灯lamp，第一触点开关ka1的常闭触点的一端连接指示灯lamp的一端，第一触点开关ka1的常闭触点的另一端连接指示灯lamp的另一端，通过第一触点开关ka1的常闭触点将指示灯lamp短接，使漏电采集支路40采集的漏电电流直接经第一触点开关ka1的常闭触点对第一电容c1充电，由于漏电电流没有流经指示灯lamp，指示灯lamp不发光。第一触点开关ka1的常开触点悬空，第一电容c1和继电线圈a并联后的一端连接第一二极管d1的阳极，第一电容c1和继电线圈a并联后的另一端连接指示灯lamp的一端，指示灯lamp的另一端连接第三二极管d3的阴极。
43.需要说明的是，当继电线圈a通电后，如图3所示，第一触点开关ka1的常闭触点断开，常开触点闭合，指示灯lamp发光。
44.如图1和图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，负载电器50的一端通过第二触点开关ka2的常闭触点连接火线acl，负载电器50的另一端通过第三触点开关ka3的常闭触点连接零线acn。
45.需要说明的是，当继电线圈a通电后，如图3所示，第二触点开关ka2和第三触点开关ka3的常闭触点断开，常开触点闭合，负载电器50被关断以达到漏电保护的效果。
46.整体工作过程如下：
47.当负载电器50的外壳没有漏电时，交流电源经过第二触点开关ka2和第三触点开关ka3的常闭触点对负载电器50供电，负载电器50工作。
48.当负载电器50的外壳漏电时，漏电电流经第五二极管d5和第一触点开关ka1的常闭触点对第一电容c1充电，当第一电容c1的电压上升到继电线圈a的导通阈值电压后，继电线圈a通电，第一触点开关ka1、第二触点开关ka2和第三触点开关ka3的常闭触点断开，常开触点闭合，此时，负载电器50断电，指示灯lamp导通并发光提示，第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3和第四二极管d4组成全桥整流电路以持续对第一电容c1进行交替充放电以维持继电线圈a的通电状态。
49.上述技术方案中的漏电保护电路，利用二极管的单向导电性对负载电器的外壳的漏电电流进行采集，以避免干扰，进而提高漏电电流的采样准确性；通过继电器支路动作自动切断电源来消除由于负载电器的外壳漏电而导致用户触电的危险；利用指示灯发光来实现漏电故障指示。采用上述技术方案中的漏电保护电路，有利于提高产品的可靠性，降低开发成本。
50.根据本实用新型的第二方面实施例的电路板，包括本实用新型上述第一方面任一实施例的漏电保护电路。
51.采用上述技术方案中的电路板，具有如上述漏电保护电路的全部有益效果，在此不再赘述。
52.根据本实用新型的第三方面实施例的电器设备，包括本实用新型上述第一方面任一实施例的漏电保护电路。
53.采用上述技术方案中的电器设备，具有如上述漏电保护电路的全部有益效果，且该电器设备可靠性高，开发成本较低。
54.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
55.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。