一种接地故障漏电保护器的自动监测电路的制作方法_2

文档序号:8474517阅读:来源:国知局
l的负极与可控硅Gl的阳极相连,可控硅Gl的阴极与全桥整流电路DBl的地线即直流地相连,可控硅Gl的控制极与漏电检测芯片I的漏电信号输出端相连,漏电检测芯片I检测到漏电信号时,不管是交流电火线L上的真实漏电还是交流电零线N上的模拟漏电时,均输出漏电信号,当该漏电信号是真实漏电信号时,可控硅Gl导通,脱扣线圈Tl中流过的电流,足以驱动脱扣机构(通常为铁磁铁)动作,完成脱扣动作,即:切断交流电与相应的电气设备之间的连接;
[0026]所述的自动监测电路包括:模拟漏电输出电路7、指示灯LED2、指示灯电源2、指示灯控制电路3、通电触发电路4、触发关断电路5和循环触发电路,模拟漏电输出电路7包括:二极管D7、电阻R5和R6、三极管Q3,为了产生模拟漏电信号,通常将穿过用于感应漏电的磁环后的零线即零线NI与二极管D7的正极相连,这样在指示灯控制电路3开通时,就形成相位与真实漏电信号相差180度的模拟漏电电流,漏电检测芯片I对此漏电信号进行差动放大,输出模拟漏电信号;所述的指示灯LED2,用于指示接地故障漏电保护器和自动监测电路的工作是否正常,所述的指示灯电源2为12伏的半波稳压电路,包括:100K电阻R7、12V稳压管ZD3和1UF电容C3,指示灯电源2给指示灯LED2提供工作电压的同时,还为所述的模拟漏电输出电路7中的三极管Q3的基极提供触发电压;所述的指示灯控制电路3包括:型号为TL431的指示灯控制可调稳压器Q2、以及用于提高触发信号的电压门槛的触发门槛稳压管ZD2 (这里采用的是8.3伏稳压管),指示灯控制可调稳压器Q2是否导通控制着指示灯LED2是否接通,同时还控制着模拟漏电输出电路7是否接通;所述的通电触发电路4,包括:通电触发半波稳压电路以及设置在该通电触发半波稳压电路和所述的指示灯控制电路3中的触发门槛稳压管ZD2之间的单向触发二极管D2,该通电触发半波稳压电路输出的电压为12伏,大于指示灯控制电路3的触发电压(指示灯控制可调稳压器Q2的触发电压2.5伏+触发门槛稳压管ZD2的压降8.3伏=10.8伏),所述的通电触发半波稳压电路包括:100K电阻R8、12V稳压管ZD4和1UF电容C6,所述的通电触发电路4在接地故障漏电保护器通电时,通过指示灯控制电路3的触发端即触发门槛稳压管ZD2的阴极给指示灯控制可调稳压器Q2的控制极提供触发电压,使得指示灯控制可调稳压器Q2导通;所述的触发关断电路5,包括:充电稳压电容Cl、型号为TL431的触发关断可调稳压器Ql和为触发关断可调稳压器Ql提供触发电压的关断充电稳压电路以及与接地故障漏电保护器复用的脱扣二极管Dl和脱扣线圈Tl,所述的关断充电稳压电路包括:关断充电限流电阻R3和关断门槛稳压管ZD1,该关断门槛稳压管ZDl为大于通电触发半波稳压电路的输出电压的稳压管(这里采用的是18V的稳压管),触发关断可调稳压器Ql的阳极接直流地,触发关断可调稳压器Ql的阴极与通电触发半波稳压电路的输出端相连,触发关断可调稳压器Ql的控制极与关断门槛稳压管ZDl的阳极相连,关断门槛稳压管ZDl的阴极和充电稳压电容Cl的正极均与关断充电限流电阻R3的一端相连,关断充电限流电阻R3的另一端与脱扣二极管Dl的阴极相连,充电稳压电容Cl的负极接直流地,该触发关断电路5在接地故障漏电保护器通电后的设定时间(UL943A.5.16.2条款中的规定的5秒)内,确保充电稳压电容Cl充电至20.5V左右,使得触发关断可调稳压器Ql导通,将通电触发半波稳压电路的输出电压拉低,以撤消加在指示灯控制电路3的触发端上的触发电压,使得指示灯控制可调稳压器Q2截止;所述的循环触发电路,包括:与指示灯控制电路3的触发端即触发门槛稳压管ZD2的阴极相连的触发电容C4、以及给该触发电容C4充电的开启触发充电电路61和给该触发电容C4放电的终止触发放电电路62,所述的开启触发充电电路61包括:开启触发稳压电路和开启触发充电限流电阻R2,该开启触发稳压电路与关断充电稳压电路复用,开启触发充电限流电阻R2的一端与关断门槛稳压管ZDl的阴极相连,开启触发充电限流电阻R2的另一端与触发电容C4的相应端相连;所述的终止触发放电电路62包括:与接地故障漏电保护器复用的脱扣线圈控制电路即可控硅Gl以及串设在可控硅Gl和所述的触发电容C4之间的单向放电二极管D3,可控硅Gl的控制极与所述的直流地之间设置有触发稳压电容C5。
[0027]本发明所述的接地故障漏电保护器的工作原理是:
[0028]当漏电流大于6mA时,漏电检测芯片I对此漏电信号进行差动放大,输出高电平的触发信号,驱动可控硅G1,可控硅Gl被开通,使得脱扣线圈Tl得电流,产生磁场力,推动脱扣线圈Tl中的铁芯运动,完成脱扣动作;此原理也适用于漏电检测,当按下检测按钮时,产生漏电流大于6mA,漏电检测芯片I对此漏电信号进行差动放大,输出高电平的触发信号,驱动可控硅Gl,可控硅Gl被开通,使得脱扣线圈Tl得电流,产生磁场力,推动脱扣线圈Tl中的铁芯运动,铁芯带动复位系统的锁销和复位弹簧运动,完成漏电检测。
[0029]本发明所述的自动监测电路的工作原理为:通电过,通电触发半波稳压电路通过单向触发二极管D2直接让触发电容C4和触发门槛稳压管ZD2的连接端处于约11.3V的高电位,使得指示灯控制可调稳压器Q2导通,指示灯LED2亮起,与此同时,由三极管Q3、电阻R5和R6、二极管D7组成的模拟漏电输出电路7启动,交流电火线(也称相线)L经过脱扣线圈Tl、脱扣二极管Dl和关断充电限流电阻R3对充电稳压电容Cl进行充电,通过选择合适的关断充电限流电阻R3的充电稳压电容Cl,确保在5秒内,让充电稳压电容Cl的电位上升至20.5V左右,使得触发关断可调稳压器Ql导通,将通电触发半波稳压电路的输出电压拉低,这样就撤消了加在指示灯控制电路3的触发端上的触发电压,指示灯控制可调稳压器Q2截止;如果GFCI电路正常工作,触发电容C4充电至指示灯控制可调稳压器Q2导通时,模拟漏电输出电路7和指示灯LED2均接通,漏电检测芯片I产生模拟漏电触发信号,去驱动可控硅Gl,使得可控硅Gl导通,这样,触发电容C4经过单向放电二极管D3,由可控硅Gl放电,指示灯控制可调稳压器Q2的控制极(3脚)电压被拉低,指示灯控制可调稳压器Q2截止,指示灯LED2熄灭,以上过程表现为指示灯LED2闪亮一次,实现了 GFCI通电后5秒内自检的功能。由于触发关断可调稳压器Ql导通后,触发关断可调稳压器Ql的I脚一直保持低电平,使得自检不会循环发生,直到GFCI断电后再次通电。
[0030]而当GFCI电路出现异常时,例如脱扣线圈Tl或脱扣二极管Dl断开,触发关断可调稳压器Ql的控制极得不到触发电压,触发关断可调稳压器Ql无法导通,触发电容C4始终是高电位,指示灯控制可调稳压器Q2始终处于开通状态,指示灯LED2常亮报警;或者,当全桥整流电路DBl或电阻Rl发生故障时,漏电检测芯片I没有漏电触发信号产生,可控硅Gl开通不了,触发电容C4无法放电,指示灯控制可调稳压器Q2的3脚电压始终满足开通条件,指示灯LED2常亮报警;或者三极管Q3、二极管D7等元件组成的模拟漏电输出电路7发生故障,漏电检测芯片I的差动放大器没有漏电信号输入,漏电检测芯片I也就没有漏电触发
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