CN203722205U - 一种过压、漏电保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及交流市电驱动的负载的过压和漏电的保护电路。本实用新型公开一种过压、漏电保护电路，包括：串接连接于火线和零线上的脱扣器开关和套接的零序电流互感器，零序电流互感器输出连接于一个由漏电保护芯片及其***电路组成的漏电保护的控制电路，火线和零线还连接与一个整流桥式单元，整流桥式单元输出连接于一个电阻分压单元，该电阻分压单元的输入端串接稳压二极管后接于一个可控硅的控制端，同时，上述由漏电保护芯片及其***电路组成的漏电保护的控制电路的输出端也连接至该可控硅的控制端，该可控硅与脱扣器线圈串联并接入于火线和零线之间。本实用新型用于过压和漏电双重保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及交流市电驱动的负载的过压和漏电的保护电路。
背景技术
为了保证使用家用电器的安全，使得用户获得更好地保护，现在很多产品都配置了漏电保护插头（或称漏电保护器），当与漏电保护插头连接的电器设备发生漏电时，漏电保护插头能在几十毫秒之内自动切断电源，使用户免受触电的危害，保护用户的生命安全。如专利公开号203135399U公开了一种利用漏电保护芯片 FM2140实现的漏电保护电路。然而该漏电保护芯片 FM2140只能用作漏电保护，在电器使用中还可能面临过压的危险，该专利方案不能解决。另外，一专利公开号201813141U公开了一种过压保护电路，用于在电器使用中发生的过压进行保护，但该专利方案只能进行过压保护，不能解决漏电的保护问题。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的是，提出一种既能过压保护、又能漏电保护的电路，并且该过压、漏电保护电路可以利用漏电保护芯片来实现，硬件投入成本低。
本实用新型具体采用如下技术方案实现：
一种过压、漏电保护电路，包括：串接连接于火线和零线上的脱扣器开关和套接的零序电流互感器，零序电流互感器输出连接于一个由漏电保护芯片及其***电路组成的漏电保护的控制电路，火线和零线还连接与一个整流桥式单元，整流桥式单元输出连接于一个电阻分压单元，该电阻分压单元的输入端串接稳压二极管后接于一个可控硅的控制端，同时，上述由漏电保护芯片及其***电路组成的漏电保护的控制电路的输出端也连接至该可控硅的控制端，该可控硅与脱扣器线圈串联并接入于火线和零线之间；通过零序电流互感器采集漏电信号给控制电路，控制电路输出导通的控制信号给可控硅的控制端，及通过整流桥式单元整流后给电阻分压单元来进行电压采集并由稳压二极管进行电压比较，比较电压同样是输出给可控硅的控制端，由可控硅的控制端来导通与该可控硅串联的脱扣器线圈，发生漏电或者过压时，脱扣器线圈断开串接连接于火线和零线上的脱扣器开关。
进一步具体是：包括一端与电源连接、另一端与负载连接的火线 L、零线 N 及地线 E；所述地线E接大地；在火线L和零线N上串联有脱扣器TK1的开关组件，及套接有一零序电流互感器 ZCT1，火线L和零线N之间连接有串接的脱扣器TK1的线圈组件和一个由4个二极管D3-D6组成的整流桥式单元DB1，该整流桥式单元DB1的两个输出端连接一个串接电阻R6和R7组成电阻分压单元，该电阻分压单元的串联电阻 R6、R7的中间端连接串联一个反向的稳压二极管D7和一个正向的二极管D8至可控硅SCR1 的控制极，该稳压二极管D7与极性二极管D8 的中间端连接一电容C7至该整流桥式单元DB1的整流地端；上述的零序电流互感器 ZCT1的输出端连接有一个控制电路，包括漏电保护芯片及其***电路，所述零序电流互感器 ZCT1 的次级绕组两端连接一电阻R5，该电阻 R5的一端连接漏电保护芯片IC1的 Vref 引脚和另一端串联一电容C4后连接至漏电保护芯片IC1的 VFB引脚，漏电保护芯片IC1的Rset 引脚串联一电阻R4后连接于其Ground 引脚，漏电保护芯片IC1的C Delay 引脚串联一电容 C2 至其Ground 引脚，漏电保护芯片IC1的 Vref 引脚串联一电容 C3 至其Ground 引脚， 漏电保护芯片IC1的 Line 引脚经过串接的电阻 R3 连接至上述可控硅SCR1 的阳极，可控硅SCR1 的阳极连接于脱扣器TK1的线圈组件和整流桥式单元DB1的中间端，可控硅SCR1 的阴极接于零线 N，漏电保护芯片 IC 1的 SCR Trigger 引脚串联一正向的二极管D9后连接于可控硅SCR1的控制端，可控硅SCR1的控制端还分别连接一电容C1和一电阻R8后至漏电保护芯片 IC1的 Neutral 引脚，该漏电保护芯片 IC1的 Neutral 引脚接于零线 N。
优选的，所述的电阻 R5两端还并联一滤波电容C5。
优选的，所述的漏电保护芯片IC1的Rset 引脚（第 1 引脚）还串联一电容C6后连接于其Ground 引脚。
优选的，所述的火线 L 和零线 N 之间还连接一压敏电阻 MOV1。
优选的，所述的火线 L 和零线 N还串联一个电阻R1和按键AJ1并套接于零序电流互感器 ZCT1。
优选的，所述的火线 L 和零线 N之间还连接一个正向的二极管D1、限流电阻R2和发光二极管D2。
本实用新型是一种既能过压保护、又能漏电保护的电路，并且该过压、漏电保护电路可以利用漏电保护芯片来实现，硬件投入成本低。
附图说明
图1是本实用新型一最佳实施例的电路原理图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
本实用新型提出一种过压、漏电保护电路，是包括串接连接于火线和零线上的脱扣器开关和套接的零序电流互感器，零序电流互感器输出连接于一个由漏电保护芯片及其***电路组成的漏电保护的控制电路，火线和零线还连接与一个整流桥式单元，整流桥式单元输出连接于一个电阻分压单元，该电阻分压单元的输入端串接稳压二极管后接于一个可控硅的控制端，同时，上述由漏电保护芯片及其***电路组成的漏电保护的控制电路的输出端也连接至该可控硅的控制端，该可控硅与脱扣器线圈串联并接入于火线和零线之间。对于漏电保护方面，是通过零序电流互感器采集漏电信号给控制电路，控制电路输出导通的控制信号给可控硅的控制端；对于过压保护方面，是通过整流桥式单元整流后给电阻分压单元来进行电压采集并由稳压二极管进行电压比较，比较电压同样是输出给可控硅的控制端，由可控硅的控制端来导通与该可控硅串联的脱扣器线圈，从而无论发生漏电或者过压时，迅速断开串接连接于火线和零线上的脱扣器开关，来进行切断电源保护。
作为一个具体实施例，如图 1 所示，该实施例过压、漏电保护电路，包括一端与电源连接、另一端与负载连接的火线 L、零线 N 及地线 E；所述地线E接大地；在火线L和零线N上串联有脱扣器TK1的开关组件，及套接有一零序电流互感器 ZCT1，火线L和零线N之间连接有串接的脱扣器TK1的线圈组件和一个由4个二极管D3-D6组成的整流桥式单元DB1，该整流桥式单元DB1的两个输出端连接一个电阻分压单元（串接电阻R6和R7组成），该电阻分压单元的串联电阻 R6、R7的中间端连接串联一个反向的稳压二极管D7和一个正向的二极管D8至可控硅SCR1 的控制极，该稳压二极管D7与极性二极管D8 的中间端连接一电容C7至该整流桥式单元DB1的整流地端。
上述的零序电流互感器 ZCT1的输出端连接有一个控制电路，包括漏电保护芯片及其***电路。所述漏电保护芯片优选由型号为FM2140的低功耗两线接地故障灭弧芯片（Low PowerTwo-Wire Ground Fault Interrupter）实现。所述零序电流互感器 ZCT1 的次级绕组两端连接一电阻R5。该电阻 R5的一端连接漏电保护芯片IC1的 Vref 引脚（第 3 引脚）和另一端串联一电容C4后连接至漏电保护芯片IC1的 VFB引脚（第 2 引脚）；优选的，为了提高抗干扰能力，该电阻 R5两端还并联一滤波电容C5。漏电保护芯片IC1的Rset 引脚（第 1 引脚）串联一电阻R4后连接于其Ground 引脚（第 4 引脚），漏电保护芯片IC1的C Delay 引脚（第 8 引脚）串联一电容 C2 至其Ground 引脚（第 4 引脚），漏电保护芯片IC1的 Vref 引脚（第 3 引脚）串联一电容 C3 至其Ground 引脚（第 4 引脚）。优选的，为了提高抗干扰能力，漏电保护芯片IC1的Rset 引脚（第 1 引脚）还串联一电容C6后连接于其Ground 引脚（第 4 引脚）。
漏电保护芯片IC1的 Line 引脚（第 5 引脚）经过串接的电阻 R3 连接至上述可控硅SCR1 的阳极，可控硅SCR1 的阳极连接于脱扣器TK1的线圈组件和整流桥式单元DB1的中间端，可控硅SCR1 的阴极接于零线 N。漏电保护芯片 IC 1的 SCR Trigger 引脚（第 7 引脚）串联一正向的二极管D9后连接于可控硅SCR1的控制端。可控硅SCR1的控制端还分别连接一电容C1和一电阻R8后至漏电保护芯片 IC1的 Neutral 引脚（第 6 引脚），该漏电保护芯片 IC1的 Neutral 引脚（第 6 引脚）接于零线 N。
优选的，所述的火线 L 和零线 N 之间还连接一压敏电阻 MOV1，用于避免火线 L 和零线 N 的浪涌电压，避免因雷击而损坏负载。
此外，火线 L 和零线 N还串联一个电阻R1和按键AJ1并套接于零序电流互感器 ZCT1，用于实现按键测试功能。
以及，火线 L 和零线 N之间还连接一个正向的二极管D1、限流电阻R2和发光二极管D2，用于指示工作状态。
综上，该实施例的过压、漏电保护电路，主要包括零序电流互感器ZCT1、漏电保护芯片 IC1、电阻分压单元、整流桥式单元DB1、可控硅SCR1和脱扣器TK1等部分组成的保护电路。其过压保护电路是通过整流桥式单元DB1的桥式整流后采用电阻分压方式构成的过压保护电路。当电源电压超过设定的电压值时，可控硅SCR1导通，脱扣器TK1动作，切断电源，避免了电气隐患，保障了人身和财产安全。其漏电保护电路是由零序电流互感器ZCT1和漏电保护芯片 IC1等部分组成的保护电路。当负载发生漏电，或人身触电或设备绝缘损坏时，通过零序电流互感器一次线圈的电流矢量和不为零时，零序电流互感器二次线圈产生感应电压，经集成电路漏电保护芯片 IC1进行放大、比较和处理，当剩余电流达到整定动作电流值时，通过控制电路输出稳定可靠信号使可控硅SCR1导通，脱扣器TK1动作，切断电源起到漏电和触电保护作用。此外，电路中电容C5和C6的作用是使漏电电路通过国家标准GB18499中的低于150kHz频率范围内的共模传导骚扰实验，该方式不影响电路的任何性能。此过压、漏电保护电路与以往电路相比，电路简单，性能稳定，动作可靠。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种过压、漏电保护电路，其特征在于，包括：串接连接于火线和零线上的脱扣器开关和套接的零序电流互感器，零序电流互感器输出连接于一个由漏电保护芯片及其***电路组成的漏电保护的控制电路，火线和零线还连接与一个整流桥式单元，整流桥式单元输出连接于一个电阻分压单元，该电阻分压单元的输入端串接稳压二极管后接于一个可控硅的控制端，同时，上述由漏电保护芯片及其***电路组成的漏电保护的控制电路的输出端也连接至该可控硅的控制端，该可控硅与脱扣器线圈串联并接入于火线和零线之间。
2.根据权利要求1所述的过压、漏电保护电路，其特征在于，具体是：包括一端与电源连接、另一端与负载连接的火线 L、零线 N 及地线 E；所述地线E接大地；在火线L和零线N上串联有脱扣器TK1的开关组件，及套接有一零序电流互感器 ZCT1，火线L和零线N之间连接有串接的脱扣器TK1的线圈组件和一个由4个二极管D3-D6组成的整流桥式单元DB1，该整流桥式单元DB1的两个输出端连接一个串接电阻R6和R7组成电阻分压单元，该电阻分压单元的串联电阻 R6、R7的中间端连接串联一个反向的稳压二极管D7和一个正向的二极管D8至可控硅SCR1 的控制极，该稳压二极管D7与极性二极管D8 的中间端连接一电容C7至该整流桥式单元DB1的整流地端；上述的零序电流互感器 ZCT1的输出端连接有一个控制电路，包括漏电保护芯片及其***电路，所述零序电流互感器 ZCT1 的次级绕组两端连接一电阻R5，该电阻 R5的一端连接漏电保护芯片IC1的 Vref 引脚和另一端串联一电容C4后连接至漏电保护芯片IC1的 VFB引脚，漏电保护芯片IC1的Rset 引脚串联一电阻R4后连接于其Ground 引脚，漏电保护芯片IC1的C Delay 引脚串联一电容 C2 至其Ground 引脚，漏电保护芯片IC1的 Vref 引脚串联一电容 C3 至其Ground 引脚， 漏电保护芯片IC1的 Line 引脚经过串接的电阻 R3 连接至上述可控硅SCR1 的阳极，可控硅SCR1 的阳极连接于脱扣器TK1的线圈组件和整流桥式单元DB1的中间端，可控硅SCR1 的阴极接于零线 N，漏电保护芯片 IC 1的 SCR Trigger 引脚串联一正向的二极管D9后连接于可控硅SCR1的控制端，可控硅SCR1的控制端还分别连接一电容C1和一电阻R8后至漏电保护芯片 IC1的 Neutral 引脚，该漏电保护芯片 IC1的 Neutral 引脚接于零线 N。
3.根据权利要求2所述的过压、漏电保护电路，其特征在于：所述的电阻 R5两端还并联一滤波电容C5。
4.根据权利要求2所述的过压、漏电保护电路，其特征在于：所述的漏电保护芯片IC1的Rset 引脚（第 1 引脚）还串联一电容C6后连接于其Ground 引脚。
5.根据权利要求2或3或4所述的过压、漏电保护电路，其特征在于：所述的火线 L 和零线 N 之间还连接一压敏电阻 MOV1。
6.根据权利要求2或3或4所述的过压、漏电保护电路，其特征在于：所述的火线 L 和零线 N还串联一个电阻R1和按键AJ1并套接于零序电流互感器 ZCT1。
7.根据权利要求2或3或4所述的过压、漏电保护电路，其特征在于：所述的火线 L 和零线 N之间还连接一个正向的二极管D1、限流电阻R2和发光二极管D2。
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