CN211086546U - 接地检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种接地检测装置，用于检测充电设备的壳体是否与接地点连接，包括比较电路和检测电路，比较电路连接在接地点和检测电路之间；比较电路包括金属氧化物半导体管Q1，用于比较第一电压和第二电压并生成比较电压；检测电路包括开关子电路和电压检测子电路，开关子电路与所述比较电路及所述电压检测电路电性连接；开关子电路包括三极管Q2，所述开关子电路用于根据比较电压控制三极管Q2的工作状态进而控制所述电压检测子电路的通断；电压检测子电路包括检测单元，所述检测单元用于根据所述电压检测子电路的通断检测所述电压检测子电路的电压从而判断所述充电设备的壳体的接地状态。所述接地检测装置提高了用电的安全性。

Description

接地检测装置

技术领域

本实用新型涉及用电安全领域，具体而言，主要涉及一种检测充电设备壳体是否接地的接地检测装置。

背景技术

目前市场上的充电设备在接入市电进行工作时，需要连接地线以将充电设备金属外壳上的电引入大地，以免发生触电事故，但是用户在使用时无法检测充电设备接地连接是否正常，存在安全隐患，给用户使用充电设备带来了较大的困扰。因此如何设计一种检测充电设备壳体是否接地的接地检测装置将成为用电设备使用过程中的一个重要课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种检测充电设备的壳体是否接地的接地检测装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种接地检测装置，用于检测充电设备的壳体是否与接地点连接，其特征在于，所述接地检测装置包括比较电路和检测电路，所述比较电路连接在所述接地点和所述检测电路之间；

所述比较电路包括金属氧化物半导体管Q1，用于比较第一电压和第二电压并生成比较电压；

所述检测电路包括开关子电路和电压检测子电路，所述开关子电路与所述比较电路及所述电压检测电路电性连接；

所述开关子电路包括三极管Q2，所述开关子电路用于根据所述比较电压控制所述三极管Q2的工作状态进而控制所述电压检测子电路的通断；

所述电压检测子电路包括检测单元，所述检测单元用于根据所述电压检测子电路的通断检测所述电压检测子电路的电压从而判断所述充电设备的壳体的接地状态。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的提供的接地检测装置，能够根据检测到的电压判断充电设备的壳体是否接地，防止了用户在使用充电设备的过程中出现的壳体漏电现象，提高了用电安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对本实用新型范围的限定。

图1为本实用新型一较佳实施方式的接地检测装置的结构框图；

图2为图1所述的接地检测装置的电路结构图。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本实用新型的各种实施例。本实用新型可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本实用新型的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本实用新型理解为涵盖落入本实用新型的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本实用新型的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本实用新型的各种实施例中，表述“A或/和B”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合，例如，可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本实用新型的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本实用新型的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：在本实用新型中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，本领域的普通技术人员需要理解的是，文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，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者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。

在本实用新型的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本实用新型的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

请参考图1，图1示出了本实用新型一较佳实施方式的接地检测装置的结构框图。

具体地，所述接地检测装置100用于检测充电设备的壳体是否接地，所述接地检测装置100包括比较电路10和检测电路20，所述比较电路10连接在接地点30和所述检测电路20之间，用于比较第一电压和第二电压并输出比较电压，所述检测电路20用于根据所述比较电压控制所述检测电路20的通断进而判断所述充电设备的壳体是否与所述接地点30连接。

请结合参考图2，进一步地，所述比较电路10包括第一电源单元11、第二电源单元13、分压子电路15和金属氧化物半导体管Q1，所述第一电源单,11与所述金属氧化物半导体管Q1连接以生成第一电压并传送至所述金属氧化物半导体管Q1，所述分压子电路15与所述第二电源单元13及所述金属氧化物半导体管Q1电性连接，以将所述第二电源单元13输出的电压分压形成第二电压并传送至所述金属氧化物半导体管Q1。

所述第一电源单元11包括第一电源111和第一电容C1，所述第一电容C1一端与所述第一电源111电性连接，另一端接地，以为所述第一电源111滤波。所述第二电源单元13包括第二电源131，用于为所述分压子电路15输出电压。

所述分压子电路15包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第二电容C2。所述第一电阻R1和所述第三电阻R2用于为所述第二电源131输出的电压进行分压并形成第二电压，所述第二电阻R3和所述第二电容C2组成RC滤波电路用于为所述第二电压进行滤波，并将滤波后所述的所述第二电压传送至所述金属氧化物半导体管Q1。进一步地，所述第一电阻R1的一端与所述第二电源131电性连接，另一端与所述接地点30、所述第二电阻R2和所述第三电阻R3电性连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第一电源111电性连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第二电容C2及所述金属氧化物半导体管Q1电性连接，所述第二电容C2的另一端与所述第一电源111电性连接。

进一步地，所述金属氧化物半导体管Q1的栅极与所述第三电阻R3电性连接，所述金属氧化物半导体管Q1的源极与所述第一电源111电性连接，所述金属氧化物半导体管Q1的漏极与所述检测电路20电性连接。

进一步地，所述检测电路20包括开关子电路21、电压检测子电路23和光电耦合器U1，所述开关子电路21与所述比较电路10电性连接，所述光电耦合器U1连接所述开关子电路21和所述电压检测子电路23。

进一步地，所述开关子电路21包括第三电容C3、第四电容C4、第四电阻R4、三极管Q2、第五电阻R5和第三电源211。所述第三电容C3和所述第四电容C4的一端均与所述金属氧化物半导体管Q1的漏极电性连接，另一端均接地，用于为所述金属氧化物半导体管Q1输出的电压进行滤波，所述第四电阻R4一端与所述金属氧化物半导体管Q1的漏极电性连接，另一端与所述三极管Q2电性连接，所述第五电阻R5的一端与所述光电耦合器U1电性连接，另一端与所述第三电源211电性连接。

进一步地，所述三极管Q2的基极与所述第四电阻R4电性连接，所述三极管Q2的集电极与所述光电耦合器U1电性连接，所述三极管Q2的发射极接地连接。

进一步地，所述光电耦合器U1的输入端与所述开关子电路21电性连接，所述光电耦合器U1的输出端与所述电压检测子电路23电性连接。具体地，所述光电耦合器U1的输入端的一端与所述第五电阻R5电性连接，另一端与所述三极管Q2的集电极电性连接，以为所述三极管Q2的集电极提供电压；所述光电耦合器U1输出端的一端与所述电压检测子单元23电性连接，输出端的另一端接地连接。

进一步地，所述电压检测子单元23包括第四电源231、第六电阻R6、第五电容C5及电压检测点233。所述第六电阻R6连接于所述第四电源231及所述光电耦合器U1的输出端之间，所述第五电容C5一端与所述第六电阻R6电性连接，另一端接地连接，所述电压检测点233与所述光电耦合器U1的输出端电性连接。进一步地，所述第六电阻R6和所述第五电阻C5组成RC滤波电路，以为所述第四电源输出的电压进行滤波，所述电压检测点233用于检测所述光电耦合器U1的输出端的电压以根据所述电压判断所述充电设备的壳体是否接地。

进一步地，在本实施方式中，所述第一电源111、所述第二电源131和所述第三电源211输出的电压相同，均为12V，所述第四电源231输出的电压为3.3V。

下面进一步说明本实用新型的接地检测装置100的工作原理：

在所述充电设备的壳体未与所述接地点30连接时，即所述充电设备的壳体未接地时，所述第二电源131输出的电压经过所述分压子电路15分压和滤波后形成第二电压输入至所述金属氧化物半导体管Q1的栅极，所述第一电源111输出的电压经过所述第一电容C1滤波后形成第一电压并输入至所述金属氧化物半导体管Q1的源极，此时所述第一电压和所述第二电压的压差小于所述金属氧化物半导体管Q1的导通电压，此时所述金属氧化物半导体管Q1不导通，因此所述三极管Q2的基极无电流，所述三极管Q2也不导通，导致所述光电耦合器U1的输入端也没有电流回路，因此所述光电耦合器U1的输入端不导通，所述光电耦合器U1的输出端也不导通，此时所述电压检测点233检测到的电压为所述第四电源231输出的电压。

在所述充电设备的壳体与所述接地点30连接时，即所述充电设备的壳体接地时，所述第二电源131也通过所述接地点30接地，因此所述第二电压为0V，所述第一电源111输出的电压经过所述第一电容C1滤波后形成第一电压并输入至所述金属氧化物半导体管Q1的源极，此时所述第一电压和所述第二电压的压差大于所述金属氧化物半导体管Q1的导通电压，此时所述金属氧化物半导体管Q1导通并输出电压至所述三极管Q2的基极，所述第三电源211输出电压至所述三极管Q2的集电极，此时所述三极管Q2的基极电压大于所述集电极的电压，所述三极管Q2处于导通状态，因此所述光电耦合器U1的输入端形成电流回路，并使得所述光电耦合器U1的输出端导通，此时所述第四电源231产生的电流通过所述光电耦合器U1的输出端流向接地端，此时所述电压检测点233检测到的电压为0V。

综上所述，在本实施方式中，当所述检测单元20的电压检测点233检测到的电压为0V时，则说明所述充电设备的壳体已接地；当所述检测单元20的电压检测点233检测到的电压为所述第四电源231的电压值时，则说明所述充电设备的壳体未接地。

本实施方式的接地检测装置结构简单，而且能够通过检测电压的不同判断所述充电设备的壳体是否接地，防止由于所述充电设备的壳体未接地导致的漏电情况，保证了所述充电设备的使用安全。

上述充电装置中的各个模块的划分仅用于举例说明，在其他实施方式中，可将充电装置按照需要划分为不同的模块，以完成上述充电装置的全部或部分功能。上述充电装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以软件形式存储于计算机设备的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种接地检测装置，用于检测充电设备的壳体是否与接地点连接，其特征在于，所述接地检测装置包括比较电路和检测电路，所述比较电路连接在所述接地点和所述检测电路之间；

所述比较电路包括金属氧化物半导体管Q1，用于比较第一电压和第二电压并生成比较电压；

所述检测电路包括开关子电路和电压检测子电路，所述开关子电路与所述比较电路及所述电压检测电路电性连接；

所述开关子电路包括三极管Q2，所述开关子电路用于根据所述比较电压控制所述三极管Q2的工作状态进而控制所述电压检测子电路的通断；

所述电压检测子电路包括检测单元，所述检测单元用于根据所述电压检测子电路的通断检测所述电压检测子电路的电压从而判断所述充电设备的壳体的接地状态。

2.根据权利要求1所述的接地检测装置，其特征在于，所述检测电路进一步包括光电耦合器U1，所述光电耦合器U1连接所述开关子电路和所述电压检测子电路。

3.据权利要求2所述的接地检测装置，其特征在于，所述光电耦合器U1的输入端与所述开关子电路电性连接，所述光电耦合器的输出端与所述电压检测子电路电性连接。

4.根据权利要求2所述的接地检测装置，其特征在于，所述比较电路进一步包括第一电源单元、第二电源单元和分压子电路，所述第一电源单元与所述金属氧化物半导体管Q1电性连接，所述分压子电路与所述第二电源单元及所述金属氧化物半导体管Q1电性连接，所述第一电源单元用于生成所述第一电压并传送至所述金属氧化物半导体管Q1，所述第二电源单元和所述分压子电路用于生成所述第二电压并传送至所述金属氧化物半导体管Q1。

5.根据权利要求4所述的接地检测装置，其特征在于，所述第一电源单元包括第一电源和第一电容C1，所述第一电源与所述金属氧化物半导体管Q1和所述第一电容C1电性连接，所述第一电容C1的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的接地检测装置，其特征在于，所述分压子电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第二电容C2，所述第一电阻R1的一端与所述第二电源电性连接，另一端与所述接地点、所述第二电阻R2和所述第三电阻R3电性连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第一电源电性连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第二电容C2及所述金属氧化物半导体管Q1电性连接，所述第二电容C2的另一端与所述第一电源电性连接。

7.根据权利要求6所述的接地检测装置，其特征在于，所述金属氧化物半导体管Q1的栅极与所述第三电阻R3电性连接，所述金属氧化物半导体管Q1的源极与所述第一电源电性连接，所述金属氧化物半导体管Q1的漏极与所述开关子电路电性连接。

8.根据权利要求7所述的接地检测装置，其特征在于，所述开关子电路包括第三电容C3、第四电容C4、第四电阻R4、第五电阻R5和第三电源，所述第三电容C3和所述第四电容C4的一端均与所述金属氧化物半导体管Q1的漏极电性连接，另一端均接地，所述第四电阻R4一端与所述金属氧化物半导体管Q1的漏极电性连接，另一端与所述三极管Q2电性连接，所述第五电阻R5的一端与所述光电耦合器U1电性连接，另一端与所述第三电源电性连接。

9.根据权利要求8所述的接地检测装置，其特征在于，所述三极管Q2的基极与所述第四电阻R4电性连接，所述三极管Q2的集电极与所述光电耦合器U1电性连接，所述三极管Q2的发射极接地连接。

10.根据权利要求9所述的接地检测装置，其特征在于，所述电压检测子单元包括第四电源、第六电阻R6、第五电容C5及电压检测点，所述第六电阻R6连接于所述第四电源及所述光电耦合器U1的输出端之间，所述第五电容C5一端与所述第六电阻R6电性连接，另一端接地连接，所述电压检测点与所述光电耦合器U1的输出端电性连接。

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