CN216489724U - 漏电保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了漏电保护装置包括，其包括漏电检测单元；开关模块；第一驱动单元，包括第一晶体管和复位模块；复位开关；延时触发单元，其与供电线的输入端、第一驱动单元以及复位开关耦接，并且被配置为在漏电保护装置的输入端上电或复位开关对主电路进行复位后经过预定时间，使得第一驱动单元的第一晶体管导通，进而使开关模块接通电力连接；和第二驱动单元，其包括第二晶体管和脱扣模块，第二晶体管与脱扣模块耦接，第二驱动单元被配置为响应于漏电检测单元检测到存在漏电故障信号而驱动第二晶体管导通，进而使得开关模块断开电力连接。本实用新型能够避免频繁驱动螺线管线圈上电而导致线圈发热严重产生安全隐患，从而保护漏电保护装置。

Description

漏电保护装置

技术领域

本实用新型涉及电气领域，尤其涉及一种漏电保护装置。

背景技术

现有的一些自动复位型漏电保护装置，在输入电压不稳定，人为反复进行复位上电操作，或者在外界环境较为复杂的情况下容易频繁自动驱动线圈上电，从而使线圈发热严重甚至被烧损，进而使得装置丧失漏电保护功能，产生安全隐患。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型提供了一种漏电保护装置，包括：漏电检测单元，用于检测供电线的负载端是否存在漏电故障信号；开关模块，用于控制所述供电线的输入端与负载端之间的电力连接；第一驱动单元，包括第一晶体管和复位模块，所述第一晶体管与所述复位模块耦接；复位开关；延时触发单元，其与所述供电线的输入端、所述第一驱动单元以及所述复位开关耦接，所述延时触发单元被配置为在所述漏电保护装置的输入端上电或所述复位开关对主电路进行复位后经过预定时间，使得所述第一驱动单元的所述第一晶体管导通，从而使所述复位模块通电，进而使所述开关模块接通所述电力连接；和第二驱动单元，其包括第二晶体管和脱扣模块，所述第二晶体管与所述脱扣模块耦接，所述第二驱动单元被配置为响应于所述漏电检测单元检测到存在所述漏电故障信号而驱动所述第二晶体管导通，从而使得所述脱扣模块通电，进而使得所述开关模块断开所述电力连接。

在一种实施方式中，所述延时触发单元包括整流单元、第一电阻、第一电容、第二电容、第三晶体管和第四晶体管，所述整流单元的第一端耦接到所述供电线的输入端中的第一输入端并且所述整流单元的第二端耦接到所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端耦接到所述第一电容的第一端并且所述第一电容的第二端耦接到所述供电线的输入端中的第二输入端，所述第一电阻的第二端还耦接到所述第二电容的第一端，所述第一晶体管的第一极耦接到所述复位模块，所述第一晶体管的第二极和第三极分别耦接到所述第二电容的第二端和所述第一电容的第二端，所述第三晶体管的第一极和第二极耦接到所述第一电容的第一端，所述第三晶体管的第三极耦接到所述第一电容的第二端，所述第四晶体管的第一极和第二极分别耦接到所述第二电容的第一端和所述第三晶体管的第一极，所述第四晶体管的第三极耦接到所述第一电容的第二端，所述复位开关耦接在所述第一电容的两端。

在一种实施方式中，所述延时触发单元包括整流单元、第一电阻、第一电容、第二电容和第三晶体管，所述整流单元的第一端耦接到所述供电线的输入端中的第一输入端并且所述整流单元的第二端耦接到所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端耦接到所述第一电容的第一端，所述第三晶体管的第一极和第二极耦接到所述第一电容的第一端，所述第三晶体管的第三极耦接到所述第二电容的第一端，所述第一晶体管的第一极和第二极分别耦接到所述复位模块和所述第二电容的第二端，所述第一晶体管的第三极耦接到所述第一电容的第二端，所述第一电容的第二端耦接到所述供电线的输入端中的第二输入端，所述复位开关耦接在所述第一电容的两端。

在一种实施方式中，所述整流单元为二极管。

在一种实施方式中，所述整流单元为全桥整流电路，所述全桥整流电路的输入端耦接到所述供电线的输入端，所述全桥整流电路的输出端耦接到所述第一电阻的第一端和所述第一电容的第二端。

在一种实施方式中，还包括地线故障检测单元，所述地线故障检测单元与所述第二驱动单元耦接，所述第二驱动单元还被配置为响应于所述地线故障检测单元检测到存在地线故障信号而驱动所述第二晶体管导通，从而使得所述脱扣模块通电，进而使得所述开关模块断开所述电力连接。

在一种实施方式中，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管选自以下各项中的任一项：MOS管、可控硅和三极管。

在一种实施方式中，所述第一晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管选自以下各项中的任一项：MOS管、可控硅和三极管。

在一种实施方式中，所述复位模块和所述脱扣模块分别包括电磁器件。

在一种实施方式中，所述电磁器件为螺线管。

通过实施本实用新型的技术方案，能够避免频繁驱动螺线管线圈上电而导致线圈发热严重产生安全隐患从而保护漏电保护装置。

附图说明

参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相似的特征。

图1是根据本实用新型的第一实施例的漏电保护装置的电路结构示意图；

图2是根据本实用新型的第二实施的漏电保护装置的电路结构示意图；

图3根据本实用新型的第三实施的漏电保护装置的电路结构示意图；

图4根据本实用新型的第四实施的漏电保护装置的电路结构示意图；

图5根据本实用新型的第五实施的漏电保护装置的电路结构示意图；

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本实用新型一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本实用新型的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本实用新型的所有实施例。可以理解，在不偏离本实用新型的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本实用新型的范围由所附的权利要求所限定。

本文所使用的术语“包括”、“包含”及类似术语应该被理解为是开放性的术语，即“包括/包含但不限于”，表示还可以包括其他内容。术语“基于”是“至少部分地基于"。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”等等。

以下结合图1至图5详细描述本实用新型的漏电保护装置的工作原理。

图1是根据本实用新型的第一实施例的漏电保护装置的电路结构示意图。如图1所示，漏电保护装置包括开关模块10、延时触发单元11、第一驱动单元12、复位开关14、漏电检测单元21和第二驱动单元22。漏电检测单元21用于检测供电线的负载端是否存在漏电故障信号，开关模块10 用于控制供电线的输入端(即电源输入端)与负载端之间的电力连接，第一驱动单元12包括第一晶体管和复位模块，第一晶体管与复位模块耦接，延时触发单元11与供电线的输入端、第一驱动单元12以及复位开关14耦接，延时触发单元11被配置为在在漏电保护装置的输入端上电或者复位开关14对主电路进行复位后经过预定时间(例如，2-3秒)，使得第一驱动单元12的第一晶体管导通，从而使复位模块导通，进而使得开关模块10接通供电线的输入端与负载端之间的电力连接。第二驱动单元22包括第二晶体管和脱扣模块，第二晶体管与脱扣模块耦接，脱扣模块被配置为响应于漏电检测单元21检测到供电线的负载端存在漏电故障信号而驱动第二晶体管导通，从而使得脱扣模块通电，进而使得开关模块10断开供电线的输入端与负载端之间的电力连接。

具体地，如图1所示，延时触发单元11包括二极管D1(即整流单元)、电阻R2(即第一电阻)、电容C4(即第一电容)、可控硅Q4(即第三晶体管)、三极管Q3(即第四晶体管)、电容C2(即第二电容)，第一驱动单元 12包括可控硅Q1(即第一晶体管)和螺线管SOL1(即复位模块)，SOL1 耦接到开关模块10，二极管D1的第一端连接到第一供电线(即供电线的输入端中的第一输入端)，二极管D1的第二端连接到电阻R2的第一端，电阻R2的第二端连接到电容C4的第一端，电容C4的第二端接地(由于第二供电线(即供电线的输入端中的第二输入端)也接地，相当于C4的第二端连接到第二供电线)，电阻R2的第二端耦接到电容C2的第一端，并且耦接到可控硅Q4的阳极(即第一极)和门极(即第二极)，可控硅Q4的阴极(即第三极)耦接到电容C4的第二端，电容C2的第二端耦接到可控硅 Q1的门极(即第二极)，可控硅Q1的阳极(即第一极)耦接到螺线管SOL1，可控硅Q1的阴极(即第三极)耦接到电容C4的第二端，三极管Q3的集电极(即第一极)和基极(即第二极)分别耦接到电容C2的第一端和可控硅Q4的阳极，三极管Q3的发射极(即第三极)耦接到电容C4的第二端。漏电检测单元21包括漏电检测线圈CT1和处理器U1，漏电检测线圈CT1 与处理器U1耦接，可控硅Q2(即第二晶体管)的阴极(即第三极)和门极(即第二极)耦接到处理器U1，可控硅Q2的阳极(即第一极)耦接到螺线管SOL2(即脱扣模块)，SOL2耦接到开关模块10。应理解的是，在一个实施例中，第一供电线为L线，第二供电线为N线；在另一个实施例中，第一供电线为N线，第二供电线为L线。

图1中的漏电保护装置的工作原理如下：

主电路的电流由D1整流后经R2给电容C4充电，经过第一时间后， C4上端(即第一端)的电压升高到使Q3导通，释放C2中的电量，使Q1 处于截止状态，C4上端的电压继续上升，再经过第二时间后，C4上端电压升高达到足以在经R6、R9分压后，使R9上端的电压能够触发Q4导通， Q4导通后Q3截止，之后Q4保持导通状态，电流通过D1-R2-R3给C2充电，使得Q1导通，进而使通电流通过SOL1，从而驱动漏电保护装置的开关模块10闭合以接通供电线的输入端与负载端之间的电力连接。当C2充满电后，Q1截止。在漏电保护装置由于故障产生跳闸而使开关模块10断开(例如，漏电检测线圈CT1检测到供电线的输入端与负载端之间存在漏电电流(即存在漏电故障信号)时，使得处理器U1发出驱动信号以驱动可控硅Q2导通，使SOL2通电，从而使得开关模块10断开)之后，通过按下复位开关14来释放C4中的电量，从而重复以上驱动开关模块10闭合的过程。图1所示的第一实施例的实现方式，可以延长漏电保护装置的输入端上电或复位开关复位后开关模块形成闭合的时间(例如，延长由第一时间与第二时间构成的预定时间(例如，2-3秒)，应理解，预定时间的长短可以通过对R2、C4进行设置来调节)，从而避免频繁驱动螺线管线圈上电而导致线圈发热严重产生安全隐患，从而保护漏电保护装置。

如图2所示的第二实施例的漏电保护装置的电路结构与图1所示的第一实施例的漏电保护装置的电路结构相似，所不同的是，图1中的可控硅 Q4替换为三极管Q4。

图2中的漏电保护装置的工作原理与图1中的漏电保护装置的工作原理相似，不再赘述。

图3所示的第三实施例的漏电保护装置的电路结构与图1所示的第一实施例的漏电保护装置的电路结构相似，所不同的是，图3的第三实施例中的漏电保护装置的延时触发单元130还包括分压电阻R8、R12和稳压二极管ZD1，电阻R8、R12与R5共同分压后促使Q3导通，稳压二极管ZD1 在R6、R9完成降压之后进一步降压以触发Q4导通。此外，图3的第三实施例中的漏电保护装置还包括地线故障检测单元，地线故障检测单元包括地线故障检测线圈CT2。

图3中的漏电保护装置的工作原理如下：

主电路的电流由D1整流后经R2给电容C4充电，经过第一时间后， C4上端(即第一端)电压经R5、R8、R12分压后促使Q3导通，释放C2 中的电量，从而使Q1处于截止状态，之后，C4上端电压继续上升，再经过第二时间之后，C4上端电压升高达到足以在经由R6、R9分压以及经由 ZD1降压之后触发Q4导通，Q4导通后Q3截止，Q4保持导通状态，电流通过D1-R2-R3给C2充电，使Q1导通，使得SOL1通电，驱动漏电保护装置的开关模块10闭合，当C2充满电后可控硅Q1截止。与图1所示的实施例相同地，漏电保护装置由于故障产生跳闸而使开关模块10断开(例如，例如，漏电检测线圈CT1检测到供电线的输入端与负载端之间存在漏电电流(即存在漏电故障信号)或者地线故障检测线圈CT2检测到存在地线故障信号时，使得处理器U1发出驱动信号以驱动可控硅Q2导通，使SOL2 通电，从而使得开关模块10断开)，之后，通过按下复位开关14来释放 C4中的电量，再从而重复以上驱动装置开关模块10闭合的过程。

图4所示的第四实施例的漏电保护装置的电路结构与图1所示的第一实施例的电路结构相似，所不同的是，图4的延时触发单元140不包括三极管Q3，可控硅Q4的阴极(即第三极)耦接到电容C2的第一端。

图4中的漏电保护装置的工作原理如下：

主电路电流由D1整流后经R2给电容C4充电，经过第一时间后，C4 上端(即第一端)电压升高到足以在R6，R9分压后，使R9上端的电压能够触发Q4导通，Q4导通后，电流通过D1-R2-R3-Q4给C2充电，使Q1 导通，进而使得SOL1通电，从而使漏电保护装置的开关模块10闭合，当 C2充满电后可控硅Q1截止。漏电保护装置由于故障产生跳闸而使开关模块10断开(例如，漏电检测线圈CT1检测到供电线的输入端与负载端之间存在漏电电流(即存在漏电故障信号)时，通过处理器U1驱动可控硅Q2 导通，使SOL2通电，从而使得开关模块10断开)，通过按下复位开关14 释放C4中的电量，从而重复以上驱动开关模块10闭合的过程。

图5所示的第五实施例的漏电保护装置的电路结构与图1所示的第一实施例的漏电保护装置的电路结构相似，所不同的是，图5的漏电保护装置采用全桥电路DB代替图1中的二极管D1来进行整流，全桥电路DB的输入端耦接到供电线的输入端，全桥电路DB的输出端耦接到电阻R2和第一端和电容C4的第二端。

图5的漏电保护装置的工作原理与图1所示的漏电保护装置的工作原理相同在此不做赘述。

应理解的是，本文中的第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管均可以为MOS管、三极管、可控硅或者其它可控开关器件。还应理解的是，图1至图4中的整流单元均既可以为全桥电路，也可以是二极管，还可以是其它合适的起到整流作用的单元。还应理解的，复位模块和脱扣模块可以是除螺线管之外的其它电磁器件。

因此，虽然参照特定的示例来描述了本实用新型，其中这些特定的示例仅仅旨在是示例性的，而不是对本实用新型进行限制，但对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本实用新型的精神和保护范围的基础上，可以对所公开的实施例进行改变、增加或者删除。

Claims (10)

1.一种漏电保护装置，其特征在于，所述漏电保护装置包括：

漏电检测单元，用于检测供电线的负载端是否存在漏电故障信号；

开关模块，用于控制所述供电线的输入端与负载端之间的电力连接；

第一驱动单元，包括第一晶体管和复位模块，所述第一晶体管与所述复位模块耦接；

复位开关；

延时触发单元，其与所述供电线的输入端、所述第一驱动单元以及所述复位开关耦接，所述延时触发单元被配置为在所述漏电保护装置的输入端上电或所述复位开关对主电路进行复位后经过预定时间，使得所述第一驱动单元的所述第一晶体管导通，从而使所述复位模块通电，进而使所述开关模块接通所述电力连接；和

第二驱动单元，其包括第二晶体管和脱扣模块，所述第二晶体管与所述脱扣模块耦接，所述第二驱动单元被配置为响应于所述漏电检测单元检测到存在所述漏电故障信号而驱动所述第二晶体管导通，从而使得所述脱扣模块通电，进而使得所述开关模块断开所述电力连接。

2.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，所述延时触发单元包括整流单元、第一电阻、第一电容、第二电容、第三晶体管和第四晶体管，所述整流单元的第一端耦接到所述供电线的输入端中的第一输入端并且所述整流单元的第二端耦接到所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端耦接到所述第一电容的第一端并且所述第一电容的第二端耦接到所述供电线的输入端中的第二输入端，所述第一电阻的第二端还耦接到所述第二电容的第一端，所述第一晶体管的第一极耦接到所述复位模块，所述第一晶体管的第二极和第三极分别耦接到所述第二电容的第二端和所述第一电容的第二端，所述第三晶体管的第一极和第二极耦接到所述第一电容的第一端，所述第三晶体管的第三极耦接到所述第一电容的第二端，所述第四晶体管的第一极和第二极分别耦接到所述第二电容的第一端和所述第三晶体管的第一极，所述第四晶体管的第三极耦接到所述第一电容的第二端，所述复位开关耦接在所述第一电容的两端。

3.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，所述延时触发单元包括整流单元、第一电阻、第一电容、第二电容和第三晶体管，所述整流单元的第一端耦接到所述供电线的输入端中的第一输入端并且所述整流单元的第二端耦接到所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端耦接到所述第一电容的第一端，所述第三晶体管的第一极和第二极耦接到所述第一电容的第一端，所述第三晶体管的第三极耦接到所述第二电容的第一端，所述第一晶体管的第一极和第二极分别耦接到所述复位模块和所述第二电容的第二端，所述第一晶体管的第三极耦接到所述第一电容的第二端，所述第一电容的第二端耦接到所述供电线的输入端中的第二输入端，所述复位开关耦接在所述第一电容的两端。

4.根据权利要求2或3所述的漏电保护装置，其特征在于，所述整流单元为二极管。

5.根据权利要求2或3所述的漏电保护装置，其特征在于，所述整流单元为全桥整流电路，所述全桥整流电路的输入端耦接到所述供电线的输入端，所述全桥整流电路的输出端耦接到所述第一电阻的第一端和所述第一电容的第二端。

6.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，所述漏电保护装置还包括地线故障检测单元，所述地线故障检测单元与所述第二驱动单元耦接，所述第二驱动单元还被配置为响应于所述地线故障检测单元检测到存在地线故障信号而驱动所述第二晶体管导通，从而使得所述脱扣模块通电，进而使得所述开关模块断开所述电力连接。

7.根据权利要求2所述的漏电保护装置，其特征在于，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管选自以下各项中的任一项：MOS管、可控硅和三极管。

8.根据权利要求3所述的漏电保护装置，其特征在于，所述第一晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管选自以下各项中的任一项：MOS管、可控硅和三极管。

9.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，所述复位模块和所述脱扣模块分别包括电磁器件。

10.根据权利要求9所述的漏电保护装置，其特征在于，所述电磁器件为螺线管。

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