CN220209950U - 一种漏电保护器的抗干扰电路及漏电保护器 - Google Patents

Abstract

本申请提供漏电保护器的抗干扰电路及漏电保护器，电路包括电流互感器、第一滤波单元、放大单元、稳压器、光耦隔离单元、第二滤波单元、单向晶闸管、整流单元、继电器以及脱扣器；电流互感器与第一滤波单元耦接；第一滤波单元与放大单元耦接；放大单元与稳压单元耦接；稳压单元的输出端与光耦隔离单元的输入端耦接；光耦隔离单元的输出端与第二滤波单元的一端耦接；滤波单元的另一端与单向晶闸管的门级耦接；单向晶闸管的阴极与整流单元的直流输出端负极耦接；单向晶闸管的阳极与继电器一端耦接；继电器另一端与整流单元的直流输出端正极耦接。本申请通过上述方法，解决单向晶闸管受到内外干扰源的扰动信号而增加了漏电保护器误动作的问题。

Description

一种漏电保护器的抗干扰电路及漏电保护器

技术领域

本申请涉及漏电保护器的技术领域，特别是一种漏电保护器的抗干扰电路。

背景技术

目前，在漏电保护器的内部电路设计中，常使用单向晶闸管来组成开关电路。通过控制单向晶闸管的门极电位，来控制单向晶闸管的导通，从而实现对继电器的控制。然而单向晶闸管在应用时，抗干扰能力差，受外部干扰源或内部其他电路产生的扰动信号后，容易发生误动，进而造成漏电保护器误动作。

传统技术中，由于漏电保护器的内部电路设计中，通常将电流互感器、放大电路以及控制芯片与单向晶闸管直接或间接的通过线路相连，使得单向晶闸管受到内外干扰源的扰动信号更加强烈，这样无疑增加了漏电保护器误动作的概率。

目前，亟需一种漏电保护器的抗干扰电路来解决上述问题。

实用新型内容

本申请提供一种漏电保护器的抗干扰电路及漏电保护器，用于解决在传统的漏电保护器的内部电路设计中，通常将电流互感器、放大电路以及控制芯片与单向晶闸管直接或间接的通过线路相连，增加了漏电保护器误动作概率的问题。

本申请第一方面提供一种漏电保护器的抗干扰电路，抗干扰电路包括电流互感器、第一滤波单元、放大单元、稳压器、光耦隔离单元、第二滤波单元、单向晶闸管、整流单元、继电器以及脱扣器；电流互感器与第一滤波单元耦接，电流互感器用于检测零线与火线间的剩余电流；第一滤波单元与放大单元耦接；放大单元与稳压器耦接；稳压器的输出端与光耦隔离单元的输入端耦接；光耦隔离单元的输出端与第二滤波单元的一端耦接；第二滤波单元的另一端与单向晶闸管的门级耦接；单向晶闸管的阴极与整流单元的直流输出端负极耦接；单向晶闸管的阳极与继电器一端耦接；继电器另一端与整流单元的直流输出端正极耦接；继电器与脱扣器耦接，继电器用于控制脱扣器动作。整流单元的交流输入端正极与交流输入端负极分别于火线与火线耦接。

通过采用上述方式，避免了单向晶闸管的门级与控制电路直接通过电路直接相连，减少了外部电路对单向晶闸管的干扰，从而减少了漏电保护器误动作的概率。

可选的，光耦隔离电路包括：第一电阻器、第一电容器、光耦合器、第二电阻器、第三电阻器；第一电阻器的一端与稳压器的输出端耦接，第一电阻器的另一端与光耦合器的输入端正极耦接；第一电容器与光耦合器的输入端并联；第二电阻器的一端与整流单元的直流输出端正极耦接，第二电阻器的另一端与光耦合器的输出端正极耦接；光耦合器的输出端负极与第三电阻器的一端耦接；第三电阻器的另一端与第二滤波单元的一端耦接。

通过采用上述方式，提供了一种可行的光耦隔离电路，上述光耦隔离电路在输入端之前通过RC滤波电路实现高频滤波，同时在输出端设置分压电阻，避免因为整流单元的直流输出端输出的电压过大而导致单向晶闸管损坏。

可选的，第二滤波单元包括第四电阻器、第二电容器以及第三电容器；第四电阻器的一端与光耦隔离单元的输出端耦接，第四电阻器的另一端与单向晶闸管的门级耦接；第二电容器C2的一端与第四电阻器的另一端耦接，第二电容器的另一端接地；第三电容器的一端与第四电阻器的一端耦接，第三电容器的另一端接地。

通过采用上述方式，对输出单向晶闸管的门级的电压进行滤波，进一步的减少了单向晶闸管收到高频信号扰动的影响。

可选的，抗干扰电路还包括电压钳位单元；电压钳位单元包括正向钳位子单元以及反向钳位子单元；正向钳位子单元与整流单元耦接；正向钳位子单元与反向钳位子单元并联。

通过采用上述电压钳位电路，对市电中流入整流单元的交流输出端的交流电压实现限幅控制，避免过电压而导致的元器件损坏。

可选的，正向钳位子单元包括第一二极管以及第一稳压管，反向钳位子单元包括第二二极管以及第二稳压管；第一二极管的阴极与整流单元的一个交流输入端耦接；第一稳压管的阴极与整流单元的另一个交流输入端耦接；第一二极管的阳极与第一稳压管的阳极耦接；第二二极管的阴极与第二稳压管的阴极耦接；第二二极管的阳极与整流单元的一个交流输入端耦接；第二稳压管的阳极与整流单元的另一个交流输入端耦接。

可选的，整流单元包括由四个二极管构成的桥式整流电路。

可选的，放大单元用于接收第一滤波单元输出的剩余电流，并将剩余电流放大后输出至稳压器中。

本申请第二方面提供一种漏电保护器，漏电保护器包括上述任意一项抗干扰电路。

与相关技术相比，本申请的有益效果是：避免了单向晶闸管的门级与控制电路直接通过电路直接相连，减少了外部电路对单向晶闸管的干扰，从而减少了漏电保护器误动作的概率。提供了一种可行的光耦隔离电路，上述光耦隔离电路在输入端之前通过RC滤波电路实现高频滤波，同时在输出端设置分压电阻，避免因为整流单元的直流输出端输出的电压过大而导致单向晶闸管损坏。对输出单向晶闸管的门级的电压进行滤波，进一步的减少了单向晶闸管收到高频信号扰动的影响。对市电中流入整流单元的交流输出端的交流电压实现限幅控制，避免过电压而导致的元器件损坏。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种漏电保护器的抗干扰电路的电路结构示意图；

图2是本申请实施例提供的又一种漏电保护器的抗干扰电路的电路结构示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种漏电保护器的抗干扰电路的电路结构示意图；

图4是本申请实施例提供的再一种漏电保护器的抗干扰电路的电路结构示意图。

附图标记：TA、电路互感器；10、第一滤波单元；20、放大单元；30、稳压器；40、光耦隔离单元；50、第二滤波单元；SCR1、单向晶闸管；60、整流单元；70、继电器；80脱扣器；90、电压钳位单元；R1、第一电阻器；R2、第二电阻器；R3、第三电阻器；R4、第四电阻器；C1、第一电容器；C2、第二电容器；C3、第三电容器；D1、第一二极管；D2、第二二极管；DZ1、第一稳压管；DZ2、第二稳压管；401、光耦合器；901、正向钳位子单元；902、反向钳位子单元。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

此外，本申请说明书中的术语“第一”、“第二”以及“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

图1为本申请实施例提供的一种相关技术的原理示意图，如图1所示，抗干扰电路包括电流互感器TA、第一滤波单元10、放大单元20、稳压器30、光耦隔离单元40、第二滤波单元50、单向晶闸管SCR1、整流单元60、继电器70以及脱扣器80；电流互感器TA与第一滤波单元10耦接，电流互感器TA用于检测零线与火线间的剩余电流；第一滤波单元10与放大单元20耦接；放大单元20与稳压器30耦接；稳压器30的输出端与光耦隔离单元40的输入端耦接；光耦隔离单元40的输出端与第二滤波单元50的一端耦接；第二滤波单元50的另一端与单向晶闸管SCR1的门级耦接；单向晶闸管SCR1的阴极与整流单元60的直流输出端负极耦接；单向晶闸管SCR1的阳极与继电器70一端耦接；继电器70另一端与整流单元60的直流输出端正极耦接；继电器70与脱扣器80耦接，继电器70用于控制脱扣器80动作；整流单元60的交流输入端正极与交流输入端负极分别于火线和零线耦接。

本申请实施例中电路运行的原理如下：

如图1所示，电流互感器TA安装在零线和火线之间。当线路正常工作时，在电流互感器TA上产生的剩余电流非常小，可以忽略不计。

当线路中出现故障时，电流互感器TA中出现一定大小的剩余电流，经滤波单元10滤波后，去除剩余电流中的高次谐波。随后放大单元20对输入的剩余电流放大后输入至稳压器30中，稳压器30用于执行稳压输出功能，稳压器30向光耦隔离单元40输出电压信号，电压信号经光耦隔离单元40后又经过第二滤波单元50随后输入至单向晶闸管SCR1的门级；单向晶闸管SVR1的门级接收高电位信号后导通。由于继电器70与单向晶闸管SCR1连接在整流单元60的直流端口，当单向晶闸管SCR1导通时，继电器70与整流单元60组成导通回路。继电器70得电，控制脱扣器80动作，断开线路中的断路器，从而实现漏电保护功能。其中电气钳位单元90，用于控制输入整流单元60的交流输入端的电压，避免电压过大时，整流单元60的直流输出端出现过电压而导致元器件损坏。

在一种可能的实施方式中，如图2所示，光耦隔离电路40包括：第一电阻器R1、第一电容器C1、光耦合器401、第二电阻器R2、第三电阻器R3；第一电阻器R1的一端与稳压器30的输出端耦接，第一电阻器R1的另一端与光耦合器401的输入端正极耦接；第一电容器C1与光耦合器401的输入端并联。第一电阻器R1与第一电容器C1用于过滤高次谐波，避免高次谐波输入至光耦合器401中。光耦合器401的输出端正极供电端VCC通过整流单元60的直流输出端提供电源，图3中未示出具体的连接结构。在实际中，第二电阻器R2的一端与整流单元60的直流输出端正极耦接，第二电阻器R2的另一端与光耦合器401的输出端正极耦接；光耦合器401的输出端负极与第三电阻器R3的一端耦接；第三电阻器R3的另一端与第二滤波单元50的一端耦接。第二电阻器R2与第三电阻器R3用于分压，调节光耦合器401的输出端正极输入的电压，以及输出端负极输出的电压。

本实施例中，光耦隔离单元40作用于稳压器30与单向晶闸管SCR1之间，取代传统技术中稳压器30与单向晶闸管SCR1之间的直接线路连接，实现抗干扰作用。

在一种可能的实施方式中，如图2所示，第二滤波单元50包括第四电阻器R4、第二电容器C2以及第三电容器C3；第四电阻器R4的一端与光耦隔离单元40的输出端耦接，第四电阻器R4的另一端与单向晶闸管SCR1的门级耦接；第二电容器C2的一端与第四电阻器R4的另一端耦接，第二电容器C2的另一端接地；第三电容器C3的一端与第四电阻器R4的一端耦接，第三电容器C3的另一端接地。第二滤波单元50通过组成的RC滤波电路，用于过滤掉从第三电阻R3输出的电压信号中的高频谐波成分。

在一种可能的实施方式中，如图3所示，抗干扰电路还包括电压钳位单元90；电压钳位单元90包括正向钳位子单元901以及反向钳位子单元902；正向钳位子单元901与整流单元60耦接；正向钳位子单元901与反向钳位子单元902并联。

在一种可能的实施方式中，如图3所示，正向钳位子单元901包括第一二极管D1以及第一稳压管DZ1，反向钳位子单元902包括第二二极管D2以及第二稳压管DZ2；第一二极管D1的阴极与整流单元60的一个交流输入端耦接；第一稳压管DZ1的阴极与整流单元60的另一个交流输入端耦接；第一二极管D1的阳极与第一稳压管DZ1的阳极耦接；第二二极管D2的阴极与第二稳压管DZ2的阴极耦接；第二二极管D2的阳极与整流单元60的一个交流输入端耦接；第二稳压管DZ2的阳极与整流单元60的另一个交流输入端耦接。通过设置正向钳位电路以及反向钳位电路，避免通过整流单元60中的整流桥的交流输入端的交流电压过大，导致元器件烧毁。同时间接得限制了输入单向晶闸管SCR1中的电压，避免单向晶闸管SCR1中流过的电压过大。

在一种可能的实施方式中，如图4所示，整流单元60包括由四个二极管构成的桥式整流电路。桥式整流电路包括两个交流输入端以及两个直流输出端，其工作原理在此不再赘述。

本申请通过上述方式能得到以下有益效果：避免了单向晶闸管的门级与控制电路直接通过电路直接相连，减少了外部电路对单向晶闸管的干扰，从而减少了漏电保护器误动作的概率。提供了一种可行的光耦隔离电路，上述光耦隔离电路在输入端之前通过RC滤波电路实现高频滤波，同时在输出端设置分压电阻，避免因为整流单元的直流输出端输出的电压过大而导致单向晶闸管损坏。对输出单向晶闸管的门级的电压进行滤波，进一步的减少了单向晶闸管收到高频信号扰动的影响。对市电中流入整流单元的交流输出端的交流电压实现限幅控制，避免过电压而导致的元器件损坏。

本申请实施例提供一种漏电保护器，漏电保护器包括上述任一项的抗干扰电路。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (8)

1.一种漏电保护器的抗干扰电路，其特征在于，所述抗干扰电路包括电流互感器(TA)、第一滤波单元(10)、放大单元(20)、稳压器(30)、光耦隔离单元(40)、第二滤波单元(50)、单向晶闸管(SCR1)、整流单元(60)、继电器(70)以及脱扣器(80)；

所述电流互感器(TA)与所述第一滤波单元(10)耦接，所述电流互感器(TA)用于检测零线与火线间的剩余电流；

所述第一滤波单元(10)与所述放大单元(20)耦接；

所述放大单元(20)与所述稳压器(30)耦接；

所述稳压器(30)的输出端与所述光耦隔离单元(40)的输入端耦接；

所述光耦隔离单元(40)的输出端与所述第二滤波单元(50)的一端耦接；

所述第二滤波单元(50)的另一端与所述单向晶闸管(SCR1)的门级耦接；

所述单向晶闸管(SCR1)的阴极与所述整流单元(60)的直流输出端负极耦接；所述单向晶闸管(SCR1)的阳极与所述继电器(70)一端耦接；

所述继电器(70)另一端与所述整流单元(60)的直流输出端正极耦接；

所述继电器(70)与所述脱扣器(80)耦接，所述继电器(70)用于控制所述脱扣器(80)动作；

所述整流单元(60)的交流输入端正极与交流输入端负极分别与火线耦接。

2.根据权利要求1所述的抗干扰电路，其特征在于，所述光耦隔离单元(40)包括：第一电阻器(R1)、第一电容器(C1)、光耦合器(401)、第二电阻器(R2)、第三电阻器(R3)；所述第一电阻器(R1)的一端与所述稳压器(30)的输出端耦接，所述第一电阻器(R1)的另一端与所述光耦合器(401)的输入端正极耦接；

所述第一电容器(C1)与所述光耦合器(401)的输入端并联；

所述第二电阻器(R2)的一端与所述整流单元(60)的直流输出端正极耦接，所述第二电阻器(R2)的另一端与所述光耦合器(401)的输出端正极耦接；

所述光耦合器(401)的输出端负极与所述第三电阻器(R3)的一端耦接；

所述第三电阻器(R3)的另一端与所述第二滤波单元(50)的一端耦接。

3.根据权利要求1所述的抗干扰电路，其特征在于，所述第二滤波单元(50)包括第四电阻器(R4)、第二电容器(C2)以及第三电容器(C3)；所述第四电阻器(R4)的一端与所述光耦隔离单元(40)的输出端耦接，所述第四电阻器(R4)的另一端与所述单向晶闸管(SCR1)的门级耦接；所述第二电容器(C2)的一端与所述第四电阻器(R4)的另一端耦接，所述第二电容器(C2)的另一端接地；所述第三电容器(C3)的一端与所述第四电阻器(R4)的一端耦接，所述第三电容器(C3)的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的抗干扰电路，其特征在于，所述抗干扰电路还包括电压钳位单元(90)；所述电压钳位单元(90)包括正向钳位子单元(901)以及反向钳位子单元(902)；

所述正向钳位子单元(901)与所述整流单元(60)耦接；

所述正向钳位子单元(901)与所述反向钳位子单元(902)并联。

5.根据权利要求4所述的抗干扰电路，其特征在于，所述正向钳位子单元(901)包括第一二极管(D1)以及第一稳压管(DZ1)，所述反向钳位子单元(902)包括第二二极管(D2)以及第二稳压管(DZ2)；

所述第一二极管(D1)的阴极与所述整流单元(60)的一个交流输入端耦接；

所述第一稳压管(DZ1)的阴极与所述整流单元(60)的另一个交流输入端耦接；

所述第一二极管(D1)的阳极与所述第一稳压管(DZ1)的阳极耦接；

所述第二二极管(D2)的阴极与所述第二稳压管(DZ2)的阴极耦接；

所述第二二极管(D2)的阳极与所述整流单元(60)的一个交流输入端耦接；

所述第二稳压管(DZ2)的阳极与所述整流单元(60)的另一个交流输入端耦接。

6.根据权利要求1所述的抗干扰电路，其特征在于，所述整流单元(60)包括由四个二极管构成的桥式整流电路。

7.根据权利要求1所述的抗干扰电路，其特征在于，所述放大单元(20)用于接收第一滤波单元(10)输出的剩余电流，并将剩余电流放大后输出至所述稳压器中。

8.一种漏电保护器，其特征在于，所述漏电保护器包括权利要求1-7任一项所述的抗干扰电路。