專(zhuān)利名稱(chēng)：檢測(cè)電源錯(cuò)誤接線狀況的電接線保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用電安全保護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及具有輸入端與輸出端之間的分?jǐn)嗵匦缘?電接線保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
由于用戶接線的不規(guī)范，家用電器的電源有可能存在錯(cuò)誤接線，例如將相線與零 線交叉接線，使零線帶電，或?qū)⒌鼐€與相線相連，使地線帶電，這樣易造成用電器的外殼絕 緣性能下降或帶電，導(dǎo)致觸電事故發(fā)生。
現(xiàn)有的具有檢測(cè)電源接線狀況功能的剩余電流保護(hù)裝置都是檢測(cè)相線對(duì)地產(chǎn)生 的剩余電流，達(dá)到設(shè)定值時(shí)切斷電源供電。通常檢測(cè)地線帶電的方法是用電阻、氖燈或光 耦等其它類(lèi)似電子元件連接于零線與地線之間，通過(guò)氖燈點(diǎn)亮或光耦次邊有輸出來(lái)警示危 險(xiǎn)。此類(lèi)方法由于選用較大阻值的電阻，需要地線與零線有較大電壓差時(shí)才能完成檢測(cè)。為 盡可能保護(hù)人身安全，希望當(dāng)?shù)鼐€相對(duì)于零線有36V電位差時(shí)就能有保護(hù)功能，采用傳統(tǒng) 方法難以實(shí)現(xiàn)。
因此需要有一種新的電接線保護(hù)裝置，在地線與零線之間的壓差無(wú)需很大的情況 下就能檢測(cè)出使用電源插座的錯(cuò)誤接線狀況，切斷用電器的供電電源。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)主要目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種在地線與零 線之間的壓差無(wú)需很大的情況下就能夠檢測(cè)出使用電源錯(cuò)誤接線狀況的電接線保護(hù)裝置。
在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種電接線保護(hù)裝置，其包括
相線導(dǎo)體、零線導(dǎo)體、地線導(dǎo)體；
開(kāi)關(guān)裝置，配置為處于第一位置時(shí)使得所述相線導(dǎo)體、零線導(dǎo)體、地線導(dǎo)體處于導(dǎo) 通狀態(tài)，以及處于第二位置時(shí)使得所述相線導(dǎo)體、零線導(dǎo)體、地線導(dǎo)體處于斷路狀態(tài)；
剩余電流檢測(cè)電路，配置為檢測(cè)所述相線導(dǎo)體和零線導(dǎo)體的剩余電流；
電壓差檢測(cè)電路，配置為檢測(cè)所述地線導(dǎo)體和零線導(dǎo)體之間的電壓差；
信號(hào)處理電路，耦合到所述剩余電流檢測(cè)電路、電壓差檢測(cè)電路，配置為至少響應(yīng) 于剩余電流檢測(cè)信號(hào)和電壓差檢測(cè)信號(hào)的預(yù)定錯(cuò)誤條件之一而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
激勵(lì)裝置，耦合到所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，配置為響應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)而驅(qū)使所述開(kāi) 關(guān)裝置處于所述第二位置。
在電接線保護(hù)裝置的一個(gè)實(shí)施例中，所述剩余電流檢測(cè)電路包括一個(gè)電流互感 器，所述相線導(dǎo)體和零線導(dǎo)體作為該電流互感器的第一初級(jí)，該電流互感器的次級(jí)耦合到 所述信號(hào)處理電路；所述電壓差檢測(cè)電路的輸入分別連接到所述地線導(dǎo)體和所述零線導(dǎo) 體。
在電接線保護(hù)裝置的一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓差檢測(cè)電路的輸出耦合到所述電流 互感器的第二初級(jí)，從而耦合到所述信號(hào)處理電路。
在電接線保護(hù)裝置的一個(gè)實(shí)施例中，所述零線導(dǎo)體連接到所述電接線保護(hù)裝置的 地，所述電壓差檢測(cè)電路分別連接到所述地線導(dǎo)體和所述電接線保護(hù)裝置的地。
在電接線保護(hù)裝置的一個(gè)實(shí)施例中，所述信號(hào)處理電路包括可控硅元件，所述電 壓差檢測(cè)電路的輸出直接耦合到所述可控硅元件的控制極。
在電接線保護(hù)裝置的一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓差檢測(cè)電路的輸出通過(guò)一個(gè)光耦元 件耦合到所述信號(hào)處理電路。
在電接線保護(hù)裝置的一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓差檢測(cè)電路包括一個(gè)硅雙向觸發(fā)二極管。
本發(fā)明所提供的電接線保護(hù)裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在不影響原有剩 余電流動(dòng)作性能的基礎(chǔ)上，增加了對(duì)用電器使用的電源故障電壓判斷，能檢測(cè)地線帶電或 相線零線交叉接線的故障狀況。特別是在地線與零線之間的壓差無(wú)需很大的情況下就能較 好地判斷出當(dāng)電源插座的零線與地線間有壓差的危險(xiǎn)接線狀態(tài)，并在此情況下斷開(kāi)用電器 與電源的電連接，保護(hù)用電器使用者的人身安全。并且，上述功能的實(shí)現(xiàn)不需要人參加，自 動(dòng)完成檢測(cè)動(dòng)作功能，又能滿足用電器生產(chǎn)商的在線耐壓測(cè)試要求。


通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它 特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電接線保護(hù)裝置100的電路圖
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電接線保護(hù)裝置200的電路圖
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電接線保護(hù)裝置300的電路圖
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電接線保護(hù)裝置400的電路圖
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電接線保護(hù)裝置500的電路圖
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電接線保護(hù)裝置600的電路圖
在圖中，貫穿不同的示圖，相同或類(lèi)似的附圖標(biāo)記表示對(duì)應(yīng)的特征。
具體實(shí)施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電接線保護(hù)裝置100的電路圖。如圖所示， 電接線保護(hù)裝置100包括相線導(dǎo)體110、零線導(dǎo)體120、地線導(dǎo)體130、開(kāi)關(guān)裝置140、剩余 電流檢測(cè)電路150、電壓差檢測(cè)電路160、信號(hào)處理電路170以及激勵(lì)裝置180。
相線導(dǎo)體110包括輸入接線端111和輸出接線端117。零線導(dǎo)體120包括輸入接 線端121和輸出接線端127。地線導(dǎo)體130包括輸入接線端131和輸出接線端137。輸入 接線端111、121、131通常按照一定的標(biāo)準(zhǔn)排列、固定，并從接線保護(hù)裝置100的外殼伸出， 從而形成插頭。輸出接線端117、127、137分別用于連接用電器的相應(yīng)端子。
開(kāi)關(guān)裝置140配置為處于第一位置時(shí)使得所述相線導(dǎo)體110、零線導(dǎo)體120、地線 導(dǎo)體130處于導(dǎo)通狀態(tài)，以及處于第二位置時(shí)使得所述相線導(dǎo)體110、零線導(dǎo)體120、地線 導(dǎo)體130處于斷路狀態(tài)。具體地，該實(shí)施例中的開(kāi)關(guān)裝置140包括相線導(dǎo)體110中的開(kāi)關(guān) 141、零線導(dǎo)體120中的開(kāi)關(guān)142以及地線導(dǎo)體130中的開(kāi)關(guān)143。開(kāi)關(guān)裝置140處于第一 位置對(duì)應(yīng)于三個(gè)開(kāi)關(guān)均處于閉合狀態(tài)，處于第二位置對(duì)應(yīng)于三個(gè)開(kāi)關(guān)均處于斷開(kāi)狀態(tài)。
剩余電流檢測(cè)電路150配置為檢測(cè)相線導(dǎo)體110和零線導(dǎo)體120的剩余電流。具 體地，剩余電流檢測(cè)電路150包括一個(gè)電流互感151，相線導(dǎo)體110和零線導(dǎo)體120形成電 流互感器151的第一初級(jí)，由電流互感器151的次級(jí)感應(yīng)生成剩余電流檢測(cè)信號(hào)，并將該信 號(hào)耦合到信號(hào)處理電路170。
電壓差檢測(cè)電路160配置為檢測(cè)地線導(dǎo)體130和零線導(dǎo)體120之間的電壓差。具 體地，在該實(shí)施例中，電壓差檢測(cè)電路160包括電容C7、限流電阻R6、穩(wěn)壓二極管ZD等。 零線導(dǎo)體120連接到電接線保護(hù)裝置的地，電壓差檢測(cè)電路160分別連接到地線導(dǎo)體130 和電接線保護(hù)裝置的地。因此，地線導(dǎo)體130通過(guò)電容C7、限流電阻R6、穩(wěn)壓二極管ZD連 接到零線導(dǎo)體。穩(wěn)壓二極管ZD上的電壓通過(guò)電阻R5和二極管D2耦合至可控硅元件Ql的 控制極。當(dāng)?shù)鼐€導(dǎo)體130帶電時(shí)，在地線導(dǎo)體130與零線導(dǎo)體120之間的電壓差檢測(cè)電路 160中存在交流信號(hào)。通過(guò)電容C7、限流電阻R6與穩(wěn)壓管ZD的參數(shù)調(diào)整，可以設(shè)定電壓差 檢測(cè)電路160的工作模式。具體地，當(dāng)?shù)鼐€導(dǎo)體130與零線導(dǎo)體120之間電位差低于一個(gè) 設(shè)定值時(shí)，穩(wěn)壓管ZD未擊穿，且ZD上的分壓不足以觸發(fā)可控硅元件Ql ;當(dāng)?shù)鼐€導(dǎo)體130與 零線導(dǎo)體120之間的電壓差大于該設(shè)定值時(shí)，穩(wěn)壓管ZD反向擊穿，其反向擊穿電壓能夠通 過(guò)電阻R7使D2正向?qū)?，從而觸發(fā)可控硅元件Ql。例如可將起始動(dòng)作值設(shè)定為對(duì)人體安 全的36V電壓，當(dāng)相線導(dǎo)體110與零線導(dǎo)體120交叉接線時(shí)，或者任意其他可能出現(xiàn)的故障 情況下，只要地線導(dǎo)體130和零線導(dǎo)體120之間的電壓差達(dá)到36V，穩(wěn)壓管ZD上的電壓就能 通過(guò)電阻R7使D2正向?qū)ǎ瑥亩|發(fā)可控硅元件Q1。在交流信號(hào)的負(fù)半周，穩(wěn)壓管ZD呈 現(xiàn)二極管性能，對(duì)電容C7放電，此時(shí)D2反偏不導(dǎo)通。
信號(hào)處理電路170，耦合到剩余電流檢測(cè)電路150、電壓差檢測(cè)電路160，配置為至 少響應(yīng)于剩余電流檢測(cè)信號(hào)和電壓差檢測(cè)信號(hào)的預(yù)定錯(cuò)誤條件之一而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
具體地，信號(hào)處理電路170包括控制芯片ICl和可控硅元件Ql等。剩余電流檢測(cè) 信號(hào)的預(yù)定錯(cuò)誤條件是超過(guò)一個(gè)預(yù)定值，電壓差檢測(cè)信號(hào)的預(yù)定錯(cuò)誤條件是地線導(dǎo)體130 與零線導(dǎo)體120之間的電壓差超過(guò)另一預(yù)定值；這兩個(gè)預(yù)定值根據(jù)電接線保護(hù)裝置100所 遵循的安全標(biāo)準(zhǔn)以及相應(yīng)器件的檢測(cè)靈敏度而確定。
在圖1所示的實(shí)施例中，由經(jīng)過(guò)整流二極管Dl的半波整流信號(hào)提供信號(hào)處理電路 170的電源信號(hào)。電壓差檢測(cè)電路160的輸出直接耦合到可控硅元件Ql的控制極。當(dāng)穩(wěn)壓 管ZD上的電壓通過(guò)電阻R7使D2正向?qū)〞r(shí)，可控硅元件Ql被觸發(fā)導(dǎo)通。
電流互感器151的次級(jí)耦合到控制芯片IC1。當(dāng)剩余電流檢測(cè)信號(hào)達(dá)到其預(yù)定錯(cuò) 誤條件時(shí)，控制芯片ICl輸出一個(gè)正電平信號(hào)到可控娃兀件Ql的控制極，可控娃兀件Ql因 而被觸發(fā)導(dǎo)通。
當(dāng)可控硅元件Ql導(dǎo)通時(shí)，將流過(guò)大電流，從而引起螺線圈SOL上相應(yīng)地流過(guò)大電 流，該大電流信號(hào)即為驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
激勵(lì)裝置180耦合到信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路170，配置為響應(yīng)于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)而驅(qū)使所述開(kāi) 關(guān)裝置140處于所述第二位置。
具體地，激勵(lì)裝置180包括螺線圈S0L。螺線圈SOL兩端分別連接到相線導(dǎo)體110 和信號(hào)處理電路170的輸出。
激勵(lì)裝置180與開(kāi)關(guān)裝置140之間的耦合通?？梢圆捎脵C(jī)械傳動(dòng)耦合。螺線圈 SOL所纏繞的電磁鐵中還包括可沿其徑向移動(dòng)的銜鐵。開(kāi)關(guān)裝置140的三個(gè)開(kāi)關(guān)141、142、143經(jīng)由復(fù)位按鈕的復(fù)位銷(xiāo)、基本與復(fù)位銷(xiāo)徑向垂直的鎖扣等元件，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)耦合到銜 鐵。當(dāng)開(kāi)關(guān)裝置140處于第一位置時(shí)，三個(gè)開(kāi)關(guān)均處于閉合狀態(tài)，電路正常工作。當(dāng)信號(hào)處 理電路170因?yàn)殡娐樊惓６a(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而在螺線圈SOL中流過(guò)大電流，引起銜鐵移動(dòng) 從而拉動(dòng)或撞擊鎖扣，鎖扣脫離與復(fù)位銷(xiāo)的嚙合從而釋放復(fù)位銷(xiāo)，復(fù)位銷(xiāo)帶動(dòng)相關(guān)元件使 得開(kāi)關(guān)141、142、143斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)裝置140從而處于第二位置，接線保護(hù)裝置100輸入側(cè)與輸 出側(cè)之間的電連接得以切斷，電氣安全得以保證。
當(dāng)從輸入側(cè)接入交流電源、開(kāi)關(guān)裝置140處于第一位置并且電路正常工作時(shí)，發(fā) 光二極管LED通電發(fā)亮，以指示正常工作狀態(tài)。包括電阻R5和開(kāi)關(guān)102的支路兩端分別跨 接于電流互感器151兩側(cè)的相線導(dǎo)體110和零線導(dǎo)體120。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)102時(shí)，在作為電流 互感器151的初級(jí)的相線導(dǎo)體和零線導(dǎo)體上產(chǎn)生剩余電流，從而引起信號(hào)處理電路170產(chǎn) 生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，激勵(lì)裝置180響應(yīng)于此而使得開(kāi)關(guān)裝置140恢復(fù)到第二位置，切斷輸入側(cè)和輸 出側(cè)之間的電連接。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電接線保護(hù)裝置200的電路圖。如圖所示， 電接線保護(hù)裝置200包括相線導(dǎo)體210、零線導(dǎo)體220、地線導(dǎo)體230、開(kāi)關(guān)裝置240、剩余 電流檢測(cè)電路250、電壓差檢測(cè)電路260、信號(hào)處理電路270以及激勵(lì)裝置280。
電接線保護(hù)裝置200的電路設(shè)置類(lèi)似于電接線保護(hù)裝置100，主要區(qū)別在于，電壓 差檢測(cè)電路260的輸出耦合至控制芯片ICl，當(dāng)?shù)鼐€導(dǎo)體130與零線導(dǎo)體120之間的電壓差 超過(guò)預(yù)定值時(shí)，穩(wěn)壓管ZD上的反向擊穿電壓耦合到控制芯片IC1，控制芯片ICl因而輸出一 個(gè)正電平信號(hào)到可控硅元件Ql的控制極，可控硅元件Ql因而被觸發(fā)導(dǎo)通。
當(dāng)可控硅元件Ql導(dǎo)通時(shí)，將流過(guò)大電流，從而引起螺線圈SOL上相應(yīng)地流過(guò)大電 流，該大電流信號(hào)即為驅(qū)動(dòng)信號(hào)。激勵(lì)裝置280耦合到信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路270，配置為響應(yīng)于該 驅(qū)動(dòng)信號(hào)而驅(qū)使所述開(kāi)關(guān)裝置240處于所述第二位置。亦即開(kāi)關(guān)241、242、243均斷開(kāi)的位 置，從而切斷接線保護(hù)裝置200輸入側(cè)與輸出側(cè)之間的電連接，保證了電氣安全。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電接線保護(hù)裝置300的電路圖。如圖所示， 電接線保護(hù)裝置300包括相線導(dǎo)體310、零線導(dǎo)體320、地線導(dǎo)體330、開(kāi)關(guān)裝置340、剩余 電流檢測(cè)電路350、電壓差檢測(cè)電路360、信號(hào)處理電路370以及激勵(lì)裝置380。
電接線保護(hù)裝置300的電路設(shè)置類(lèi)似于電接線保護(hù)裝置100，主要區(qū)別在于，電壓 差檢測(cè)電路360與信號(hào)處理電路370是電氣隔離的。此外，電接線保護(hù)裝置300還包括整 流橋BD。螺線圈SOL兩端分別連接到相線導(dǎo)體310和整流橋BD，由整流橋BD為信號(hào)處理電 路370提供電源。在該實(shí)施例中，電壓差檢測(cè)電路360連接到光耦I(lǐng)C2的初級(jí)，信號(hào)處理電 路370連接到光耦I(lǐng)C2的次級(jí)。電壓差檢測(cè)電路360輸出的電壓差檢測(cè)信號(hào)通過(guò)光耦I(lǐng)C2 耦合到可控硅控制極。當(dāng)?shù)鼐€導(dǎo)體330與零線導(dǎo)體320之間的電壓差大于預(yù)定值時(shí)，光耦 IC2的初級(jí)導(dǎo)通，從而使得次級(jí)也導(dǎo)通，電流流過(guò)電阻R7、R8，從而輸出一個(gè)正電平信號(hào)到 可控硅元件Ql的控制極，可控硅元件Ql因而被觸發(fā)導(dǎo)通。
當(dāng)可控硅元件Ql導(dǎo)通時(shí)，將流過(guò)大電流，從而引起螺線圈SOL上相應(yīng)地流過(guò)大電 流，該大電流信號(hào)即為驅(qū)動(dòng)信號(hào)。激勵(lì)裝置380耦合到信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路370，配置為響應(yīng)于該 驅(qū)動(dòng)信號(hào)而驅(qū)使所述開(kāi)關(guān)裝置340處于所述第二位置。亦即開(kāi)關(guān)341、342、343均斷開(kāi)的位 置，從而切斷接線保護(hù)裝置300輸入側(cè)與輸出側(cè)之間的電連接，保證了電氣安全。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電接線保護(hù)裝置400的電路圖。如圖所示，電接線保護(hù)裝置400包括相線導(dǎo)體410、零線導(dǎo)體420、地線導(dǎo)體430、開(kāi)關(guān)裝置440、剩余 電流檢測(cè)電路450、電壓差檢測(cè)電路460、信號(hào)處理電路470以及激勵(lì)裝置480。
電接線保護(hù)裝置400的電路設(shè)置類(lèi)似于電接線保護(hù)裝置100，主要區(qū)別在于，電壓 差檢測(cè)電路460并非直接耦合到信號(hào)處理電路470。在該實(shí)施例中，當(dāng)?shù)鼐€導(dǎo)體430與零線 導(dǎo)體420之間的電壓差大于預(yù)定值時(shí)，穩(wěn)壓管ZD上的反向擊穿電壓通過(guò)二極管D8以及三 極管Q2耦合到電流互感器451的第二初級(jí)，從而在電流互感器451的次級(jí)上產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào) 并耦合到信號(hào)處理電路470 (更具體地，耦合到控制芯片ICl)。在此情況下，電壓差檢測(cè)信 號(hào)的預(yù)定錯(cuò)誤條件還與電流互感器451的檢測(cè)靈敏度有關(guān)。當(dāng)由于電壓差檢測(cè)信號(hào)在電流 互感器451的次級(jí)上感應(yīng)出的信號(hào)達(dá)到其預(yù)定錯(cuò)誤條件時(shí)，或者當(dāng)剩余電流檢測(cè)信號(hào)達(dá)到 其預(yù)定錯(cuò)誤條件時(shí)，控制芯片ICl輸出一個(gè)正電平信號(hào)到可控硅元件Ql的控制極，可控硅 元件Ql因而被觸發(fā)導(dǎo)通。
當(dāng)可控硅元件Ql導(dǎo)通時(shí)，將流過(guò)大電流，從而引起整流橋BD和螺線圈SOL上相應(yīng) 地流過(guò)大電流，該大電流信號(hào)即為驅(qū)動(dòng)信號(hào)。激勵(lì)裝置480響應(yīng)于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)而驅(qū)使開(kāi)關(guān) 裝置440處于第二位置，亦即開(kāi)關(guān)441、442、443均斷開(kāi)的位置，從而切斷接線保護(hù)裝置400 輸入側(cè)與輸出側(cè)之間的電連接，保證了電氣安全。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電接線保護(hù)裝置500的電路圖。如圖所示， 電接線保護(hù)裝置500包括相線導(dǎo)體510、零線導(dǎo)體520、地線導(dǎo)體530、開(kāi)關(guān)裝置540、剩余 電流檢測(cè)電路550、電壓差檢測(cè)電路560、信號(hào)處理電路570以及激勵(lì)裝置580。
電接線保護(hù)裝置500的電路設(shè)置類(lèi)似于電接線保護(hù)裝置100，主要區(qū)別在于，電壓 差檢測(cè)電路560與信號(hào)處理電路570之間是電氣隔離的。在這一實(shí)施例中，電壓差檢測(cè)電 路560包括電容C7、限流電阻R6、硅控雙向觸發(fā)二極管DB以及二極管D6。其中硅控雙向 二極管DB當(dāng)電壓達(dá)到一定值時(shí)才能導(dǎo)通，導(dǎo)通后電流可以雙向流動(dòng)。類(lèi)似于圖3中的實(shí)施 例，電接線保護(hù)裝置500還包括整流橋BD。螺線圈SOL兩端分別連接到相線導(dǎo)體510和整 流橋BD，由整流橋BD為信號(hào)處理電路570提供電源。在該實(shí)施例中，電壓差檢測(cè)電路560 輸出的電壓差檢測(cè)信號(hào)耦合到光耦I(lǐng)C2的初級(jí)，信號(hào)處理電路570連接到光耦I(lǐng)C2的次級(jí)。 電壓差檢測(cè)電路560輸出的電壓差檢測(cè)信號(hào)通過(guò)光耦I(lǐng)C2耦合到可控硅。當(dāng)?shù)鼐€導(dǎo)體530 與零線導(dǎo)體520之間的電壓差大于預(yù)定值時(shí)，光耦I(lǐng)C2的初級(jí)導(dǎo)通，從而使得次級(jí)也導(dǎo)通。 電流流過(guò)電阻R7、R8，從而輸出一個(gè)正電平信號(hào)到可控硅元件Ql的控制極，可控硅元件Ql 因而被觸發(fā)導(dǎo)通。
當(dāng)可控硅元件Ql導(dǎo)通時(shí)，將流過(guò)大電流，從而引起螺線圈SOL上相應(yīng)地流過(guò)大電 流，該大電流信號(hào)即為驅(qū)動(dòng)信號(hào)。激勵(lì)裝置580耦合到信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路570，配置為響應(yīng)于該 驅(qū)動(dòng)信號(hào)而驅(qū)使所述開(kāi)關(guān)裝置540處于所述第二位置。亦即開(kāi)關(guān)541、542、543均斷開(kāi)的位 置，從而切斷接線保護(hù)裝置500輸入側(cè)與輸出側(cè)之間的電連接，保證了電氣安全。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電接線保護(hù)裝置600的電路圖。如圖所示， 電接線保護(hù)裝置600包括相線導(dǎo)體610、零線導(dǎo)體620、地線導(dǎo)體630、開(kāi)關(guān)裝置640、剩余 電流檢測(cè)電路650、電壓差檢測(cè)電路660、信號(hào)處理電路670以及激勵(lì)裝置680。
電接線保護(hù)裝置600的電路設(shè)置類(lèi)似于電接線保護(hù)裝置300，不同之處僅在于減 少了穩(wěn)壓管ZD，并且采用了不同的接線方式來(lái)指示工作狀態(tài)。與電接線保護(hù)裝置300類(lèi)似， 電壓差檢測(cè)電路660與信號(hào)處理電路670是電氣隔離的。此外，電接線保護(hù)裝置600還包括整流橋BD。螺線圈SOL兩端分別連接到相線導(dǎo)體610和整流橋BD，由整流橋BD為信號(hào) 處理電路670提供電源。在該實(shí)施例中，電壓差檢測(cè)電路660連接到光耦I(lǐng)C2的初級(jí)，信號(hào) 處理電路670連接到光耦I(lǐng)C2的次級(jí)。電壓差檢測(cè)電路660輸出的電壓差檢測(cè)信號(hào)通過(guò)光 耦I(lǐng)C2耦合到可控硅。當(dāng)?shù)鼐€導(dǎo)體630與零線導(dǎo)體620之間的電壓差大于預(yù)定值時(shí)，光耦 IC2的初級(jí)導(dǎo)通，從而使得次級(jí)也導(dǎo)通，電流流過(guò)電阻R7、R8，從而輸出一個(gè)正電平信號(hào)到 可控硅元件Ql的控制極，可控硅元件Ql因而被觸發(fā)導(dǎo)通。
當(dāng)可控硅元件Ql導(dǎo)通時(shí)，將流過(guò)大電流，從而引起螺線圈SOL上相應(yīng)地流過(guò)大電 流，該大電流信號(hào)即為驅(qū)動(dòng)信號(hào)。激勵(lì)裝置680耦合到信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路670，配置為響應(yīng)于該 驅(qū)動(dòng)信號(hào)而驅(qū)使所述開(kāi)關(guān)裝置640處于所述第二位置。亦即開(kāi)關(guān)641、642、643均斷開(kāi)的位 置，從而切斷電接線保護(hù)裝置600輸入側(cè)與輸出側(cè)之間的電連接，保證了電氣安全。
電接線保護(hù)裝置600中，當(dāng)從輸入側(cè)接入交流電源、開(kāi)關(guān)裝置640處于第一位置并 且電路正常工作時(shí)，發(fā)光二極管LEDl通電發(fā)亮，以指示正常工作狀態(tài)。地線導(dǎo)體630接線 正常時(shí)，發(fā)光二極管LED2通電發(fā)亮，以指示地線接線正常。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解，上述實(shí)施例均是示例性而非限制性的。在不同實(shí)施例 中出現(xiàn)的不同技術(shù)特征可以進(jìn)行組合，以取得有益效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員在研究附圖、說(shuō)明 書(shū)及權(quán)利要求書(shū)的基礎(chǔ)上，應(yīng)能理解并實(shí)現(xiàn)所揭示的實(shí)施例的其他變化的實(shí)施例。在權(quán)利 要求書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“包括”并不排除其他裝置或步驟；不定冠詞“一個(gè)”不排除多個(gè)；術(shù)語(yǔ)“第 一”、“第二”用于標(biāo)示名稱(chēng)而非用于表示任何特定的順序。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記均不 應(yīng)被理解為對(duì)保護(hù)范圍的限制。某些技術(shù)特征出現(xiàn)在不同的從屬權(quán)利要求中并不意味著不 能將這些技術(shù)特征進(jìn)行組合以取得有益效果。本專(zhuān)利覆蓋在字面上或在等同原則下落入所 附權(quán)利要求的范圍的所有方法、裝置和產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種電接線保護(hù)裝置，其特征在于，包括相線導(dǎo)體(110)、零線導(dǎo)體(120)、地線導(dǎo)體(130)；開(kāi)關(guān)裝置(140)，配置為處于第一位置時(shí)使得所述相線導(dǎo)體、零線導(dǎo)體、地線導(dǎo)體處于導(dǎo)通狀態(tài)，以及處于第二位置時(shí)使得所述相線導(dǎo)體、零線導(dǎo)體、地線導(dǎo)體處于斷路狀態(tài)；剩余電流檢測(cè)電路(150)，配置為檢測(cè)所述相線導(dǎo)體和零線導(dǎo)體的剩余電流；電壓差檢測(cè)電路(160)，配置為檢測(cè)所述地線導(dǎo)體和零線導(dǎo)體之間的電壓差；信號(hào)處理電路(170)，耦合到所述剩余電流檢測(cè)電路、電壓差檢測(cè)電路，配置為至少響應(yīng)于剩余電流檢測(cè)信號(hào)和電壓差檢測(cè)信號(hào)的預(yù)定錯(cuò)誤條件之一而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)；激勵(lì)裝置(180)，耦合到所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，配置為響應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)而驅(qū)使所述開(kāi)關(guān)裝置處于所述第二位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電接線保護(hù)裝置，其特征在于，所述剩余電流檢測(cè)電路包括一個(gè)電流互感器，所述相線導(dǎo)體和零線導(dǎo)體作為該電流互感器的第一初級(jí)，該電流互感器的次級(jí)耦合到所述信號(hào)處理電路；所述電壓差檢測(cè)電路的輸入分別連接到所述地線導(dǎo)體和所述零線導(dǎo)體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電接線保護(hù)裝置，其特征在于，所述電壓差檢測(cè)電路的輸出耦合到所述電流互感器的第二初級(jí)，從而耦合到所述信號(hào)處理電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電接線保護(hù)裝置，其特征在于，所述零線導(dǎo)體連接到所述電接線保護(hù)裝置的地，所述電壓差檢測(cè)電路分別連接到所述地線導(dǎo)體和所述電接線保護(hù)裝置的地。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電接線保護(hù)裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理電路包括可控硅元件，所述電壓差檢測(cè)電路的輸出直接耦合到所述可控硅元件的控制極。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電接線保護(hù)裝置，其特征在于，所述電壓差檢測(cè)電路的輸出通過(guò)一個(gè)光耦元件耦合到所述信號(hào)處理電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電接線保護(hù)裝置，其特征在于，所述電壓差檢測(cè)電路包括一個(gè)雙向二極管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在地線與零線之間的壓差無(wú)需很大的情況下就能夠檢測(cè)出使用電源錯(cuò)誤接線狀況的電接線保護(hù)裝置。一個(gè)實(shí)施例中提供一種電接線保護(hù)裝置，其包括相線導(dǎo)體(110)、零線導(dǎo)體(120)、地線導(dǎo)體(130)、開(kāi)關(guān)裝置(140)、剩余電流檢測(cè)電路(150)、電壓差檢測(cè)電路(160)、信號(hào)處理電路(170)、激勵(lì)裝置(180)。信號(hào)處理電路至少響應(yīng)于剩余電流檢測(cè)信號(hào)和電壓差檢測(cè)信號(hào)的預(yù)定錯(cuò)誤條件之一而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，激勵(lì)裝置響應(yīng)于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)而驅(qū)使開(kāi)關(guān)裝置處于第二位置，從而切斷輸入側(cè)和輸出側(cè)的電連接。上述功能的實(shí)現(xiàn)不需要人參加，自動(dòng)完成檢測(cè)動(dòng)作功能，又能滿足用電器生產(chǎn)商的在線耐壓測(cè)試要求。
文檔編號(hào)G01R31/02GK103001174SQ201110269308
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者岳國(guó)蘭, 李成力 申請(qǐng)人:蘇州益而益電器制造有限公司