本發(fā)明涉及電子電路領域，尤其涉及一種自識別零線的電子線路。

背景技術：

工業(yè)領域中，電氣設備的工作電壓往往很高，為了防止因線路故障、設備故障導致安全事故，操作者都會在電路中增加漏電保護器，當發(fā)生漏電時，漏電保護器便會啟動跳閘，使機器斷電，停止工作，從而防止危險發(fā)生。

但現(xiàn)實中往往還會出現(xiàn)，線路老化或者設備故障，致使火線與零線接觸錯誤，一旦接線錯誤，則會出現(xiàn)泄漏電流超標或設備外殼帶電，嚴重影響系統(tǒng)工作進程，同時由于火線零線接錯，致使漏電保護器無法正常工作。

故而，有必要設計一種方案，能確保即使接線錯誤，機器部件也不會因為火線零線錯接而出現(xiàn)泄漏超標、機器外殼帶電以及漏電保護器無法正常工作等現(xiàn)象，確保系統(tǒng)正常工作，防止事故發(fā)生。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述技術現(xiàn)狀而提供一種即使火線與零線出現(xiàn)接線錯誤，也能自識別零線，使線路始終接向零線，從而避免因接錯導致機器外殼帶電，確保生產安全的電子線路。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種自識別零線的電子線路，包括火線(j1)、與所述火線(j1)構成回路的零線(j2)以及經第一電阻(r9)接保護地線(j4)的電壓取樣端(d)，其特征在于：還包括

電壓比較電路，用于將電壓取樣端(d)的電壓與電子電路經分壓取樣得到的電壓進行比較；

選擇電路，與所述電壓比較電路的輸出端連接，基于電壓比較電路的輸出信號選擇零線所在支路。

進一步的，還包括分壓電路，用于對電子電路的電源電壓進行分壓、取樣，并將分壓取樣得到的電壓傳輸至所述電壓比較電路。

進一步的，還包括整流電路，位于分壓電路與火線(j1)之間，整流來自火線(j1)的交流電，輸出穩(wěn)定的電源電壓。

進一步的，所述電壓比較電路包括第一運算放大器(u1)、第二運算放大器(u2)，第一運算放大器(u1)的同相輸入端與電壓取樣端(d)相連，輸出端通過第二電阻(r8)連接第二運算放大器(u2)的同相輸入端，第一運算放大器(u1)、第二運算放大器(u2)的反相輸入端連接所述分壓電路，第二運算放大器(u2)的輸出端與所述選擇電路連接。

進一步的，所述分壓電路包括一端與所述整流電路輸出端連接的第三電阻(r5)、與第三電阻(r5)的另一端串聯(lián)的第四電阻(r4)，第四電阻(r4)的另一端接地，分壓取樣得到的電壓分兩條支路分別連接所述第一運算放大器(u1)、第二運算放大器(u2)的反相輸入端。

進一步的，所述整流電路包括第一二極管(d1)、第二二極管(d2)和第一穩(wěn)壓管(d3)、第二穩(wěn)壓管(d4)，第一二極管(d1)的正極連接火線(j1)和第一穩(wěn)壓管(d3)的負極，第一二極管(d1)的負極連接第二二極管(d2)的負極，第二二極管(d2)的正極連接零線(j2)和第二穩(wěn)壓管(d4)的負極，第一穩(wěn)壓管(d3)的正極與第二穩(wěn)壓管(d4)的正極并聯(lián)后接地。

進一步的，所述選擇電路包括繼電器線圈、并聯(lián)于繼電器線圈兩端的第三二極管(d5)、與繼電器線圈配合動作的雙擲開關、三極管q1，所述繼電器線圈一端與分壓電路中第三電阻(r5)的一端并聯(lián)，另一端連接三極管q1的集電極，三極管q1的基極通過第五電阻(r7)與所述第二運算放大器(u2)的輸出端連接，發(fā)射極接地，所述雙擲開關的第一觸點(f)與火線(j1)連接，第二觸點(g)與第二二極管(d2)的正極對應連接，第二觸點(g)常閉，雙擲開關的固定端(e)連接外接器件的零線層(j3)。

進一步的，第四電阻(r4)的另一端還并聯(lián)連接第六電阻(r3)，第六電阻(r3)的另一端串聯(lián)第一電阻(r9)，第一電阻(r9)另一端直接接保護地線(j4)或通過串聯(lián)電容連接保護地線(j4)，電壓取樣端(d)形成于第六電阻(r3)與第一電阻(r9)間。

進一步的，所述電子電路還包括位于火線(j1)前端的過流保護電路、位于過流保護電路與整流電路間的降壓電路、對整流電路的輸出進行濾波的第一濾波電路、為第一、第二運算放大器提供驅動電源的驅動電路、以及對第一運算放大器(u1)的電壓進行濾波的第二濾波電路，對第二運算放大器(u2)的電壓進行濾波的第三濾波電路，所述雙擲開關的第一觸點(f)連接于過流保護電路與降壓模塊間。

進一步的，所述過流保護電路為過流保護保險管(f1)；所述降壓電路由相互并聯(lián)的第七電阻(r2)和第一電容(c1)構成；所述第一濾波電路包括一端與第二二極管(d2)負極連接、另一端連接第三電阻(r5)一端的第八電阻(r1)，和一端與第八電阻(r1)并聯(lián)、另一端接地的第一極性電容(c2)；所述驅動電路包括一端與第三電阻(r5)的一端并聯(lián)，另一端分成兩支路分別為第一運算放大器(u1)、第二運算放大器(u2)提供電源的第九電阻(r6)；所述第二濾波電路包括兩端相互并聯(lián)的第二電容(c5)和第二極性電容(c3)，一并聯(lián)端與第九電阻(r6)的另一端相連，另一并聯(lián)端接地；所述第三濾波電路為一端與第二運算放大器(u2)的同相輸入端相連，另一端接地的第三極性電容(c4)。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本電路正常情況下，雙擲開關的第二觸點g常閉，當火線j1與零線j2接線正確時，此時存在電壓取樣端d傳輸至運放u1同相輸入端的電壓低于經整流電路整流、分壓電路分壓后傳輸至運放反相輸入端的電壓，從而經兩相運放后的輸出信號為低電平，對應三極管q1不導通，繼電器線圈不工作，雙擲開關保持g端閉合不變，與該電路連接的外接器件的零線層保持與零線j2相接不變，器件正常工作；當接線錯誤，出現(xiàn)零線j2接了火線，火線j1接了零線時，電壓取樣端d傳輸至運放u1同相輸入端的電壓高于交流電經整流器整流、分壓電路分壓后傳輸至運放反相輸入端的電壓，從而經過兩相運放后的輸出信號為高電平，對應三極管q3導通，繼電器線圈工作，吸合雙擲開關轉至第一觸點f，此時，外接電氣的零線層與火線j1連接，而又由于此時火線j1連接的是零線，故此時外接電器仍舊處于安全狀態(tài)，避免了以往一旦接線錯誤，導致泄漏超標、機器外殼帶電、漏電保護器無法正常工作等現(xiàn)象，致使事故頻繁的發(fā)生。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的電路原理圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明實施例的自識別零線的電子線路，該線路包括火線j1、與火線j1構成回路的零線j2以及保護地線j4。

火線j1線路上連接有過流保護保險管f1、由相互并聯(lián)的第七電阻r2和第一電容c1構成的降壓電路、整流電路，該整流電路的正極通過前述的降壓電路與火線連接，負極連接零線j2，該整流電路包括第一二極管d1、第二二極管d2和第一穩(wěn)壓管d3、第二穩(wěn)壓管d4，第一二極管d1的正極連接降壓電路和第一穩(wěn)壓管d3的負極，第一二極管d1的負極連接第二二極管d2的負極，第二二極管d2的正極連接零線和第二穩(wěn)壓管d4的負極，第一穩(wěn)壓管d3的正極與第二穩(wěn)壓管d4的正極并聯(lián)后接地，第二二極管d2的負極，即整流電路的輸出端連接第八電阻r1，第八電阻r1的另一端并聯(lián)第一極性電容c2，第一極性電容c2的另一端接地，第八電阻r1與第一極性電容c2構成對整流電路進行濾波的第一濾波電路。令火線j1與第一二極管d1正極的連接處為a點，零線j2與第二二極管d2正極的連接處為b點，第一穩(wěn)壓管d3的正極與第二穩(wěn)壓管d4的正極并聯(lián)處為c點。

過流保護保險管用于防止電壓過高，電路過流燒毀；降壓電路通過降壓將交流電分壓成適于后續(xù)電路使用的電壓，保證電路系統(tǒng)的安全性；而整流電路與第一濾波電路結合，利用二極管的單向導電性將正負變化的交流電壓變?yōu)閱蜗蛎}動電壓，將交流電轉化成負載工作的直流電，利用濾波電路盡可能消除直流電中的交流成分，使輸出的電源電壓更穩(wěn)定，保證電路的穩(wěn)定性。同時，整流電路中采用雙穩(wěn)壓管，能有效保持分壓電路上的輸入電壓保持穩(wěn)定不變，從而為后續(xù)的電壓比較提供了基準比較值，利于系統(tǒng)工作原理的實現(xiàn)。

進一步的，第八電阻r1的另一端還并聯(lián)分壓電路、選擇電路、驅動電路。其中，分壓電路包括與第八電阻r1另一端連接的第三電阻r5、與第三電阻r5串聯(lián)的第四電阻r4，第四電阻r4的另一端接地，對電子電路的電源電壓進行分壓取樣，并將其輸送至電壓比較電路；地線j4包括串聯(lián)的第六電阻r3和第一電阻r9，第六電阻r3的另一端并聯(lián)第四電阻r4的另一端，第一電阻r9另一端接保護地線j4，第六電阻r3與第一電阻r9間形成電壓取樣端d。當然，第一電阻r9也可以通過串聯(lián)電容后與保護地線j4連接，例如，通過串聯(lián)一個或多個y電容與保護地線j4連接。

選擇電路包括繼電器線圈、并聯(lián)于繼電器線圈兩端的第三二極管d5、與繼電器線圈配合動作的單刀雙擲開關、及三極管01，繼電器線圈一端與第八電阻r1的另一端連接，另一端連接三極管q1的集電極，三極管q1的基極通過第五電阻r7與電壓比較電路的輸出端連接，發(fā)射極接地，單刀雙擲開關的第一觸點f連接于過流保護保險管f1與降壓電路之間，第二觸點g與第二二極管d2的正極連接，g端常閉，雙擲開關的固定端e連接外接器件的零線層j3；當然，在本實施例中，單刀雙擲開關也可以換成其他的轉換選擇開關，如雙刀雙擲開關等，本領域技術人員可以根據(jù)實際需要對應選擇，在此不再贅述。

電壓比較電路包括兩個第一運算放大器u1、第二運算放大器u2，第一運算放大器u1的同相輸入端與電壓取樣端d相連，輸出端通過第二電阻r8連接第二運算放大器u2的同相輸入端，第一運算放大器u1、第二運算放大器u2的反相輸入端連接前述分壓電路分壓后的電源電壓，三極管q1的基極連接的即是第二運算放大器u2的輸出端。

驅動電路包括一端與繼電器線圈的一端并聯(lián)的第九電阻r6，第九電阻r6上的壓降經其另一端端分成兩支路連接第一運算放大器u1、第二運算放大器u2的驅動端，從而提供驅動電源。

進一步的，該電路還包括用于對第一運算放大器u1進行濾波的第二濾波電路、對第二運算放大器u2進行濾波的第三濾波電路，濾波電路的選擇可以有多種。具體的，在本實施例中，第二濾波電路包括兩端相互并聯(lián)的第二電容c5和第二極性電容c3，一并聯(lián)端與第九電阻r6的另一端相連，另一并聯(lián)端接地；該第三濾波電路為一端與第二運算放大器u2的同相輸入端相連，另一端接地的第三極性電容c4。通過為每個運放設計濾波電路，保證運放工作更加平穩(wěn)。

具體工作如下：

取第七電阻r2的阻值200kω、第八電阻r1、第九電阻r6各取值為100r、第四電阻r4、第三電阻r5各取值10kω、第六電阻r3、第一電阻r9各取值10mω、第五電阻r7、第二電阻r8各取值1kω；

當火線j1正常接火線，零線j2正常接零線時，令保護地線j4接地端為h點，則b點和h點等電位，等效為b點電壓等于電壓取樣端d電壓，可以不予考慮，電壓取樣端d則主要通過如下方式獲得，即火線j1經過阻容降壓后至a點，a點降壓后電壓(約為12v)經第一穩(wěn)壓管d3到c點，c點電壓約為1/4的a點電壓，即為3v，電壓取樣端d經第六電阻r3與第一電阻r9分壓后為1/2的c點電壓，約為1.5v，第一運算放大器u1的反相輸入端電壓經第四電阻r4、第三電阻r5分壓后獲得約為6v，由于電壓取樣端d小于第一運算放大器u1的反相輸入端電壓，第一運算放大器u1輸出端輸出低電平，同時第二運算放大器u2的輸出端也為低電平，三極管q1截止，繼電器線圈不工作，雙擲開關的常閉g端仍舊閉合，即雙擲開關的e點經g點接j2零線輸出，確保了后端外接電器的安全；

當接線錯誤，出現(xiàn)火線j1接零線，零線j2接火線時，a點和h點為等電位，等效為a點電壓等于電壓取樣端d，可以不予考慮，電壓取樣端d主要由以下方式獲得，j2(約為220v)的b點經第二穩(wěn)壓管d4到c點，c點電壓約為1/4的b點電壓，約為55v，電壓取樣端d經r3、r9分壓為1/2的c點電壓，約為27.5v，第一運算放大器u1的反相輸入端經第四電阻r4、第三電阻r5分壓后獲得約為6v電壓，由于電壓取樣端d大于第一運算放大器u1反相輸入端電壓，則輸出高電平，第二運算放大器u2也同時輸出高電平，三極管q1導通，繼電器線圈工作，吸合雙擲開關轉向f端閉合，即e點經f點與j1連接，而此時j1由于接線錯誤，接的零線，則保證了后端外接電器仍舊連接零線電路，從而確保了安全性，也就是說即使因為線路問題或者其他原因導致系統(tǒng)接線錯誤，本電路也能自動識別零線，并保證后端外接器件始終接觸零線，避免了以往器件接線錯誤，導致泄漏電流超標，外殼帶電以及漏電保護器無法正常工作等現(xiàn)象。

需提醒注意的是，本電路中的各個模塊還可以是除了本實施例提到的其他變形，本領域技術人員能根據(jù)實際需要進行等效替換。同時，各個電阻的阻值、電容的容量均可根據(jù)實際需要選擇，只要取值后的電路能實現(xiàn)本申請的比較，以實現(xiàn)自動識別零線即可，在此不再贅述。

盡管已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領域技術人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變形，本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同物限定。