全面安全通用控制電路模塊及全面安全漏電保護器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種控制電路及觸電或漏電保護器，特別涉及一種全面安全通用控制電路模塊及全面安全漏電保護器。
【背景技術】
[0002]為了核實本實用新型的新穎性，設計人查閱了大量相關技術資料(專業(yè)書籍、報刊)，也檢索了相關專利文獻?，F(xiàn)有舊式漏電保護器種類繁多，在正常時對負載(用電器)的漏電或觸電都基本能進行有效保護控制，但普遍潛在著致命的缺陷:當其本身若發(fā)生異常故障時，其保護功能就會失效而形成失控拒跳，遇有漏電或觸電也不能及時切斷負載(用電器)的交流電源，也就不能保護觸電者安全。現(xiàn)實中，任何機電產(chǎn)品又是難免會發(fā)生異常故障的，例如:零序電流互感器H的次級線圈和脫扣線圈是最容易發(fā)生斷線或短路故障的，或者電路某處發(fā)生開路或短路故障也是常見的。此時，遇有漏電流信號也不能觸發(fā)控制電路動作而形成拒跳，不能及時切斷負載供電，失去漏電保護作用，這是該領域久被忽視的技術難題。因此，現(xiàn)有的漏電保護器都只有設置試驗按鈕檢驗其安全保護功能是否有效，并警告使用者定期檢驗功效。然而，在實際使用中，用戶往往會忽視或忘記或不方便進行有效性檢驗，這就讓部分功能失效的假安漏電保護器在電網(wǎng)上運行，對人身潛伏著致命的危險！相反，人們還誤認為它是安全有效的，故此，現(xiàn)有舊式漏電保護器在異常失效時容易發(fā)生觸電傷亡事故。
【發(fā)明內容】
[0003]本實用新型主要解決現(xiàn)有舊式漏電保護器及其專用核心控制電路，經(jīng)常因本身異常故障而失效失控，不能及時切斷負載供電，存在著安全隱患、嚴重威脅人身安全的技術問題；提供一種在其本身發(fā)生異常故障時，也能及時可靠地進行反鎖或閉鎖截止保護控制，強迫斷開負載(用電器)的交流電源，能避免和防止本身異常故障失效時觸電的、新式“本質性安全”的全面安全漏電保護器及其全面安全通用控制電路模塊。
[0004]本實用新型解決上述技術問題的思路和方法是:以全面安全通用控制電路模塊為核心，用其信號檢測、維通輸入端和限位設置端連接零序電流互感器次級線圈在串聯(lián)電阻上的兩個分壓點；用其兩個相位相反的輸出端連接控制驅動電路或執(zhí)行電路，而執(zhí)行電路控制負載(用電器)的交流電源。由維通電位維持全面安全通用控制電路模塊處于常通狀態(tài)，控制驅動執(zhí)行電路接通負載交流電源；由零序電流互感器次級線圈感應的漏電或觸電信號電壓，觸發(fā)全面安全通用控制電路模塊內部高上閉鎖或失常反鎖電路處于截止狀態(tài)，強迫驅動執(zhí)行電路切斷負載交流電源，實現(xiàn)漏電保護控制；用全面安全通用控制電路模塊內部護基電路、護中/保底電路和失常反鎖電路來監(jiān)控零序電流互感器次級線圈斷線和電路某處開路或短路等異常故障，并進行反鎖截止保護控制，強迫驅動電路或執(zhí)行電路切斷負載交流電源。
[0005]按照上述技術思路和方法，本實用新型采取的技術措施或技術方案是:本實用新型是以全面安全通用控制電路模塊為核心，在核心模塊的輸入端設置前級維通檢測電路和零序電流互感器H，在核心模塊的輸出端設置后級驅動電路和或執(zhí)行電路，再配置交流降壓整流直流穩(wěn)壓電源(7)組成具體實施例的全面安全漏電保護器。而作為核心的全面安全通用控制電路模塊有兩種:第一種是基本式全面安全通用控制電路模塊；第二種是互補式全面安全通用控制電路模塊。
[0006]作為基本式全面安全通用控制電路模塊，其特征在于:包括反饋閂鎖電路(I)、基限/極限設置及護基電路⑵、低下常通/高上閉鎖電路⑶、底限/中限設置及保底/護中電路(4)、維持常通/失常反鎖電路(5);所述的低下常通/高上閉鎖電路(3)的內置基限端(Vf)連接反饋閂鎖電路⑴的輸出端和基限/極限設置及護基電路(2)的輸出端，低下常通/高上閉鎖電路⑶的輸出端(V。)連接反饋閂鎖電路⑴的輸入端和外圍驅動執(zhí)行電路，基限/極限設置及護基電路(2)的外設基限端(Vz)連接外基設置電路，基限/極限設置及護基電路(2)的?？剌斎攵诉B接維持常通/失常反鎖電路(5)的保控輸出端(Ve)，維持常通/失常反鎖電路(5)的檢測輸入端和低下常通/高上閉鎖電路(3)的檢測輸入端的并聯(lián)節(jié)點(Vi)連接外圍傳感信號或漏電信號的檢測電路及維通電路，維持常通/失常反鎖電路(5)的內置底限端(Vs)連接底限/中限設置及保底/護中電路⑷的輸出端，底限/中限設置及保底/護中電路⑷的外設底限端(Vd)連接外設底限電路。
[0007]作為優(yōu)選的互補式全面安全通用控制電路模塊，其特征在于:包括第一基本式全面安全通用控制電路模塊單元電路和第二基本式全面安全通用控制電路模塊單元電路，所述的第一基本式全面安全通用控制電路模塊單元電路或者第二基本式全面安全通用控制電路模塊單元電路的電路結構，都與圖1所示的基本式全面安全通用控制電路模塊的電路結構相同；所述的第一基本式全面安全通用控制電路模塊單元電路內，反饋閂鎖電路(I)包括非門電路F和電阻R11，基限/極限設置及護基電路(2)包括電阻R13、R14、二極管D13、D11，低下常通/高上閉鎖電路(3)包括穩(wěn)壓二極管WD13、WDll或恒流源IR11、集成運算放大器All，底限/中限設置及保底/護中電路(4)包括二極管D12、穩(wěn)壓二極管WD12，維持常通/失常反鎖電路(5)包括電阻R12、集成運算放大器A12;所述的第二基本式全面安全通用控制電路模塊單元電路內，反饋閂鎖電路⑴包括電阻R21，基限/極限設置及護基電路(2)包括電阻R23、R24、二極管D23、D21，低下常通/高上閉鎖電路(3)包括穩(wěn)壓二極管WD23.WD21或恒流源IR21、集成運算放大器A21，底限/中限設置及保底/護中電路⑷包括二極管D22、穩(wěn)壓二極管WD22，維持常通/失常反鎖電路(5)包括電阻R22、集成運算放大器A22 ;所述的集成運算放大器A11、A12、A21、A22也可以用集成電壓比較器等效替換；所述的第一基本式全面安全通用控制電路模塊單元電路內，集成運算放大器Al I的反相輸入端(一)作為內置基限端(Vfl)連接穩(wěn)壓二極管WDll負極和二極管D13、D11正極與電阻R13、R14、Rll并接點，集成運算放大器All的正相輸入端(+)連接穩(wěn)壓二極管WD13負極，集成運算放大器All的輸出端(Vtjl)連接外圍驅動執(zhí)行電路和非門電路F的輸入端，非門電路F的輸出端連接電阻Rll另一端，二極管Dll負極連接外設基限端(Vzl)，穩(wěn)壓二極管WDl I正極與電阻R14另一端都接電源負極(VJ，二極管D13負極與電阻R13另一端和電阻R12 —端都連接集成運算放大器A12的輸出端(VJ，集成運算放大器A12的正相輸入端(+)連接電阻R12另一端和穩(wěn)壓二極管WD13正極的結點，作為第一基本式全面安全通用控制電路模塊單元電路的檢測輸入端(Vil)，集成運算放大器A12的反相輸入端(一)作為內置底限端(Vsi)連接二極管D12正極和穩(wěn)壓二極管WD12負極，二極管D12負極連接外設底限端(Vdl)，穩(wěn)壓二極管WD12正極接電源負極(VJ，集成運算放大器A11、A12電源正極輸入端連接二極管D3負極，二極管D3正極接直流穩(wěn)壓電源正極(V+)，集成運算放大器All、A12電源負極輸入端接直流穩(wěn)壓電源負極(VJ或電路系統(tǒng)接地端(GND);所述的第二基本式全面安全通用控制電路模塊單元電路內，集成運算放大器A21的正相輸入端(+)作為內置基限端(Vf2)連接穩(wěn)壓二極管WD21負極和二極管D23、D21正極與電阻R23、R24、R21并接點，集成運算放大器A21的反相輸入端(一)連接穩(wěn)壓二極管WD23負極，集成運算放大器A21的輸出端(V02)連接外圍驅動執(zhí)行電路和電阻R21另一端，二極管D21負極連接外設基限端(Vz2)，穩(wěn)壓二極管WD21正極與電阻R24另一端都接電源負極(VJ，二極管D23負極與電阻R23另一端和電阻R22 —端都連接集成運算放大器A22的輸出端(VJ，集成運算放大器A22的正相輸入端(+)連接電阻R22另一端和穩(wěn)壓二極管WD23正極的結點，作為第二基本式全面安全通用控制電路模塊單元電路的檢測輸入端(Vi2)，集成運算放大器A22的反相輸入端(一)作為內置底限端(Vs2)連接二極管D22正極和穩(wěn)壓二極管WD22負極，二極管D22負極連接外設底限端(Vd2)，穩(wěn)壓二極管WD22正極接電源負極(V_)，集成運算放大器A21、A22電源正極輸入端連接二極管D3負極，二極管D3正極接直流穩(wěn)壓電源正極(V+)，集成運算放大器A2UA22電源負極輸入端接直流穩(wěn)壓電源負極(VJ或電路系統(tǒng)接地端(GND)。
[0008]作為優(yōu)選的一種全面安全漏電保護器，是采用圖2所示的互補式全面安全通用控制電路模塊為核心電路設計制作的漏電保護器，如圖3所示，其特征在于:包括以圖2所示的互補式全面安全通用控制電路模塊為核心電路、前級檢測電路、后級驅動電路和執(zhí)行電路、零序電流互感器H、交流降壓整流直流穩(wěn)壓電源(7);所述的交流降壓整流直流穩(wěn)壓電源⑵有三級直流電壓乂+^+^+滿出’所述的零序電流互感器^^環(huán)形鐵仏初級線圈!^、n2和次級線圈η 3組成，所述的前級檢測電路由零序電流互感器H的次級線圈η 3和電阻IR 1、IR2UR3構成，所述的核心電路就是圖2所示的互補式全面安全通用控制電路模塊，所述的后級驅動電路由電阻IR7UR8、穩(wěn)壓二極管IWDp IWDjP三極管ITV p ITV2構成，所述的后級執(zhí)行電路由繼電器IJ和二極管ID3構成；所述的交流降壓整流直流穩(wěn)壓電源(7)的兩個交流輸入端連接在繼電器常開觸點IJ的負載或用電器側兩交流電線U、N1之上，交流降壓整流直流穩(wěn)壓電源(7)輸出的直流電壓V+3高于V+2高于V+1，所述的零序電流互感器H的初級線圈叫、n2是并穿入環(huán)形鐵心孔中的兩根交流電源線L P N1,零序電流互感器H的次級線圈H3是繞在其環(huán)形鐵心上的線圈，所述的次級線圈η 3的一端連接核心電路的信號檢測輸入端Vil和Vi2，次級線圈η3的另一端連接電阻IR2UR3的串接點上，電阻IR3另一端連接核心電路的外設底限設置端Vdl和Vd2，電阻IR2另一端連接電路地端GND，電阻IR1—端連接直流電壓V+2，電阻IR1另一端連接核心電路的信號檢測輸入端V V i2，所述的后級驅動電路中電阻IR7—端連接核心電路的輸出端Vtjl,電阻1&另一端連接穩(wěn)壓二極管IWD1正極，穩(wěn)壓二極管IWD1負極連接在三極管ITV i基極，三極管ITV i發(fā)射極連接直流電壓V +3，電阻1R8—端連接核心電路的輸出端V02，電阻1&另一端連接穩(wěn)壓二極管IWD 2負極，穩(wěn)壓二極管IWD 2正極連接三極管ITV2基極，三極管ITV2發(fā)射極連接電路地端GND，所述的執(zhí)行電路中二極管ID 3負極連接三極管ITV1集電極，二極管ID 3正極連接三極管ITV2集電極，繼電器IJ線圈兩端并接在二極管ID3兩極，繼電器IJ的兩對常開觸點IJ連接控制負載或用電器的交流電源(L、N)，QD為人工啟動按鈕，按下后接通交流降壓整流直流穩(wěn)壓電源(7)和被控負載或用電器的交流電源(L、N)。
[0009]作為優(yōu)選的一種全面安全漏電保護器，是采用圖2所示的互補式全面安全通用控制電路模塊為核心電路設計制作的漏電保護器，如圖4所示，其特征在于:包括以圖2所示的互補式全面安全通用控制電路模塊為核心電路、前級檢測電路、后級驅動電路和執(zhí)行電路、零序電流互感器H、交流降壓整流直流穩(wěn)壓電源(7);所述的交流降壓整流直流穩(wěn)壓電源⑵有三級直流電壓乂+^+^+滿出’所述的零序電流互感器^^環(huán)形鐵仏初級線圈!^、n2和次級線圈η 3組成，所述的前級檢測電路由零序電流互感器H的次級線圈η 3和電阻2R P2R2、2R3構成，所述的核心電路就是圖2所示的互補式全面安全通用控制電路模塊，所述的后級驅動電路由電阻2R7、2R8、穩(wěn)壓二極管SWD1JWDjP三極管2TV ^TV2構成，所述的執(zhí)行電路由繼電器2J和二極管2D3構成；所述的交流降壓整流直流穩(wěn)壓電源(7)的兩個交流輸入端連接在繼電器常開觸點2J的負載或用電器側兩交流電線U、N1之上，交流降壓整流直流穩(wěn)壓電源(7)輸出的直流電壓V+3高于V+2高于V+1，所述的零序電流互感器H的初級線圈I^n2是并穿入環(huán)形鐵心孔中的兩根交流電源線L 1、N1，零序電流互感器H的次級線圈113是繞在其環(huán)形鐵心上的線圈，所述的次級線圈n3的一端連接核心電路的外設基限端Vzl和Vz2，次級線圈n3的另一端連接電阻2R 2、2R3的串接點上，電阻2R 3另一端連接核心電路的信號檢測輸入端Vil和V i2，電阻2R2另一端連接電路地端GND，電阻2R i—端連接直流電壓V +2，電阻2札另一端連接核心電路的外設基限端V 21和V z2，所述的后級驅動電路中電阻2R7—端連接核心電路的輸出端電阻2R7另一端穩(wěn)壓二極管2WD i正極，穩(wěn)壓二極管2WD i負極連接在三極管2TVi基極，三極管2TV i發(fā)射極連接直流電壓V +3，電阻2R8—端連接核心電路的輸出端八2，電阻2R8另一端穩(wěn)壓二極管2WD2負極，穩(wěn)壓二極管2WD2E極連接三極管2TV2基極，三極管2TV2發(fā)射極連接電路地端GND，所述的執(zhí)行電路中二極管2D 3負極連接三極管2TV 1集電極，二極管2隊正極連接三極管2TV 2集電極，繼電器2J線圈兩端并接在二極管2D 3兩極，繼電器2J的兩對常開觸點2J連接控制負載或用電器的交流電源(L、N)，QD為人工啟動按鈕，按下后接通交流降壓整流直流穩(wěn)壓電源(7)和被控負載或用電器的交流電源(L、N)。
[0010]作為優(yōu)選的一種全面安全漏電保