專利名稱：檢測電源錯(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)有的具有檢測電源接線狀況功能的剩余電流保護(hù)裝置都是檢測相線對(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。通常檢測地線帶電的方法是用電阻、氖燈或光 耦等其它類似電子元件連接于零線與地線之間，通過氖燈點(diǎn)亮或光耦次邊有輸出來警示危 險(xiǎn)。此類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。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需很大的情況 下就能檢測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 線之間的壓差無需很大的情況下就能夠檢測出使用電源錯(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)；
剩余電流檢測電路，配置為檢測所述相線導(dǎo)體和零線導(dǎo)體的剩余電流；
電壓差檢測電路，配置為檢測所述地線導(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電路、電壓差檢測電路，配置為至少響應(yīng) 于剩余電流檢測信號(hào)和電壓差檢測信號(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 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，所述電壓差檢測電路的輸出通過一個(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)完成檢測動(dòng)作功能，又能滿足用電器生產(chǎn)商的在線耐壓測試要求。


通過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、開關(guān)裝置140、剩余 電流檢測電路150、電壓差檢測電路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)施例中的開關(guān)裝置140包括相線導(dǎo)體110中的開關(guān) 141、零線導(dǎo)體120中的開關(guān)142以及地線導(dǎo)體130中的開關(guān)143。開關(guān)裝置140處于第一 位置對(duì)應(yīng)于三個(gè)開關(guān)均處于閉合狀態(tài)，處于第二位置對(duì)應(yīng)于三個(gè)開關(guān)均處于斷開狀態(tài)。
剩余電流檢測電路150配置為檢測相線導(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。
電壓差檢測電路160配置為檢測地線導(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之間的電壓差檢測電路 160中存在交流信號(hào)。通過電容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 通過電阻R7使D2正向?qū)?，從而觸發(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電路150、電壓差檢測電路160，配置為至 少響應(yīng)于剩余電流檢測信號(hào)和電壓差檢測信號(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 信號(hào)的預(yù)定錯(cuò)誤條件是超過一個(gè)預(yù)定值，電壓差檢測信號(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)器件的檢測靈敏度而確定。
在圖1所示的實(shí)施例中，由經(jīng)過整流二極管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)，將流過大電流，從而引起螺線圈SOL上相應(yīng)地流過大電 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 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。開關(guān)裝置140的三個(gè)開關(guān)141、142、143經(jīng)由復(fù)位按鈕的復(fù)位銷、基本與復(fù)位銷徑向垂直的鎖扣等元件，通過機(jī)械傳動(dòng)耦合到銜 鐵。當(dāng)開關(guān)裝置140處于第一位置時(shí)，三個(gè)開關(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)位銷的嚙合從而釋放復(fù)位銷，復(fù)位銷帶動(dòng)相關(guān)元件使 得開關(guān)141、142、143斷開，開關(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、開關(guān)裝置240、剩余 電流檢測電路250、電壓差檢測電路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)置類似于電接線保護(hù)裝置100，主要區(qū)別在于，電壓 差檢測電路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)，將流過大電流，從而引起螺線圈SOL上相應(yīng)地流過大電 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)使所述開關(guān)裝置240處于所述第二位置。亦即開關(guān)241、242、243均斷開的位 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、開關(guān)裝置340、剩余 電流檢測電路350、電壓差檢測電路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)置類似于電接線保護(hù)裝置100，主要區(qū)別在于，電壓 差檢測電路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)。電壓差檢測電路360輸出的電壓差檢測信號(hào)通過光耦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)，將流過大電流，從而引起螺線圈SOL上相應(yīng)地流過大電 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)使所述開關(guān)裝置340處于所述第二位置。亦即開關(guān)341、342、343均斷開的位 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、開關(guān)裝置440、剩余 電流檢測電路450、電壓差檢測電路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)置類似于電接線保護(hù)裝置100，主要區(qū)別在于，電壓 差檢測電路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，電壓差檢測信 號(hào)的預(yù)定錯(cuò)誤條件還與電流互感器451的檢測靈敏度有關(guān)。當(dāng)由于電壓差檢測信號(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)，將流過大電流，從而引起整流橋BD和螺線圈SOL上相應(yīng) 地流過大電流，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)使開關(guān) 裝置440處于第二位置，亦即開關(guān)441、442、443均斷開的位置，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、開關(guān)裝置540、剩余 電流檢測電路550、電壓差檢測電路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)置類似于電接線保護(hù)裝置100，主要區(qū)別在于，電壓 差檢測電路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，電壓差檢測電路560 輸出的電壓差檢測信號(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)。 電壓差檢測電路560輸出的電壓差檢測信號(hào)通過光耦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)，將流過大電流，從而引起螺線圈SOL上相應(yīng)地流過大電 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)使所述開關(guān)裝置540處于所述第二位置。亦即開關(guān)541、542、543均斷開的位 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、開關(guān)裝置640、剩余 電流檢測電路650、電壓差檢測電路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指示工作狀態(tài)。與電接線保護(hù)裝置300類似， 電壓差檢測電路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)。電壓差檢測電路660輸出的電壓差檢測信號(hào)通過光 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)，將流過大電流，從而引起螺線圈SOL上相應(yīng)地流過大電 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)使所述開關(guān)裝置640處于所述第二位置。亦即開關(guān)641、642、643均斷開的位 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、說明 書及權(quán)利要求書的基礎(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 要求書中，術(shù)語“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“第 一”、“第二”用于標(biāo)示名稱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)；剩余電流檢測電路(150)，配置為檢測所述相線導(dǎo)體和零線導(dǎo)體的剩余電流；電壓差檢測電路(160)，配置為檢測所述地線導(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電路、電壓差檢測電路，配置為至少響應(yīng)于剩余電流檢測信號(hào)和電壓差檢測信號(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，所述電壓差檢測電路的輸出通過一個(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需很大的情況下就能夠檢測出使用電源錯(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)、開關(guān)裝置(140)、剩余電流檢測電路(150)、電壓差檢測電路(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)于剩余電流檢測信號(hào)和電壓差檢測信號(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)完成檢測動(dòng)作功能，又能滿足用電器生產(chǎn)商的在線耐壓測試要求。
文檔編號(hào)G01R31/02GK103001174SQ201110269308
公開日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)明者岳國蘭, 李成力 申請(qǐng)人:蘇州益而益電器制造有限公司