用電檢測(cè)裝置和電連接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于家用電路領(lǐng)域，尤其涉及一種漏電檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，電器產(chǎn)品的使用已日益普及，人們對(duì)用電安全也越來(lái)越重視。為了用電安全，人們雖然在電網(wǎng)輸出端或者在一些家用電器的輸入端安裝有漏電保護(hù)器，而且在醒目的位置標(biāo)有“使用前進(jìn)行試驗(yàn)”，來(lái)督促使用者測(cè)試漏電保護(hù)器的功能是否正常。但在使用中，因使用的環(huán)境不同或安裝等因素，人們對(duì)漏電保護(hù)器也作了使用前試驗(yàn)，可在使用中的漏電保護(hù)器如果漏電保護(hù)功能喪失或者超過(guò)了原設(shè)定值時(shí)，例如一個(gè)帶有漏電保護(hù)插頭的電熱水器，在使用過(guò)程中喪失漏電保護(hù)能力，水箱中的電熱管因長(zhǎng)期的浸在水中導(dǎo)致生銹或者絕緣層損壞，那么產(chǎn)生的漏電就會(huì)隨著水導(dǎo)電，假如這時(shí)有人在淋浴，人就會(huì)觸電，導(dǎo)致人身傷害。
[0003]因此，亟需一種能夠同時(shí)具備漏電檢測(cè)并且還能自檢的裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)以上問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種同時(shí)具備漏電檢測(cè)和自檢功能的漏電檢測(cè)裝置。
[0005]本實(shí)用新型一方面提出了一種用電檢測(cè)裝置，包括:漏電檢測(cè)單元，其包括漏電檢測(cè)器，并且用于在第一半周中檢測(cè)供電線(xiàn)上的漏電信號(hào)，并且當(dāng)所述漏電信號(hào)大于等于第一閾值時(shí)，斷開(kāi)供電通路；自檢單元，耦接至所述漏電檢測(cè)單元，用于在第二半周中檢測(cè)所述漏電檢測(cè)單元是否能夠正常工作。
[0006]優(yōu)選的，所述自檢單元還包括:模擬漏電流產(chǎn)生單元，用于在至少一根供電線(xiàn)上產(chǎn)生大于第一閾值的第一漏電流。
[0007]優(yōu)選的，所述自檢單元還包括:比較單元，其耦接至所述模擬漏電流產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)所述模擬漏電流產(chǎn)生單元產(chǎn)生所述第一漏電流。
[0008]優(yōu)選的，所述自檢單元還包括:周期設(shè)置組件，其包括串聯(lián)連接的第一電阻和第一電，并且耦接至開(kāi)關(guān)元件和所述比較單元的第一輸入端；其中，所述開(kāi)關(guān)元件提供所述第一電容上的電荷泄放的路徑。
[0009]優(yōu)選的，所述比較單元包括:第一輸入端，耦接至所述第一電阻和第一電容之間，用于接收所述第一電容上的電壓信號(hào)；以及第二輸入端，耦接至參考電壓生成單元，用于接收一參考電壓信號(hào)；其中，所述周期調(diào)整組件與所述參考電壓生成單元接收來(lái)自同一供電線(xiàn)上的電壓信號(hào)。
[0010]優(yōu)選的，所述漏電檢測(cè)單元還包括:處理器單元，其耦接至所述開(kāi)關(guān)元件和所述漏電檢測(cè)器，并基于所述漏電檢測(cè)器的輸出信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)元件。
[0011]優(yōu)選的，所述比較單元的輸出端耦接至所述開(kāi)關(guān)元件，從而使得當(dāng)所述第一輸入端的電位高于所述第二輸入端的電位時(shí)，所述比較單元使得所述開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通。
[0012]優(yōu)選的，所述漏電檢測(cè)單元還包括:螺線(xiàn)管，其耦接至所述開(kāi)關(guān)元件，當(dāng)所述開(kāi)關(guān)元件在所述第一半周導(dǎo)通時(shí)，所述螺線(xiàn)管斷開(kāi)設(shè)置在供電線(xiàn)上的復(fù)位開(kāi)關(guān)。
[0013]優(yōu)選的，所述漏電檢測(cè)單元還包括:支路開(kāi)關(guān)，耦接在所述螺線(xiàn)管與供電線(xiàn)之間，并且當(dāng)所述復(fù)位開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，所述支路開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，當(dāng)所述復(fù)位開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，所述支路開(kāi)關(guān)閉入口 ο
[0014]優(yōu)選的，所述漏電檢測(cè)單元還包括第一故障顯示單元，其耦接至所述螺線(xiàn)管，用于當(dāng)所述螺線(xiàn)管中因所述開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通而產(chǎn)生電流變化時(shí)，發(fā)出故障顯示信號(hào)。
[0015]優(yōu)選的，所述自檢單元還包括:第二故障顯示單元，其耦接至所述比較單元的輸出端，用于當(dāng)所述比較單元因所述漏電檢測(cè)單元發(fā)生故障而持續(xù)輸出高電平時(shí)，發(fā)出故障顯不信號(hào)。
[0016]優(yōu)選的，該裝置還包括:零線(xiàn)帶電顯示單元，其耦接在地線(xiàn)與零線(xiàn)之間，用于基于零線(xiàn)上的電壓變化來(lái)決定是否發(fā)出零線(xiàn)帶電顯示信號(hào)。
[0017]優(yōu)選的，所述自檢單元還包括:驅(qū)動(dòng)單元，其第一輸入端耦接至所述比較單元的輸出端，其輸出端耦接至所述開(kāi)關(guān)元件的控制級(jí)，以基于所述比較單元的輸出來(lái)驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)元件。
[0018]優(yōu)選的，所述開(kāi)關(guān)元件為可控硅。
[0019]本實(shí)用新型還提出了一種電連接裝置，包括:如上所述的用電檢測(cè)裝置。
[0020]本實(shí)用新型通過(guò)在供電的正負(fù)半周分別控制漏電檢測(cè)單元、自檢單元工作，使得電路的安全性進(jìn)一步得到了提高；本實(shí)用新型還具有成本低、可靠性高、生產(chǎn)方便等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0021]通過(guò)參考下列附圖所給出的本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】的描述之后，將更好地理解本實(shí)用新型，并且本實(shí)用新型的其他目的、細(xì)節(jié)、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見(jiàn)。在附圖中:
[0022]圖1為依據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的電路圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的電路示意圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的電路示意圖；
[0025]圖4為基于本實(shí)用新型實(shí)施例的電路中節(jié)點(diǎn)的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方式，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了使本公開(kāi)更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0027]結(jié)合圖示對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行闡述。
[0028]圖1為依據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的電路圖，圖4為基于本實(shí)用新型實(shí)施例的電路中節(jié)點(diǎn)的波形圖。
[0029]用電檢測(cè)裝置包括:(1)漏電檢測(cè)電路1，其用于檢測(cè)供電線(xiàn)中是否產(chǎn)生漏電故障，這里的漏電故障對(duì)應(yīng)著超過(guò)第一閾值的漏電信號(hào)；(2)自檢電路2，其用于檢測(cè)漏電檢測(cè)電路I是否能夠正常工作。該兩個(gè)電路進(jìn)一步被配置為，分別工作在供電線(xiàn)中的正弦交流電的正負(fù)半周，即在一個(gè)半周中檢測(cè)漏電故障，在另一半周中檢測(cè)漏電故障電路是否正常。
[0030]漏電檢測(cè)電路I包括:檢測(cè)線(xiàn)圈ZCT、螺線(xiàn)管SOL、可控硅元件Ql、二極管D5以及處理器ICl等元件?？梢岳斫獾氖?，可控硅元件Ql也可以用其它具備開(kāi)關(guān)功能的元件代替，譬如，MOS管。
[0031]自檢電路2包括:比較單元IC2和模擬漏電流產(chǎn)生單元，其中，比較單元周期性地產(chǎn)生比較結(jié)果，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)模擬漏電流產(chǎn)生單元產(chǎn)生漏電流，模擬漏電流產(chǎn)生單元?jiǎng)t在至少一根供電線(xiàn)上產(chǎn)生大于第一閾值的第一漏電流，在圖1中，模擬漏電流產(chǎn)生單元在零線(xiàn)(N)上產(chǎn)生第一漏電流。
[0032]可以理解的，這里的模擬漏電流產(chǎn)生單元所產(chǎn)生的是自檢電路2主動(dòng)產(chǎn)生的電流，用于模擬供電故障時(shí)所產(chǎn)生的漏電流。
[0033]線(xiàn)圈ZCT的兩端耦接至處理器ICl的引腳I和3，當(dāng)ZCT輸出的電壓變化大于閾值時(shí)，ICl的引腳5輸出高電平，否則，輸出低電平。整流橋D1-D4分別耦接至火線(xiàn)(L)、N線(xiàn)，并通過(guò)電阻R3耦接至ICl的引腳6，以在兩個(gè)半周均能為ICl提供工作電源。ICl的引腳7耦接至線(xiàn)圈RING2，用于讀取RING2上的感應(yīng)電壓的變化值。
[0034]支路輔助開(kāi)關(guān)SWl與復(fù)位開(kāi)關(guān)RESET聯(lián)動(dòng)，即RESET閉合，Sffl也閉合，反之亦然。
[0035]請(qǐng)同時(shí)參考圖1、圖4。當(dāng)復(fù)位開(kāi)關(guān)RESET復(fù)位后，L、N供電線(xiàn)將上電，A點(diǎn)處的交流電波形為正弦波。
[0036]分別對(duì)漏電檢測(cè)電路、自檢電路在各半周的工作情況進(jìn)行闡述，為了便于闡述，這里以正半周、負(fù)半周為例。
[0037]正半周:檢測(cè)漏電故障
[0038]在該半周中，Sffl與RESET均閉合，ZCT檢測(cè)L、N線(xiàn)上是否有漏電流產(chǎn)生。
[0039]若此時(shí)沒(méi)有漏電流產(chǎn)生，則ICl在引腳5輸出低電平，可控硅Ql無(wú)法導(dǎo)通，從而螺線(xiàn)管SOL中的電流不會(huì)產(chǎn)生變化，從而不會(huì)使得開(kāi)關(guān)RESET斷開(kāi)。
[0040]若此時(shí)有漏電流產(chǎn)生，則ZCT輸出感應(yīng)電壓至ICl的引腳1、3后，ICl在引腳5輸出高電平，從而導(dǎo)通可控硅Q1，可控硅Ql控制極的波形對(duì)應(yīng)于圖3中的波形E。此時(shí)，螺線(xiàn)管SOL中的電流將因?yàn)榭煽毓璧膶?dǎo)通而產(chǎn)生較大的變化，使得RESET斷開(kāi)，進(jìn)而斷開(kāi)開(kāi)關(guān)SW1，切斷了 L線(xiàn)至N線(xiàn)的電流通路。
[0041]當(dāng)供電通路保持供電狀態(tài)時(shí)，即螺線(xiàn)管中的電流未產(chǎn)生因可控硅Ql導(dǎo)致的電流較大的變化時(shí)，耦接至螺線(xiàn)管的第一故障顯示單元(包括電阻R4和發(fā)光二極管LED1)將一直發(fā)出顯示信號(hào)，以告知用戶(hù)此時(shí)RESET開(kāi)關(guān)閉合。當(dāng)可控硅Ql導(dǎo)通后，復(fù)位開(kāi)關(guān)RESET將斷開(kāi)，此時(shí)第一故障顯示單元將不再顯示，從而告知用戶(hù)此時(shí)供電通路已經(jīng)斷開(kāi)。另外，當(dāng)螺線(xiàn)管SOL損壞，即SOL的線(xiàn)圈形成了斷路，此時(shí)第一故障顯示單元也不再顯示。
[0042]對(duì)于自檢電路2，由于N線(xiàn)此時(shí)并未對(duì)其進(jìn)行供電，因此，在正半周，漏電檢測(cè)電路I工作，自檢電路2不工作。
[0043]負(fù)半周:電路自檢
[0044]類(lèi)似的，在該半周中，SWl與RESET均閉合，ZCT檢測(cè)L、N線(xiàn)上的是否有漏電流產(chǎn)生。
[0045]自檢電路2還包括周期設(shè)置組件，該周期設(shè)置組件包括串聯(lián)連接的電阻R8和電容C7，周期設(shè)置組件還耦接至可控硅元件Ql和比較單元的第一輸入端(正極)。顯然，當(dāng)可控硅Ql導(dǎo)通時(shí)，其能夠提供電容C7上的電荷泄放的路徑，從而降低電容C7的電壓。
[0046]比較單元的正極耦接至電阻R8和電容C7之間，用于接收電容C7上的電壓信號(hào)，比較單元的負(fù)極耦接至包括電阻R7、R6的參考電壓生成單元，用于接收參考電壓信號(hào)。因此，周期調(diào)整組件與參考電壓生成單元均接收來(lái)自N線(xiàn)上的電壓信號(hào)
[0047]情形1:漏電檢測(cè)電路工作正常:
[0048]由于IC2正極上的電阻R8、電容C7通過(guò)電阻R5連接到N線(xiàn)，因此，接在IC2正極上的電阻R8將在該半周給電容C7充電。當(dāng)C7上的電壓高于R6上的電壓(即IC2的負(fù)極)時(shí)，IC2的輸出端將反轉(zhuǎn)，IC2輸出端C點(diǎn)出現(xiàn)高電平。
[0049]C點(diǎn)通過(guò)電阻R9耦接至三極管Q2的基極，因此，C點(diǎn)一旦輸出高電平，Q2便導(dǎo)通，進(jìn)而下拉B點(diǎn)的電位，而Q2導(dǎo)通的時(shí)間則取決于C點(diǎn)的高電平維持時(shí)間。Q2的導(dǎo)通，給ZCT引入了預(yù)設(shè)定值電流Ic，顯然，電流Ic應(yīng)大于或等于漏電故障檢測(cè)電流的閾值If，否則ICl無(wú)法將對(duì)應(yīng)于電流Ic