專利名稱：接地故障斷路器壽命終止檢測(cè)保護(hù)方法及其電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低壓電器的漏電保護(hù)裝置的在線檢測(cè)和故障報(bào)警設(shè)備，特別是一種接地故障斷路器壽命終止檢測(cè)保護(hù)方法及其電路。
背景技術(shù)：
低壓電器的漏電保護(hù)裝置按功能可以分為兩類接地短路的漏電保護(hù)和電弧短路保護(hù)。為了實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)的這兩個(gè)功能，低壓電器的漏電保護(hù)裝置都包含兩個(gè)主要組成部分脫扣器和漏電保護(hù)檢測(cè)電路。前者包括晶閘管、脫扣線圈和脫扣斷路裝置；后者包括感應(yīng)線圈、信號(hào)放大器和控制器。
低壓電器的接地短路漏電保護(hù)裝置的基本原理是在一個(gè)電源插座上，正常情況下火線和零線的電流應(yīng)該相等。一旦發(fā)生漏電事故，則火線電流與零線電流產(chǎn)生差值。漏電保護(hù)裝置中的感應(yīng)線圈監(jiān)視其電流差，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，經(jīng)信號(hào)放大器放大后輸出至控制器，一旦其差值大于某個(gè)確定的閾值時(shí)，控制器將輸出控制信號(hào)，使斷路器切斷負(fù)載用電設(shè)備與電源線之間的連接，從而起到保護(hù)作用。
低壓電器的電弧短路漏電保護(hù)裝置的基本原理是在一個(gè)電源插座上，正常情況下火線和零線的電流應(yīng)該相等，且穩(wěn)定變化。當(dāng)火線與零線之間由于破損、老化等造成發(fā)生電弧短路現(xiàn)象時(shí)，則線路中火線和零線中的電流或電壓將產(chǎn)生重復(fù)出現(xiàn)的脈沖電信號(hào)，通過(guò)電弧短路保護(hù)裝置中的感應(yīng)線圈檢測(cè)出脈沖信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，經(jīng)信號(hào)放大器放大后輸出至控制器，一旦脈沖的幅度或出現(xiàn)頻率超過(guò)某個(gè)確定的閾值時(shí)，控制器將輸出控制信號(hào)，使斷路器切斷負(fù)載用電設(shè)備與電源線之間的連接，從而起到保護(hù)作用。
低壓電器漏電保護(hù)產(chǎn)品依靠?jī)?yōu)良的特性早已獲得得了用戶的認(rèn)可，但仍有部分產(chǎn)品無(wú)法提供正確的漏電保護(hù)功能，其原因可能是由于不正當(dāng)?shù)陌惭b或者長(zhǎng)時(shí)間使用后產(chǎn)品中的器件損壞。一旦控制器發(fā)生故障無(wú)法輸出控制信號(hào)，或者脫扣器失效無(wú)法發(fā)生動(dòng)作，則漏電保護(hù)裝置失去了其原有的保護(hù)功能，將可能導(dǎo)致重大的用電安全事故。盡管具有漏電保護(hù)裝置的低壓電器產(chǎn)品通常具有手動(dòng)檢測(cè)功能，但事實(shí)證明很少有人會(huì)去進(jìn)行手動(dòng)測(cè)試。因此需要在漏電保護(hù)裝置中進(jìn)行壽命終止自動(dòng)檢測(cè)，以便當(dāng)檢測(cè)到具有漏電保護(hù)裝置的低壓電器產(chǎn)品本身已經(jīng)失效時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)提醒用戶采取必要的措施，如維修或者更新原有產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種接地故障斷路器壽命終止檢測(cè)保護(hù)方法及其電路。
本發(fā)明可以在接地故障斷路器(以下稱GFCI)內(nèi)部主要部件檢測(cè)磁環(huán)、集成電路、脫扣線圈、驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生故障而使GFCI有故障電流不能動(dòng)作使GFCI失效時(shí)，對(duì)GFCI性能進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)GFCI失效時(shí)，信號(hào)燈閃動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種接地故障斷路器GFCI壽命終止檢測(cè)保護(hù)電路，包括方波信號(hào)生成單元，在交流電半周期期間生成模擬接地故障的方波信號(hào)；脫扣部分狀態(tài)生成和脫扣部分電流通路單元，在所述模擬接地故障的方波信號(hào)期間，生成與接地故障斷路器GFCI的脫扣部分狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)；故障顯示單元，接收所述脫扣部分狀態(tài)生成和脫扣部分電流通路單元生成的狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)所述狀態(tài)信號(hào)發(fā)出故障顯示信號(hào)。
其中，所述脫扣部分狀態(tài)生成和脫扣部分電流通路單元包括具有兩個(gè)電流回路不對(duì)稱的橋式整流電路，其中第一電流回路從交流電的火線或零線經(jīng)由第一整流二極管、接地故障斷路器GFCI的脫扣部分、第一和第二電阻、第三整流二極管至零線或火線；第二電流回路從交流電的零線或火線經(jīng)由第二整流二極管、接地故障斷路器GFCI的脫扣部分、第四整流二極管至火線或零線；其中如果接地故障斷路器GFCI的脫扣部分正常，則在方波信號(hào)生成單元生成模擬接地故障的方波信號(hào)的同時(shí)，在所述第一電流回路的第一電阻兩端生成反映脫扣部分正常狀態(tài)的電壓降。
其中，所述報(bào)警單元包括一個(gè)多諧振蕩器，并且所述第一電流回路的第一電阻連接在多諧振蕩器中的任一個(gè)晶體管的發(fā)射極與基極之間；其中，當(dāng)所述第一電阻的電壓降為反映脫扣部分正常狀態(tài)的電壓時(shí)，迫使多諧振蕩器停振。
其中，如果接地故障斷路器GFCI的脫扣部分不正常而導(dǎo)致斷路，則在方波信號(hào)生成單元生成模擬接地故障的方波信號(hào)的同時(shí)，致使所述第一電流回路斷路，由此在第一電阻兩端生成反映脫扣部分不正常狀態(tài)的電壓降。
其中，所述報(bào)警單元包括一個(gè)多諧振蕩器，并且所述第一電流回路的第一電阻連接在多諧振蕩器中的任一個(gè)晶體管的發(fā)射極與基極之間；其中，第一電阻上反映脫扣部分不正常狀態(tài)的電壓降是第一電流回路電流為零時(shí)在第一電阻上的電壓降，該電壓降使多諧振蕩器振蕩，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
其中，所述脫扣部分包括一個(gè)脫扣線圈和與之串連的可控硅；所述所述第一電流回路的第一和第二電阻的阻值被設(shè)置為，使得流經(jīng)脫扣線圈的電流不能產(chǎn)生脫扣動(dòng)作。
其中，所述方波信號(hào)生成單元包括第五整流二極管，其陽(yáng)極連接交流電源的火線或零線，其陰極經(jīng)由第三電阻連接晶體管的集電極，并經(jīng)由第四電阻連接穩(wěn)壓二極管的陰極；一個(gè)所述晶體管，其基極連接所述穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極，其發(fā)射極連接穿過(guò)檢測(cè)感應(yīng)線圈磁環(huán)的交流電的零線或火線，所述發(fā)射極還經(jīng)由第五電阻連接所述穩(wěn)壓二極管的陰極；其中，只有當(dāng)交流電經(jīng)由第五整流二極管加到穩(wěn)壓二極管陰極與晶體管發(fā)射極之間的正電壓，大于所述穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓時(shí)，所述晶體管才導(dǎo)通，由此產(chǎn)生方波信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種接地故障斷路器GFCI壽命終止檢測(cè)保護(hù)電路，包括方波信號(hào)生成單元，在交流電半周期期間生成模擬接地故障的方波信號(hào)；脫扣部分狀態(tài)生成電路，在所述模擬接地故障的方波信號(hào)期間，生成與流經(jīng)接地故障斷路器GFCI的脫扣部分的電流相應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)；脫扣部分電流回路，在發(fā)生真實(shí)接地故障期間，使流經(jīng)所述脫扣部分的電流能夠使脫扣部分的脫扣線圈發(fā)生脫扣動(dòng)作；故障顯示單元，接收所述脫扣部分狀態(tài)生成電路的狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)所述狀態(tài)信號(hào)發(fā)出故障顯示信號(hào)。
其中，所述所述脫扣部分狀態(tài)生成電路中設(shè)有限流電阻，該限流電阻的阻值被設(shè)置為，使得流經(jīng)脫扣線圈的電流不能使脫扣線圈產(chǎn)生脫扣動(dòng)作。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種接地故障斷路器GFCI壽命終止檢測(cè)保護(hù)方法，包括以下步驟從輸入的交流電生成模擬接地故障的方波信號(hào)；在所述模擬接地故障的方波信號(hào)期間，生成與接地故障斷路器GFCI的脫扣部分狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)；接收所述狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)所述狀態(tài)信號(hào)發(fā)出故障顯示信號(hào)。
其中，利用具有兩個(gè)電流回路不對(duì)稱的橋式整流電路生成所述狀態(tài)信號(hào)，其中第一電流回路從交流電的火線或零線經(jīng)由第一整流二極管、接地故障斷路器GFCI的脫扣部分、第一和第二電阻、第三整流二極管至零線或火線；第二電流回路從交流電的零線或火線經(jīng)由其第二整流二極管、接地故障斷路器GFCI的脫扣部分、第四整流二極管至火線或零線；其中如果接地故障斷路器GFCI的脫扣部分正常，則在生成模擬接地故障的方波信號(hào)的同時(shí)，在第一電流回路的第一電阻兩端生成反映脫扣部分正常狀態(tài)的電壓降；其中如果接地故障斷路器GFCI的脫扣部分不正常而導(dǎo)致斷路，則在生成模擬接地故障的方波信號(hào)的同時(shí)，在第一電流回路的第一電阻兩端生成反映脫扣部分不正常狀態(tài)的電壓降。
其中，反映脫扣部分狀態(tài)的電壓降加到多諧振蕩器中任一個(gè)晶體管的發(fā)射極與基極之間，如果脫扣部分正常，則反映脫扣部分正常狀態(tài)的電壓降迫使多諧振蕩器停振，以及如果脫扣部分不正常，則反映脫扣部分不正常狀態(tài)的電壓降使多諧振蕩器振蕩，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明的GFCI壽命終止檢測(cè)電路；圖2是本發(fā)明的GFCI壽命終止檢測(cè)電路波形圖；圖3顯示了本發(fā)明可以使用的摸擬故障生成單元的四種結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，本發(fā)明的接地故障斷路器GFCI壽命終止檢測(cè)保護(hù)電路包括由整流二極管D7、晶體管Q1、電阻R1-R3和穩(wěn)壓二極管D6組成的方波信號(hào)生成單元，在交流電半周期期間生成模擬接地故障的方波信號(hào)；由整流二極管D1至D4和電阻R5和R6構(gòu)成的脫扣部分狀態(tài)生成和脫扣部分電流通路單元，在所述模擬接地故障的方波信號(hào)期間，生成與接地故障斷路器GFCI的脫扣部分狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)；由晶體管Q2、Q3、電容C2、C3、電阻R9-R11、發(fā)光二極管D8構(gòu)成的故障顯示單元，接收所述脫扣部分狀態(tài)生成和脫扣部分電流通路單元生成的狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)所述狀態(tài)信號(hào)發(fā)出故障顯示信號(hào)。
所述脫扣部分包括脫扣線圈J和與之串連的可控硅VD1。
所述脫扣部分狀態(tài)生成和脫扣部分電流通路單元包括具有兩個(gè)電流回路不對(duì)稱的橋式整流電路，其中第一電流回路從交流電的火線或零線經(jīng)由第一整流二極管D1、接地故障斷路器GFCI的脫扣部分(即脫扣線圈J和可控硅VD1)、第一電阻R5和第二電阻R6、第三整流二極管D3至零線或火線；第二電流回路從交流電的零線或火線經(jīng)由第二整流二極管D2、接地故障斷路器GFCI的脫扣部分(即脫扣線圈J和可控硅VD1)、第四整流二極管D4至火線或零線；其中如果接地故障斷路器GFCI的脫扣部分(即脫扣線圈J和可控硅VD1)正常，則在方波信號(hào)生成單元生成模擬接地故障的方波信號(hào)的同時(shí)，在所述第一電流回路的第一電阻R5兩端生成反映脫扣部分正常狀態(tài)的電壓降，也就是在圖1所示的電阻R5兩端生成左正右負(fù)的電壓降。
所述報(bào)警單元包括一個(gè)多諧振蕩器(由晶體管Q2、Q3、電容C2、C3和電阻R9-R11組成)和一個(gè)發(fā)光二極管D8，并且所述第一電流回路的第一電阻R5連接在多諧振蕩器中的任一個(gè)晶體管如Q2的發(fā)射極與基極之間；當(dāng)所述第一電阻R5的電壓降為反映脫扣部分正常狀態(tài)的電壓時(shí)，第一電阻R5兩端的左正右負(fù)的電壓使晶體管Q2截止，降迫使多諧振蕩器停振。
如果接地故障斷路器GFCI的脫扣部分不正常(如可控硅VD1損壞)而導(dǎo)致斷路，則在方波信號(hào)生成單元生成模擬接地故障的方波信號(hào)的同時(shí)，致使所述第一電流回路斷路，由此在第一電阻R5兩端生成反映脫扣部分不正常狀態(tài)的電壓降。該電壓降是第一電流回路中電流為零時(shí)第一電阻R5兩端的電壓降，如果不考慮多諧振蕩器的影響，第一電阻R5兩端的電壓降為零。實(shí)際上，由于R5的電阻值相當(dāng)大，基本上不對(duì)多諧振蕩器造成影響，使得多諧振蕩器振蕩，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
其中，所述方波信號(hào)生成單元包括第五整流二極管D7，其陽(yáng)極連接交流電源的火線或零線(A)點(diǎn)，其陰極經(jīng)由第三電阻R1連接晶體管Q1的集電極，并經(jīng)由第四電阻R2連接穩(wěn)壓二極管D6的陰極；一個(gè)所述晶體管Q1，其基極連接所述穩(wěn)壓二極管D6的陽(yáng)極，其發(fā)射極連接穿過(guò)檢測(cè)感應(yīng)線圈磁環(huán)N1、N2的交流電的零線或火線B點(diǎn)，所述發(fā)射極還經(jīng)由第五電阻R3連接所述穩(wěn)壓二極管D6的陰極；其中，只有當(dāng)交流電經(jīng)由第五整流二極管D7加到穩(wěn)壓二極管D6陰極與晶體管Q1發(fā)射極之間的正電壓，大于所述穩(wěn)壓二極管D6的穩(wěn)定電壓時(shí)，所述晶體管Q1才導(dǎo)通，由此產(chǎn)生方波信號(hào)。
另一方面，本發(fā)明的接地故障斷路器GFCI壽命終止檢測(cè)保護(hù)電路還可以概括為包括由整流二極管D7、晶體管Q1、電阻R1-R3和穩(wěn)壓二極管D6組成的方波信號(hào)生成單元，在交流電半周期期間生成模擬接地故障的方波信號(hào)；
由二極管D1、脫扣線圈J、可控硅VD1、電阻R5、R6和二極管D3組成的脫扣部分狀態(tài)生成電路，在所述模擬接地故障的方波信號(hào)期間，在電阻R5上生成與流經(jīng)接地故障斷路器GFCI的脫扣部分的電流相應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)；由二極管D2、脫扣線圈J、可控硅VD1、二極管D4組成的脫扣部分電流回路，在發(fā)生真實(shí)接地故障期間，使流經(jīng)所述脫扣部分的電流能夠使脫扣部分的脫扣線圈J發(fā)生脫扣動(dòng)作；由晶體管Q2、Q3、電容C2、C3、電阻R9-R11、發(fā)光二極管D8構(gòu)成的故障顯示單元，接收所述脫扣部分狀態(tài)生成電路的狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)所述狀態(tài)信號(hào)發(fā)出故障顯示信號(hào)。
其中，在所述所述脫扣部分狀態(tài)生成電路中設(shè)有限流電阻R5和R6，該限流電阻R5、R6的阻值被設(shè)置為，使得流經(jīng)脫扣線圈J的電流不能使脫扣線圈J產(chǎn)生脫扣動(dòng)作。
根據(jù)上述原理，本發(fā)明還提供了一種接地故障斷路器GFCI壽命終止檢測(cè)保護(hù)方法，包括以下步驟從輸入的交流電生成模擬接地故障的方波信號(hào)；在所述模擬接地故障的方波信號(hào)期間，生成與接地故障斷路器GFCI的脫扣部分狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)；接收所述狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)所述狀態(tài)信號(hào)發(fā)出故障顯示信號(hào)。
其中利用具有兩個(gè)電流回路不對(duì)稱的橋式整流電路生成所述狀態(tài)信號(hào)，其中第一電流回路從交流電的火線或零線經(jīng)由第一整流二極管D1、接地故障斷路器GFCI的脫扣部分(脫扣線圈J和可控硅VD1)、第一電阻R5和第二電阻R6、第三整流二極管D3至零線或火線；第二電流回路從交流電的零線或火線經(jīng)由其第二整流二極管D2、接地故障斷路器GFCI的脫扣部分(脫扣線圈J和可控硅VD1)、第四整流二極管D4至火線或零線；其中如果接地故障斷路器GFCI的脫扣部分正常，則在生成模擬接地故障的方波信號(hào)的同時(shí)，在第一電流回路的第一電阻兩端R5生成反映脫扣部分正常狀態(tài)的電壓降；
其中如果接地故障斷路器GFCI的脫扣部分不正常而導(dǎo)致斷路，則在生成模擬接地故障的方波信號(hào)的同時(shí)，則在第一電流回路的第一電阻R5兩端生成反映脫扣部分不正常狀態(tài)的電壓降。
其中反映脫扣部分狀態(tài)的電壓降加到多諧振蕩器中任一個(gè)晶體管如Q2的發(fā)射極與基極之間，如果脫扣部分正常，則反映脫扣部分正常狀態(tài)的電壓降迫使多諧振蕩器停振，以及如果脫扣部分不正常，則反映脫扣部分不正常狀態(tài)的電壓降使多諧振蕩器振蕩，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
下面參照?qǐng)D1至圖3對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在圖1中，二極管D1～D4構(gòu)成一全波橋式整流電路，特別注意的是在二極管D3和D4之間串接電阻R5和R6。同時(shí)二極管D1，D4和脫扣線圈J相連，脫扣線圈加一端與可控硅VD1相連。
二極管D7、晶體管Q1、穩(wěn)壓器D6、電阻R1、R2、R3構(gòu)成一個(gè)方波故障電流電路，其原理如下二極管D7處正交流電壓時(shí)，當(dāng)電壓上升到較大值時(shí)在R2和R3分壓后，R3電壓降大于穩(wěn)壓二極管穩(wěn)定電壓時(shí)，穩(wěn)壓管導(dǎo)通，晶體管Q1導(dǎo)通，此交流電壓下降時(shí)同理晶體管Q1截止，這樣就形成了一個(gè)方波故障電流，其波形圖如圖2所示。在圖2中，上圖是電源電壓波形圖；中圖是圖1中(C)點(diǎn)的電壓波形；下圖是方波故障電流電路生成的電流波形。
下面說(shuō)明壽命終止檢測(cè)過(guò)程當(dāng)圖1的(A)點(diǎn)處于正電壓時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生方波故障電流，此故障電流經(jīng)檢測(cè)磁環(huán)N1，GFCI內(nèi)部IC放大使GFCI輸出觸發(fā)信號(hào)，使可控硅VD1導(dǎo)通，此時(shí)主回路電流經(jīng)二極管D1，脫扣線圈J，可控硅VD1，電阻R5，R6和二極管D3到B，此時(shí)因在脫扣線圈回路中，串接電阻R5和R6，脫扣線圈J1的電流為mA級(jí)，不會(huì)使脫扣器動(dòng)作，同時(shí)也保護(hù)可控硅。當(dāng)檢測(cè)磁環(huán)N1，GFCI內(nèi)部IC，脫扣線圈J1，可控硅VD1正常時(shí)，此電流經(jīng)R6和R5分壓后在R5上產(chǎn)生的負(fù)信號(hào)，由晶體管Q2和Q3組成多諧振蕩器的Q2截止，發(fā)光二極管D8熄滅。當(dāng)GFCI有故障時(shí)，R5不會(huì)有信號(hào)，多諧振蕩器工作，發(fā)光二極管約每秒一次閃動(dòng)。
當(dāng)如圖1所示，當(dāng)電源(B)點(diǎn)為正電壓時(shí)，當(dāng)此時(shí)有故障電流時(shí)，可控硅VD1導(dǎo)通，此時(shí)主回路電流方向?yàn)镈2→J→VD1→D4，因此時(shí)在回路中沒(méi)有串接限流電阻，GFCI正常工作，即可控硅導(dǎo)通，脫扣線圈J通電，產(chǎn)生脫扣動(dòng)作。
產(chǎn)生摸擬故障電流的有多種電路結(jié)構(gòu)，圖3給出另四種不同電路結(jié)構(gòu)。
信號(hào)指示燈也有多種方式，例如若不需要信號(hào)燈閃動(dòng)時(shí)可以只用晶體管Q2，因?yàn)檎r(shí)Q2處于截止?fàn)顟B(tài)，可節(jié)省能源。
權(quán)利要求
1.一種接地故障斷路器GFCI壽命終止檢測(cè)保護(hù)電路，包括方波信號(hào)生成單元，在交流電半周期期間生成模擬接地故障的方波信號(hào)；脫扣部分狀態(tài)生成和脫扣部分電流通路單元，在所述模擬接地故障的方波信號(hào)期間，生成與接地故障斷路器GFCI的脫扣部分狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)；故障顯示單元，接收所述脫扣部分狀態(tài)生成和脫扣部分電流通路單元生成的狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)所述狀態(tài)信號(hào)發(fā)出故障顯示信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壽命終止檢測(cè)保護(hù)電路，其中所述脫扣部分狀態(tài)生成和脫扣部分電流通路單元包括具有兩個(gè)電流回路不對(duì)稱的橋式整流電路，其中第一電流回路從交流電的火線或零線經(jīng)由第一整流二極管、接地故障斷路器GFCI的脫扣部分、第一和第二電阻、第三整流二極管至零線或火線；第二電流回路從交流電的零線或火線經(jīng)由第二整流二極管、接地故障斷路器GFCI的脫扣部分、第四整流二極管至火線或零線；其中如果接地故障斷路器GFCI的脫扣部分正常，則在方波信號(hào)生成單元生成模擬接地故障的方波信號(hào)的同時(shí)，在所述第一電流回路的第一電阻兩端生成反映脫扣部分正常狀態(tài)的電壓降。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壽命終止檢測(cè)保護(hù)電路，其中所述報(bào)警單元包括一個(gè)多諧振蕩器，并且所述第一電流回路的第一電阻連接在多諧振蕩器中的任一個(gè)晶體管的發(fā)射極與基極之間；其中，當(dāng)所述第一電阻的電壓降為反映脫扣部分正常狀態(tài)的電壓時(shí)，迫使多諧振蕩器停振。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壽命終止檢測(cè)保護(hù)電路，其中如果接地故障斷路器GFCI的脫扣部分不正常而導(dǎo)致斷路，則在方波信號(hào)生成單元生成模擬接地故障的方波信號(hào)的同時(shí)，致使所述第一電流回路斷路，由此在第一電阻兩端生成反映脫扣部分不正常狀態(tài)的電壓降。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壽命終止檢測(cè)保護(hù)電路，其中所述報(bào)警單元包括一個(gè)多諧振蕩器，并且所述第一電流回路的第一電阻連接在多諧振蕩器中的任一個(gè)晶體管的發(fā)射極與基極之間；其中，第一電阻上反映脫扣部分不正常狀態(tài)的電壓降是第一電流回路電流為零時(shí)在第一電阻上的電壓降，該電壓降使多諧振蕩器振蕩，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
6.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的壽命終止檢測(cè)保護(hù)電路，其中所述脫扣部分包括一個(gè)脫扣線圈和與之串連的可控硅；所述所述第一電流回路的第一和第二電阻的阻值被設(shè)置為，使得流經(jīng)脫扣線圈的電流不能產(chǎn)生脫扣動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壽命終止檢測(cè)保護(hù)電路，其中所述方波信號(hào)生成單元包括第五整流二極管，其陽(yáng)極連接交流電源的火線或零線，其陰極經(jīng)由第三電阻連接晶體管的集電極，并經(jīng)由第四電阻連接穩(wěn)壓二極管的陰極；一個(gè)所述晶體管，其基極連接所述穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極，其發(fā)射極連接穿過(guò)檢測(cè)感應(yīng)線圈磁環(huán)的交流電的零線或火線，所述發(fā)射極還經(jīng)由第五電阻連接所述穩(wěn)壓二極管的陰極；其中，只有當(dāng)交流電經(jīng)由第五整流二極管加到穩(wěn)壓二極管陰極與晶體管發(fā)射極之間的正電壓，大于所述穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓時(shí)，所述晶體管才導(dǎo)通，由此產(chǎn)生方波信號(hào)。
8.一種接地故障斷路器GFCI壽命終止檢測(cè)保護(hù)方法，包括以下步驟從輸入的交流電生成模擬接地故障的方波信號(hào)；在所述模擬接地故障的方波信號(hào)期間，生成與接地故障斷路器GFCI的脫扣部分狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)；接收所述狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)所述狀態(tài)信號(hào)發(fā)出故障顯示信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壽命終止檢測(cè)保護(hù)方法，其中利用具有兩個(gè)電流回路不對(duì)稱的橋式整流電路生成所述狀態(tài)信號(hào)，其中第一電流回路從交流電的火線或零線經(jīng)由第一整流二極管、接地故障斷路器GFCI的脫扣部分、第一和第二電阻、第三整流二極管至零線或火線；第二電流回路從交流電的零線或火線經(jīng)由其第二整流二極管、接地故障斷路器GFCI的脫扣部分、第四整流二極管至火線或零線；其中如果接地故障斷路器GFCI的脫扣部分正常，則在生成模擬接地故障的方波信號(hào)的同時(shí)，在第一電流回路的第一電阻兩端生成反映脫扣部分正常狀態(tài)的電壓降；其中如果接地故障斷路器GFCI的脫扣部分不正常而導(dǎo)致斷路，則在生成模擬接地故障的方波信號(hào)的同時(shí)，在第一電流回路的第一電阻兩端生成反映脫扣部分不正常狀態(tài)的電壓降。
10.根據(jù)權(quán)利要求10所述的壽命終止檢測(cè)保護(hù)方法，其中反映脫扣部分狀態(tài)的電壓降加到多諧振蕩器中任一個(gè)晶體管的發(fā)射極與基極之間，如果脫扣部分正常，則反映脫扣部分正常狀態(tài)的電壓降迫使多諧振蕩器停振，以及如果脫扣部分不正常，則反映脫扣部分不正常狀態(tài)的電壓降使多諧振蕩器振蕩，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
11.一種接地故障斷路器GFCI壽命終止檢測(cè)保護(hù)電路，包括方波信號(hào)生成單元，在交流電半周期期間生成模擬接地故障的方波信號(hào)；脫扣部分狀態(tài)生成電路，在所述模擬接地故障的方波信號(hào)期間，生成與流經(jīng)接地故障斷路器GFCI的脫扣部分的電流相應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)；脫扣部分電流回路，在發(fā)生真實(shí)接地故障期間，使流經(jīng)所述脫扣部分的電流能夠使脫扣部分的脫扣線圈發(fā)生脫扣動(dòng)作；故障顯示單元，接收所述脫扣部分狀態(tài)生成電路的狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)所述狀態(tài)信號(hào)發(fā)出故障顯示信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壽命終止檢測(cè)保護(hù)電路，其中所述所述脫扣部分狀態(tài)生成電路中設(shè)有限流電阻，該限流電阻的阻值被設(shè)置為，使得流經(jīng)脫扣線圈的電流不能使脫扣線圈產(chǎn)生脫扣動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種接地故障斷路器GFCI壽命終止檢測(cè)保護(hù)電路，包括方波信號(hào)生成單元，在交流電半周期期間生成模擬接地故障的方波信號(hào)；脫扣部分狀態(tài)生成電路，在所述模擬接地故障的方波信號(hào)期間，生成與流經(jīng)接地故障斷路器GFCI的脫扣部分的電流相應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)；脫扣部分電流回路，在發(fā)生真實(shí)接地故障期間，使流經(jīng)所述脫扣部分的電流能夠使脫扣部分的脫扣線圈發(fā)生脫扣動(dòng)作；故障顯示單元，接收所述脫扣部分狀態(tài)生成電路的狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)所述狀態(tài)信號(hào)發(fā)出故障顯示信號(hào)。
文檔編號(hào)H01H83/00GK1815252SQ20051013277
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2005年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月26日
發(fā)明者陳伍勝, 王富, 王聯(lián)運(yùn) 申請(qǐng)人:通領(lǐng)科技集團(tuán)有限公司