專利名稱：漏電保護插座壽命終止顯示電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種指示燈顯示電路，尤其是一種應用于漏電保護插座(GFCI)中的、用于顯示漏電保護插座狀態(tài)特別是壽命終止狀態(tài)的指示燈顯示電路。
背景技術：
隨著家用電器的普及，在家用電器給人們帶來便利的同時，其安全性也日益引起人們的重視，因此各種保護器如具有漏電保護功能的電源插座隨之誕生。然而與此同時，另一個值得人們深思的問題就是如果保護器本身出現(xiàn)了故障，而使用者卻完全不知，在這種情況下，保護器就失去了其存在的意義，不僅不能起到保護作用，而且，還會造成使用者觸電身亡事故和電器損壞事故的發(fā)生。所以，保護器如漏電保護插座本身的安全狀態(tài)也應該用一種方式告知使用者，以便引起注意，及時更換已出現(xiàn)故障的保護器，防止出現(xiàn)由于保護器失效而導致的觸電身亡事故。
然而，目前，市場上出售的漏電保護插座一般都沒有顯示其是否仍然具有漏電保護功能、插座是否故障、壽命是否終止的顯示電路。圖1為現(xiàn)有的具有漏電保護功能的電源插座(GFCI)內部控制電路的具體電路圖。如圖所示它主要由整流二極管D1-D4、用于檢測漏電電流的兩個1000∶1和200∶1的檢測線圈、螺旋管線圈SOL、可控硅SCR1、與漏電電流檢測線圈相連的用于觸發(fā)可控硅SCR1導通的控制芯片IC1(型號RV4145)、復位按鈕RESET、模擬試驗按鈕TEST、串聯(lián)在漏電保護插座/插頭電源輸入端LINE和負載輸出端LOAD之間供電電路中的開關K以及一些電阻、電容組成。螺線管SOL的一端與輸入端LINE電源火線相連，另一端通過可控硅SCR1與地相連。在螺旋管線圈SOL內置有脫扣電磁鐵T1、在脫扣電磁鐵T1的端頭設有一帶有通孔的鐵片T2、在脫扣電磁鐵T1和鐵片T2之間設有一彈簧H。內置在螺線管線圈SOL內部的脫扣電磁鐵T1與串聯(lián)在電源插座電源輸入端LINE和負載輸出端LOAD之間供電電路中的開關K機械式相連，它可以使閉合的開關K跳脫。開關K串聯(lián)在電源插頭/插座電源輸入端LINE和負載輸出端LOAD之間的供電電路中，它位于復位按鈕RESET的下面并與之相接觸，在復位按鈕RESET的下面還設有一常開狀態(tài)的開關K1，開關K1的一端通過電阻R4與直流電源正極相連，另一端與可控硅SCR1的門極相連?？煽毓鑃CR1的門極還通過電阻R10與芯片IC1的觸發(fā)信號輸出端即IC1的5腳相連，芯片IC1的信號輸入端IC1的1腳、7腳與漏電電流檢測線圈的信號輸出端相連。
當上述結構完好的具有漏電保護功能的電源插座被正確地與墻壁內的電源火線、零線相連后，按下復位按鈕RESET，使開關K1閉合，觸發(fā)可控硅SCR1導通，線圈SOL內有電流流過，產(chǎn)生磁場，使內置在線圈SOL內的脫扣電磁鐵T1動作，撞擊鐵片T2和開關K，釋放復位按鈕RESET后，開關K閉合，開關K1斷開，電源插座的電源輸入端LINE和負載輸出端LOAD就實現(xiàn)了電力連接，電源插座有電力輸出。當負載、供電電路中出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時，檢測線圈檢測到這一現(xiàn)象，立即輸出信號給芯片IC1，芯片IC1立即輸出觸發(fā)信號，使可控硅SCR1導通，使螺線管線圈SOL內有電流流過，產(chǎn)生磁場，使位于其內部的脫扣電磁鐵T1再次動作，撞擊鐵片T2、開關K，使閉合的開關K跳脫斷開，切斷負載輸出端LOAD與輸入端LINE的電力連接。
但是，當其內部電子元件出現(xiàn)故障，例如檢測線圈、可控硅SCR1或螺線管線圈SOL斷路時，一旦出現(xiàn)漏電電流，上述控制電路將無法使螺線管線圈SOL內有電流流過，線圈SOL產(chǎn)生不了磁場，其內置的脫扣電磁鐵T1就不動作，也就不會撞擊閉合的開關K，使開關K跳脫，切斷電源插座的電力輸出，漏電保護插座也就喪失了其應有的漏電保護功能，即壽命終止了，而，它又沒有相應的顯示電路告知使用者，使用者誤以為它仍然具有漏電保護功能繼續(xù)使用，勢必極易造成使用者觸電身亡事故的發(fā)生。

發(fā)明內容
鑒于上述原因，本發(fā)明的目的是提供一種應用于漏電保護插座中的、用于顯示漏電保護插座狀態(tài)特別是壽命終止狀態(tài)的指示燈顯示電路。在漏電保護插座接入電源瞬間，該顯示電路自動對漏電保護插座的功能進行預前模擬偵測，當發(fā)現(xiàn)漏電保護插座壽命終止不具有保護功能時，自動屏蔽復位操作通路使漏電保護插座不能復位且紅色指示燈亮表示漏電保護插座已失效，告知使用者及時更換新產(chǎn)品；該顯示電路還能夠明確地告知使用者漏電保護插座是否在正常工作。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下設計方案一種漏電保護插座壽命終止顯示電路，其特征在于它由紅色顯示燈、置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)厚膜電路、三極管、電阻組成；紅色顯示燈與三極管、電阻串聯(lián)后，并聯(lián)在漏電保護插座控制電路中整流二極管輸出的直流電源正極和地之間；三極管的基極通過電阻與厚膜電路的信號輸出引腳3相連；厚膜電路的引腳1通過導線與穿過漏電保護插座控制電路中漏電電流檢測線圈的電源輸入端的零線相連；厚膜電路的引腳4與地相連；
厚膜電路的引腳2通過電阻與漏電保護插座模擬試驗按鈕的一端相連；厚膜電路的引腳5通過兩個串聯(lián)的電阻與漏電保護插座控制電路中的直流電源正極相連；兩個串聯(lián)的電阻之間的連接點通過一金屬擋片與漏電保護插座原有的內置在螺線管線圈內脫扣電磁鐵相連；同時，脫扣電磁鐵通過彈簧、鐵片與地相連；厚膜電路的引腳6通過電阻、位于復位按鈕下面的開關與可控硅的門極相連；厚膜電路的引腳3、6分別通過電阻與直流電源正極相連，為厚膜電路提供工作電源。
該顯示電路還包括一綠色顯示燈和第二三極管；綠色顯示燈與第二三極管串聯(lián)后，并聯(lián)在漏電保護插座負載輸出端的火線和零線之間；第二三極管的基極通過電阻與厚膜電路的另一信號輸出引腳6相連。
在本發(fā)明的具體實施例中，所述置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)厚膜電路由RS觸發(fā)器、晶體三極管、電阻、電容連接而成；厚膜電路的引腳4接地，引腳2為RS觸發(fā)器的R輸入端，引腳5為RS觸發(fā)器的S輸入端，引腳3、6為RS觸發(fā)器的兩個信號輸出端，引腳1為模擬信號輸入端，引腳1和引腳4之間通過晶體三極管構成OC門。
本發(fā)明的優(yōu)點在漏電保護插座接入電源瞬間，可以自動對漏電保護插座的功能進行預前模擬偵測，當發(fā)現(xiàn)漏電保護插座壽命終止不具有保護功能時，自動屏蔽復位操作通路使漏電保護插座不能復位且紅色指示燈亮表示漏電保護插座已失效，告知使用者及時更換新產(chǎn)品；同時，還從根本上杜絕了使用者再操作而被誤復位的可能，故，本發(fā)明有效地減少觸電身亡事故的發(fā)生，性能好，本發(fā)明安全可靠。
由于本發(fā)明采用以上設計方案，在本發(fā)明復位工作后進行例行復查時，使用者按下試驗開關TEST，當發(fā)現(xiàn)漏電保護插座內部元件出現(xiàn)故障即漏電保護功能失效時，自動屏蔽復位操作通路使漏電保護插座不能復位且紅色指示燈亮表示漏電保護插座已失效，告知使用者及時更換新產(chǎn)品；同時，還從根本上杜絕了使用者再操作而被誤復位的可能，故，本發(fā)明有效地減少觸電身亡事故的發(fā)生，本發(fā)明安全可靠。


圖1為現(xiàn)有的漏電保護插座內部控制電路具體電路2為本發(fā)明壽命終止顯示電路與漏電保護插座內部原有控制電路的連接關系圖
具體實施例方式
如圖2所示，本發(fā)明公開的應用于漏電保護插座(GFCI)中的、用于顯示漏電保護插座狀態(tài)特別是壽命終止狀態(tài)的顯示電路主要由紅色顯示燈LED1、綠色顯示燈LED2、置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)厚膜電路IC2、三極管V2、V3、電阻R5～R9、R11～R13組成。
紅色顯示燈LED1與三極管V2、電阻R3串聯(lián)后，并聯(lián)在整流二極管D2輸出的直流電源正極和地之間；三極管V2的基極通過電阻R5與厚膜電路IC2的信號輸出引腳3相連。
綠色顯示燈LED2與三極管V3、電阻R13、二極管D3串聯(lián)后，并聯(lián)在漏電保護插座負載輸出端LOAD的火線HOT、零線WHITE之間；三極管V3的基極通過電阻R8與厚膜電路IC2的另一信號輸出引腳6相連。
厚膜電路IC2的引腳1通過導線與穿過漏電電流檢測線圈L1、L2的電源輸入端LINE零線WHITE相連；厚膜電路IC2的引腳4與地相連，厚膜電路IC2的引腳1、4構成一可自動進行模擬低電阻漏電流測試的OC門；厚膜電路IC2的引腳2通過電阻R4與漏電保護插座模擬試驗按鈕TEST的一端相連；厚膜電路IC2的引腳5通過電阻R12、R11與整流二極管D2輸出的直流電源正極相連；電阻R12、R11之間的連接點A通過擋片T3與漏電保護插座原有的內置在螺線管線圈SOL內的脫扣電磁鐵T1相連；脫扣電磁鐵T1、彈簧H、鐵片T2相互接觸并與地相連；擋片T3、脫扣電磁鐵T1、彈簧H和鐵片T2構成感知閉合通路。當漏電保護插座完好，工作正常時，隨著脫扣電磁鐵T1的動作，與脫扣電磁鐵T1相連的擋片T3或與脫扣電磁鐵T1接觸，或與脫扣電磁鐵T1不接觸，與擋片T3相連的A點電位可能是低電平，可能是高電平，本發(fā)明就是通過檢測A點的電平是否存在電平的變化，檢測漏電保護插座是否工作正常，是否能夠在出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時實現(xiàn)跳閘，切斷插座的電力輸出；厚膜電路IC2的引腳6通過電阻R9、位于復位按鈕RESET下面的開關K1與可控硅SCR的門極相連；厚膜電路IC2的引腳3、6分別通過電阻R6、R7與直流電源正極相連，為厚膜電路IC2提供工作電源。
在本發(fā)明的具體實施例中，置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)厚膜電路IC2(型號ZQC-051208)是由RS觸發(fā)器、晶體三極管、電阻、電容連接而成。厚膜電路IC2的引腳4接地，引腳2為RS觸發(fā)器的R輸入端，引腳5為RS觸發(fā)器的S輸入端，引腳3、6為RS觸發(fā)器的兩個信號輸出端，引腳1為模擬信號輸入端，引腳1和引腳4之間通過晶體三極管構成OC門，自動進行模擬低電阻漏電流測試。
當漏電保護插座的電源輸入端LINE的火線HOT、零線WHITE與墻壁內的電源火線HOT、零線WHITE相連后，如果漏電保護插座完好，具有漏電檢測、保護功能時，厚膜電路的引腳1和引腳4構成低電阻電磁開關模擬出一漏電流；漏電電流檢測線圈L1、L2檢測到這一模擬漏電流后，輸出信號給控制芯片IC1，IC1的5腳輸出觸發(fā)信號給可控硅SCR，使SCR導通，線圈SOL內有電流流過，產(chǎn)生磁場，使內置在線圈SOL內的脫扣電磁鐵T1動作，擋片T3與脫扣電磁鐵T1分離，電阻R11、R12之間的連接點A從低電平變成高電平，厚膜電路IC2的引腳5也由低電平變成高電平。在漏電保護插座上電的瞬間，厚膜電路IC2的引腳3輸出高電平，三極管V2導通，紅色顯示燈LED1閃爍一下；當厚膜電路IC2的引腳5由低電平變成高電平，說明漏電保護插座工作一切正常，具有漏電保護功能，厚膜電路IC2的信號輸出引腳3由高電平變?yōu)榈碗娖剑龢O管V2截止，紅色顯示燈LED1熄滅。如果漏電保護插座內的元件故障，線圈SOL內無電流流過，產(chǎn)生不了磁場，其內置的脫扣電磁鐵T1始終不動作，電阻R11、R12之間的連接點A始終為低電平，厚膜電路IC2的引腳5也始終為低電平，厚膜電路IC2的引腳3始終輸出高電平，三極管V2始終導通，紅色顯示燈LED1始終亮著。所以，如果紅色顯示燈LED1始終亮著，說明該漏電保護插座內部元件故障，已失去漏電保護功能，使用者需要更換新產(chǎn)品；如果紅色顯示燈LED1一閃即滅，說明漏電保護插座完好，具有漏電保護功能，可繼續(xù)使用。
當漏電保護插座完成上電自檢，確認漏電保護插座功能完好后，厚膜電路IC2的引腳6輸出高電平，使開關K1帶電，按壓復位按鈕RESET，使開關K1閉合，由于開關K1帶電，可控硅SCR導通，線圈SOL內有電流流過，產(chǎn)生磁場，使內置在線圈SOL內的脫扣電磁鐵T1動作，撞擊鐵片T2和開關K，釋放復位按鈕RESET后，使開關K閉合，開關K1斷開，電源插座的電源輸入端LINE和負載輸出端LOAD實現(xiàn)了電力連接，電源插座有電力輸出。如果漏電保護插座上電自檢后，發(fā)現(xiàn)漏電保護插座已失去漏電保護功能、壽命終止，厚膜電路IC2的引腳6輸出低電平，使開關K1不帶電，按壓復位按鈕RESET，即使開關K1閉合，由于開關K1不帶電，可控硅SCR不導通，線圈SOL內無電流流過，產(chǎn)生不了磁場，內置在線圈SOL內的脫扣電磁鐵T1不動作，撞擊不了鐵片T2和開關K，即使釋放復位按鈕RESET，開關K也不閉合，電源插座的電源輸入端LINE和負載輸出端LOAD實現(xiàn)不了電力連接，電源插座無電力輸出。
上述過程即為本發(fā)明漏電保護插座所具有的上電自動預前模擬偵測功能，當漏電保護插座壽命終止不具有保護功能時，自動屏蔽復位操作通路使漏電保護插座不能復位無電力輸出，且紅色指示燈亮表示漏電保護插座已失效，告知使用者及時更換新產(chǎn)品。
當漏電保護插座完成自檢，確認插座完好，工作正常后，厚膜電路IC2的引腳6輸出高電平，三極管V3的基極為高電平，當開關K閉合，漏電保護插座負載輸出端有電力輸出時，三極管V3導通，綠色顯示燈LED2亮，表示漏電保護插座工作。
本發(fā)明復位工作后，在進行例行復查時，使用者按下模擬試驗按鈕TEST模擬漏電電流，其連動信號被送入厚膜電路IC2的引腳2，如果漏電保護插座內部元件故障即漏電保護插座失去保護功能，線圈SOL內就無電流流過，產(chǎn)生不了磁場，內置在線圈SOL內的脫扣電磁鐵T1不動作，電阻R11、R12連接點A的電平不會發(fā)生變化，即厚膜電路IC2的引腳5不會發(fā)生電平變化，當厚膜電路IC2發(fā)現(xiàn)引腳5不存在電平變化時，其引腳3輸出高電平，使三極管V2導通，紅色顯示燈LED1亮，告知使用者該漏電保護插座壽命終止，已失去保護功能，需要更換，以免引起意外的觸電身亡事故。
總之，本發(fā)明采用以上設計方案，在漏電保護插座接通電源，用戶操作復位按鈕RESET之前，本發(fā)明會自動完成一次漏電保護功能探測，若發(fā)現(xiàn)漏電保護插座內部元件出現(xiàn)故障即漏電保護功能失效，則紅色顯示燈LED1亮，且即使按下復位鈕RESET也無法復位，告知使用者該漏電保護插座已經(jīng)失去漏電保護功能，立即更換該插，還可杜絕再操作而被誤復位的可能，所以，本發(fā)明可以確保使用者的人身安全，安全可靠。
以上所述僅為本發(fā)明的一個實施例，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何基于本發(fā)明的電路上的等效變換均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種漏電保護插座壽命終止顯示電路，其特征在于它由紅色顯示燈(LED1)、置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)厚膜電路(IC2)、三極管(V2)、電阻組成；紅色顯示燈(LED1)與三極管(V2)、電阻串聯(lián)后，并聯(lián)在漏電保護插座控制電路中整流二極管(D2)輸出的直流電源正極和地之間；三極管(V2)的基極通過電阻與厚膜電路(IC2)的信號輸出引腳3相連；厚膜電路(IC2)的引腳1通過導線與穿過漏電保護插座控制電路中漏電電流檢測線圈(L1、L2)的電源輸入端的零線相連；厚膜電路(IC2)的引腳4與地相連；厚膜電路(IC2)的引腳2通過電阻與漏電保護插座模擬試驗按鈕(TEST)的一端相連；厚膜電路(IC2)的引腳5通過兩個串聯(lián)的電阻(R12、R11)與漏電保護插座控制電路中的直流電源正極相連；兩個串聯(lián)的電阻(R12、R11)之間的連接點(A)通過一金屬擋片(T3)與漏電保護插座原有的內置在螺線管線圈(SOL)內脫扣電磁鐵(T1)相連；同時，脫扣電磁鐵(T1)通過彈簧(H)、鐵片(T2)與地相連；厚膜電路(IC2)的引腳6通過電阻、位于復位按鈕(RESET)下面的開關(K1)與可控硅(SCR)的門極相連；厚膜電路(IC2)的引腳3、6分別通過電阻與直流電源正極相連，為厚膜電路(IC2)提供工作電源。
2.根據(jù)權利要求1所述的漏電保護插座壽命終止顯示電路，其特征在于該顯示電路還包括一綠色顯示燈(LED2)和第二三極管(V3)；綠色顯示燈(LED2)與第二三極管(V3)串聯(lián)后，并聯(lián)在漏電保護插座負載輸出端(LOAD)的火線和零線之間；第二三極管(V3)的基極通過電阻與厚膜電路(IC2)的另一信號輸出引腳6相連。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的漏電保護插座壽命終止顯示電路，其特征在于所述置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)厚膜電路(IC2)由RS觸發(fā)器、晶體三極管、電阻、電容連接而成；厚膜電路(IC2)的引腳4接地，引腳2為RS觸發(fā)器的R輸入端，引腳5為RS觸發(fā)器的S輸入端，引腳3、6為RS觸發(fā)器的兩個信號輸出端，引腳1為模擬信號輸入端，引腳1和引腳4之間通過晶體三極管構成OC門。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種漏電保護插座壽命終止顯示電路，它主要由紅色顯示燈、置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)厚膜電路組成。厚膜電路的引腳1為上電自動模擬漏電流輸入端，與穿過漏電檢測線圈的電源輸入端零線相連；引腳2為手動模擬漏電流輸入端，與模擬試驗按鈕相連；引腳3為信號輸出端，通過三極管與紅色顯示燈相連；引腳4接地；引腳5為漏電保護插座脫扣鐵芯動作檢測狀態(tài)輸入端；引腳6為信號輸出端。在漏電保護插座接入電源瞬間，厚膜電路自動對插座的功能進行預前模擬偵測，當漏電保護插座壽命終止不具有保護功能時，自動屏蔽復位操作通路使插座不能復位且紅色指示燈亮，告知使用者及時更換新產(chǎn)品，有效地減少觸電身亡事故的發(fā)生，性能好，安全可靠。
文檔編號H02H3/14GK1996679SQ200510135908
公開日2007年7月11日 申請日期2005年12月31日 優(yōu)先權日2005年12月31日
發(fā)明者黃華道, 陸華洋 申請人:黃華道