專利名稱：保護值多檔可調(diào)的簡易漏電保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種漏電保護裝置，特別是涉及一種保護值多檔可調(diào)的簡易漏電保護裝置。
背景技術：
隨著電子技術的迅速廣泛被應用于 各種領域中，智能型，高效率類型的電器產(chǎn)品越來越普遍，成為了現(xiàn)在社會的主要電器設備。然而在目前公知的一點是現(xiàn)在的電器的發(fā)展趨勢是構造越來越精簡，功能越來越強大，體積越來越小巧，結構越來越簡單，可見，體積的小巧化，結構的簡易化，是目前急需解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種結構非常簡易體積非常小巧，調(diào)整方便的保護值多檔可調(diào)的簡易漏電保護裝置。本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是它包括有電源部分、信號處理部分、檔位和動作時間調(diào)整部分，保護執(zhí)行部分和試驗電路部分；所述的電源部分包括第一、第二變壓器(Tl，T2)，第一、第二整流橋(Dl，D2)，第一、第二電容(Cl，C2)和開關電源(UA);所述的第一變壓器(Tl) 一次側連接到交流電源第一、第二相(LI，L2)兩端，所述的第二變壓器(T2) —次側連接到交流電源第三相(L3)和N 相兩端；所述的第一變壓器(Tl)的二次側連接到所述的第二整流橋(D2)的交流端，所述的第二變壓器(T2)的二次側連接到所述的第一整流橋(Dl)的交流端；所述的第一、第二整流橋(D1，D2)的正端與負端兩兩連接并將負端連接到所述的電源的第二相(L2)的一側，正端連接到所述的電源第一(LI)的一側；所述的電源第一、第二相(LI，L2)的另一側分別連接到所述的第一、二電容(Cl，C2)的兩端，并連接到所述的開關電源(UA)上；所述的信號處理部分包括第一零序互感器(Q1)、第二三位撥碼(S2)、第五、六、 七、八、九、十、4^一、十二、十三、十四、十五電阻(R5，R6，R7，R8，R9，RIO, Rll，R12，R13，R14， R15)、第一、第二、第三、第四運算放大器(Ul，U2，U3，U4)和第八、第九電容(C8，C9);所述的零序互感器(Ql)的兩根信號引出線分別連接到所述的第二三位撥碼(S2)的上口 1，2，3引腳和所述的第二、第三、第四可調(diào)電阻(R2，R3，R4)的一端和它們的三個可調(diào)端，然后連接到所述的第五、第六電阻(R5，R6)的一端；所述的第五電阻(R5)的另一端連接到所述的第一運算放大器(Ul)的正輸入端，所述的第六電阻(R6)的另一端連接到所述的第一運算放大器(Ul)的負輸入端；所述的第七電阻(R7) —端接GND，另一端接所述的第一運算放大器 (Ul)的正輸入端；所述的第八電阻(R8) —端接所述的第一運算放大器(Ul)的負輸入端， 另一端接所述的第一運算放大器(Ul)的輸出端；所述的第九電阻(R9)與所述的第八電容 (CS)并聯(lián)，它們一端接正電源VCC，另一端接所述的第二運算放大器(U2)的正輸入端；所述的第十電阻(RlO)連接到所述的第一運算放大器(Ul)的輸出端和所述的第二運算放大器(U2)的正輸入端；所述的第二運算放大器(U2)的負輸入端連接到輸出端；所述的第十一電阻(Rll)的一端連接到所述的第二運算放大器(U2)的輸出端，另一端連接到所述的第三運算放大器(U3)的負輸入端和所述的第四運算放大器(U4)的正輸入端；所述的第九電容 (C9)的一端接GND，另一端接到所述第三運算放大器(U3)的負輸入端和所述第四運算放大器(U4)的正輸入端；所述第十二電阻(R12)—端接GND，另一端接所述第三運算放大器(U3) 的正輸入端；所述第十三電阻(R13)—端接GND，另一端接所述的第四運算放大器(U4)的負輸入端；所述第十四電阻(R14)—端接正電源VCC，另一端接所述第三運算放大器(U3)的正輸入端；所述的第十五電阻(R15)—端接正電源VCC，另一端接所述第四運算放大器(U4)的負輸入端；所述第三運算放大器(U3)的負輸入端連接到所述第四運算放大器(U4)的正輸入端；所述第三運算放大器(U3)的輸出端連接到所述第四運算放大器(U4)的輸出端；所述的檔位和動作時間調(diào)整部分包括第二三位撥碼(S2);第二、第三、第四可調(diào)電阻(R2，R3，R4);第三五位撥碼(S3);第三、第四、第五、第六、第七電容(C3，C4，C5，C6， C7);所述第二三位撥碼(S2)的三路上端1，2，3引腳連接到所述第一零序互感器(Ql)的兩根信號輸出線的一根，三路下口 4，5，6引腳分別連接到所述第二、第三、第四可調(diào)電阻(R2， R3，R4)的一端；所述第二、第三、第四可調(diào)電阻(R2，R3，R4)的另一端接到所述第一零序互感器(Ql)的另一根信號輸出線；所述第三五位撥碼(S3)的上端五路1，2，3，4，5引腳均接到所述第三、第四運算放大器(U3，U4)的輸出端，下端五路6，7，8，9，10引腳分別接到所述第三、第四、第五、第六、第七電容(C3，C4，C5，C6，C7)的一端；所述第三、第四、第五、第六、 第七電容(C3，C4，C5，C6，C7)的另一端均接到GND上。所述的保護執(zhí)行部分包括第十六電阻(R16)，第五光耦(U5)，第二可控硅(Q2)以及第一繼電器(Kl);所述第十六電阻(R16)的一端接所述第三、第四運算放大器(U3，U4)的輸出端，另一端接所述第五光稱(U5)的I號腳；所述第五光稱(U5)的2號腳連接到GND上， 3號腳連接到所述第二可控硅(Q2)的控制引腳3腳上，4號腳連接到所述第一繼電器(Kl) 的2號腳上；所述第二可控硅(Q2)的I號腳連接到所述第一繼電器(Kl)的2號腳上，2號腳連接到GND上；所述第一繼電器(Kl)的I號腳連接到正電源VCC，2號腳連接到所述第五光率禹(U5)的4號腳和所述第二可控娃(Q2)的I號腳上；所述的試驗電路部分包括第一電阻(Rl)和第一按鈕(SI);第一電阻(Rl)的一端經(jīng)過所述第一零序互感器(Ql)連接到L3相，另一端連接到第一按鈕(SI)的I號腳；第一按鈕(SI)的I號腳接第一電阻(Rl) I的一端，2號腳接N相。本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是由于采用了兩個變壓器供電，符合國家新編寫的漏電斷路器中關于斷相方面的新要求；由于信號處理部分、檔位和動作時間調(diào)整部分，保護執(zhí)行部分和試驗電路部分等均結構簡潔，使用的元器件很少，采用差分放大和低通濾波結構等，能夠較好的處理外界的干擾波，且工作準確穩(wěn)定，多檔可調(diào)，即實現(xiàn)了對漏電電流的準確檢測，又實現(xiàn)了對漏電保護檔位和動作時間的多檔可調(diào)。所以此電路的優(yōu)點是結構簡單，占用空間小，成本低，保護檔位和保護動作時間可調(diào)整，動作時間迅速等優(yōu)點。

圖I是本實用新型的信號和試驗電路原理圖；圖2是本實用新型的電源原理圖。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下 如圖1、2所示，本實用新型包括有電源部分、信號處理部分、檔位和動作時間調(diào)整部分，保護執(zhí)行部分和試驗電路部分；電源部分包括變壓器Tl，T2，整流橋Dl，D2，電容Cl，C2和開關電源UA ;變壓器 Tl 一次側連接到交流電源L1，L2相兩端，變壓器T2 —次側連接到交流電源L3相和N相兩端；變壓器Tl的二次側連接到整流橋D2的交流端，變壓器T2的二次側連接到整流橋Dl的交流端；整流橋Dl，D2的正端與負端兩兩連接并將負端連接到電源的L2相的一側，正端連接到電源LI相的一側；電源LI，L2相的另一側分別連接到電容Cl，C2的兩端，并連接到所述的開關電源UA上；信號處理部分包括零序互感器Ql、三位撥碼S2、電阻R5，R6，R7，R8，R9，R10，R11， R12，R13，R14，R15、運算放大器Ul, U2，U3，U4和電容C8，C9 ;零序互感器Ql的兩根信號引出線分別連接到三位撥碼S2的上口 1，2，3引腳和可調(diào)電阻R2，R3，R4的一端和它們的三個可調(diào)端，然后連接到電阻R5，R6的一端；電阻R5的另一端連接到運算放大器Ul的正輸入端，電阻R6的另一端連接到運算放大器Ul的負輸入端；電阻R7 —端接GND，另一端接運算放大器Ul的正輸入端；電阻R8 —端接運算放大器Ul的負輸入端，另一端接運算放大器Ul 的輸出端；電阻R9與電容C8并聯(lián)，它們一端接正電源VCC，另一端接運算放大器U2的正輸入端；電阻RlO連接到運算放大器Ul的輸出端和運算放大器U2的正輸入端；運算放大器 U2的負輸入端連接到輸出端；電阻Rll的一端連接到運算放大器U2的輸出端，另一端連接到運算放大器U3的負輸入端和運算放大器U4的正輸入端；電容C9的一端接GND，另一端接到運算放大器U3的負輸入端和運算放大器U4的正輸入端；電阻R12 —端接GND，另一端接運算放大器U3的正輸入端；電阻R13 —端接GND，另一端接運算放大器U4的負輸入端； 電阻R14 —端接正電源VCC，另一端接運算放大器U3的正輸入端；電阻R15 —端接正電源 VCC,另一端接運算放大器U4的負輸入端；運算放大器U3的負輸入端連接到運算放大器U4 的正輸入端；運算放大器U3的輸出端連接到運算放大器U4的輸出端；檔位和動作時間調(diào)整部分包括三位撥碼S2 ;可調(diào)電阻R2，R3，R4 ;五位撥碼S3 ； 電容C3，C4，C5，C6，C7 ;三位撥碼S2的三路上端1，2，3引腳連接到零序互感器Ql的兩根信號輸出線的一根，三路下口 4，5，6引腳分別連接到可調(diào)電阻R2，R3，R4的一端；可調(diào)電阻R2，R3，R4的另一端接到零序互感器Ql的另一根信號輸出線；五位撥碼S3的上端五路 1,2, 3，4，5引腳均接到運算放大器U3，U4的輸出端，下端五路6，7,8,9, 10引腳分別接到電容C3，C4, C5, C6, C7的一端；電容C3，C4, C5, C6, C7的另一端均接到GND上。保護執(zhí)行部分包括電阻R16，光耦U5，可控硅Q2以及繼電器Kl ；電阻R16的一端接運算放大器U3，U4的輸出端，另一端接光耦U5的I號腳；光耦U5的2號腳連接到GND上， 3號腳連接到可控硅Q2的控制引腳3腳上，4號腳連接到繼電器Kl的2號腳上；可控硅Q2 的I號腳連接到繼電器Kl的2號腳上，2號腳連接到GND上；繼電器Kl的I號腳連接到正電源VCC, 2號腳連接到光稱U5的4號腳和可控娃Q2的I號腳上；試驗電路部分包括電阻Rl和按鈕SI ;電阻Rl的一端經(jīng)過零序互感器Ql連接到 L3相，另一端連接到按鈕SI的I號腳；按鈕SI的I號腳接電阻Rl的一端，2號腳接N相。[0020]如圖2所示，LI，L2，L3，N四相正常接入市電時，電源部分開始正常提供電源給其他部分使用。如圖I所示，當LI，L2，L3，N四相中發(fā)生漏電時，零序互感器Ql感應出的漏電信號經(jīng)過撥碼S2以及選擇好的相應電阻后，在撥碼S2和選擇的相應電阻之間產(chǎn)生一個電壓信號。在撥碼S2選擇不同大小的電阻時，相同漏電信號在其兩端產(chǎn)生的信號大小也不同，根據(jù)需要保護的漏電電流大小來通過撥碼S2選擇合適大小的電阻；在電阻選擇確定的情況下，漏電電流越大，漏電信號越大，信號的最大值越大，最小值越小。此信號進入運算放大器Ul及附近電阻R5，R6，R7，R8組成的差分運算放大電路， 經(jīng)此電路處理后，提高了信號的穩(wěn)定性，降低了信號的共模干擾；然后經(jīng)過由電阻R9，RlO 和電容C8組成的電位提升和低通濾波電路，使得原來的交流信號提升為直流信號，并降低了信號的差模干擾；然后經(jīng)過運算放大器U2組成的電壓跟隨器，經(jīng)過處理后提高了的信號的穩(wěn)定性和帶載能力；又經(jīng)過由電阻Rll和電容C9組成的RC濾波電路，進一步降低高頻干擾；進入到運算放大器U3，U4和電阻R12，R13，R14，R15組成的比較電路中；信號的最小值與電阻R12，R14之間的電位比較，最小值小于電阻R12和R14之間的信號時，運算放大器U3 輸出高電平；信號的最大值與電阻R13，R15之間的電位比較，最大值大于電阻R13，R15之間的電位時，運算放大器U4輸出高電平。當運算放大器U3或者U4有一個輸出高電平時，如果撥碼S3全部選擇斷開，則光耦U5導通，可控硅Q2導通并保持導通狀態(tài)，繼電器Kl吸合，繼電器Kl的觸點輸出控制信號，執(zhí)行保護功能。如果撥碼S3選擇了電容C3，C4，C5，C6，C7中的一個或幾個，則運算放大器輸出電流為選擇的電容充電，充電一段時間后，當電容正極電位達到能夠使得光耦U5 導通時，可控硅Q2導通，繼電器Kl吸合，執(zhí)行保護功能。撥碼S3所選擇的電容、電阻R16的值和運算放大器U3、U4的輸出電流能力及光耦 U5的特性決定了充電時間，也就決定了保護的延時時間。
權利要求1.一種保護值多檔可調(diào)的簡易漏電保護裝置，它包括有電源部分、信號處理部分、檔位和動作時間調(diào)整部分，保護執(zhí)行部分和試驗電路部分；所述的電源部分包括第一、第二變壓器(Tl，T2)，第一、第二整流橋(Dl，D2)，第一、第二電容(Cl，C2)和開關電源(UA);所述的第一變壓器(Tl) 一次側連接到交流電源第一、第二相(LI，L2)兩端，所述的第二變壓器(T2) —次側連接到交流電源第三相(L3)和N相兩端；所述的第一變壓器(Tl)的二次側連接到所述的第二整流橋(D2)的交流端，所述的第二變壓器(T2)的二次側連接到所述的第一整流橋(Dl)的交流端；所述的第一、第二整流橋 (D1，D2)的正端與負端兩兩連接并將負端連接到所述的電源的第二相(L2)的一側，正端連接到所述的電源第一(LI)的一側；所述的電源第一、第二相(LI，L2)的另一側分別連接到所述的第一、二電容(Cl，C2)的兩端，并連接到所述的開關電源(UA)上；所述的信號處理部分包括第一零序互感器(Q1)、第二三位撥碼(S2)、第五、六、七、 八、九、十、4^一、十二、十三、十四、十五電阻(R5，R6，R7，R8，R9，RIO, Rll, R12，R13，R14， R15)、第一、第二、第三、第四運算放大器(Ul，U2，U3，U4)和第八、第九電容(C8，C9);所述的零序互感器(Ql)的兩根信號引出線分別連接到所述的第二三位撥碼(S2)的上口 1，2，3引腳和所述的第二、第三、第四可調(diào)電阻(R2，R3，R4)的一端和它們的三個可調(diào)端，然后連接到所述的第五、第六電阻(R5，R6)的一端；所述的第五電阻(R5)的另一端連接到所述的第一運算放大器(Ul)的正輸入端，所述的第六電阻(R6)的另一端連接到所述的第一運算放大器(Ul)的負輸入端；所述的第七電阻(R7)—端接GND，另一端接所述的第一運算放大器 (Ul)的正輸入端；所述的第八電阻(R8) —端接所述的第一運算放大器(Ul)的負輸入端， 另一端接所述的第一運算放大器(Ul)的輸出端；所述的第九電阻(R9)與所述的第八電容 (CS)并聯(lián)，它們一端接正電源VCC，另一端接所述的第二運算放大器(U2)的正輸入端；所述的第十電阻(RlO)連接到所述的第一運算放大器(Ul)的輸出端和所述的第二運算放大器(U2)的正輸入端；所述的第二運算放大器(U2)的負輸入端連接到輸出端；所述的第十一電阻(Rll)的一端連接到所述的第二運算放大器(U2)的輸出端，另一端連接到所述的第三運算放大器(U3)的負輸入端和所述的第四運算放大器(U4)的正輸入端；所述的第九電容 (C9)的一端接GND，另一端接到所述第三運算放大器(U3)的負輸入端和所述第四運算放大器(U4)的正輸入端；所述第十二電阻(R12)—端接GND，另一端接所述第三運算放大器(U3) 的正輸入端；所述第十三電阻(R13)—端接GND，另一端接所述的第四運算放大器(U4)的負輸入端；所述第十四電阻(R14)—端接正電源VCC，另一端接所述第三運算放大器(U3)的正輸入端；所述的第十五電阻(R15)—端接正電源VCC，另一端接所述第四運算放大器(U4)的負輸入端；所述第三運算放大器(U3)的負輸入端連接到所述第四運算放大器(U4)的正輸入端；所述第三運算放大器(U3)的輸出端連接到所述第四運算放大器(U4)的輸出端；所述的檔位和動作時間調(diào)整部分包括第二三位撥碼(S2);第二、第三、第四可調(diào)電阻 (R2，R3，R4);第三五位撥碼(S3);第三、第四、第五、第六、第七電容(C3，C4，C5，C6，C7)； 所述第二三位撥碼(S2)的三路上端1，2，3引腳連接到所述第一零序互感器(Ql)的兩根信號輸出線的一根，三路下口 4，5，6引腳分別連接到所述第二、第三、第四可調(diào)電阻(R2，R3， R4)的一端；所述第二、第三、第四可調(diào)電阻(R2，R3，R4)的另一端接到所述第一零序互感器 (Ql)的另一根信號輸出線；所述第三五位撥碼(S3)的上端五路1，2，3，4，5引腳均接到所述第三、第四運算放大器(U3，U4)的輸出端，下端五路6，7，8，9，10引腳分別接到所述第三、第四、第五、第六、第七電容(03，(4<5，06<7)的一端；所述第三、第四、第五、第六、第七電容 (C3，C4，C5，C6，C7)的另一端均接到GND上；所述的保護執(zhí)行部分包括第十六電阻(R16)，第五光耦(U5)，第二可控硅(Q2)以及第一繼電器(Kl);所述第十六電阻(R16)的一端接所述第三、第四運算放大器(U3，U4)的輸出端，另一端接所述第五光耦(U5)的I號腳；所述第五光耦(U5)的2號腳連接到GND上，3號腳連接到所述第二可控硅(Q2)的控制引腳3腳上，4號腳連接到所述第一繼電器(Kl)的2 號腳上；所述第二可控硅(Q2)的I號腳連接到所述第一繼電器(Kl)的2號腳上，2號腳連接到GND上；所述第一繼電器(Kl)的I號腳連接到正電源VCC，2號腳連接到所述第五光耦 (U5)的4號腳和所述第二可控娃(Q2)的I號腳上；所述的試驗電路部分包括第一電阻(Rl)和第一按鈕(SI);第一電阻(Rl)的一端經(jīng)過所述第一零序互感器(Ql)連接到L3相，另一端連接到第一按鈕(SI)的I號腳；第一按鈕 (SI)的I號腳接第一電阻(Rl)的一端，2號腳接N相。
專利摘要本實用新型涉及一種保護值多檔可調(diào)的簡易漏電保護裝置。其特點是它包括有電源部分、信號處理部分、檔位和動作時間調(diào)整部分，保護執(zhí)行部分和試驗電路部分。本實用新型由于采用了兩個變壓器供電，符合國家新編寫的漏電斷路器中關于斷相方面的新要求；由于信號處理部分、檔位和動作時間調(diào)整部分，保護執(zhí)行部分和試驗電路部分等均結構簡潔，使用的元器件很少，采用差分放大和低通濾波結構等，能夠較好的處理外界的干擾波，且工作準確穩(wěn)定，多檔可調(diào)，即實現(xiàn)了對漏電電流的準確檢測，又實現(xiàn)了對漏電保護檔位和動作時間的多檔可調(diào)。所以此電路的優(yōu)點是結構簡單，占用空間小，成本低，保護檔位和保護動作時間可調(diào)整，動作時間迅速等優(yōu)點。
文檔編號H02H3/34GK202363877SQ20112047231
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權日2011年11月24日
發(fā)明者于君, 劉健勇, 史祺, 暴鳳蓉, 黎明 申請人:天津市百利電氣有限公司