[發明專利]接地故障電路中斷器監控器及接地故障模擬方法

有效

• 申請號: 201210073705.7
• 申請日: 2012-03-05
• 公開（公告）號: CN102694364A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 布魯斯·阿姆斯特朗
• 申請（專利權）人: 快捷半導體(蘇州)有限公司;快捷半導體公司
• 主分類號: H02H3/32
• 分類號: H02H3/32;G01R31/327
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 武晨燕;張穎玲

1.一種接地故障電路中斷器(GFCI)系統，包括：

自測(ST)GFCI監控器，其被配置為在從AC電源的第一周期的前半周期開始并延伸到所述AC電源的第一周期的后半周期的時段，生成模擬接地故障，并檢測對所述模擬接地故障的響應，

其中，所述AC電源的第一周期的前半周期先于所述AC電源的第一周期的后半周期。

2.根據權利要求1所述的GFCI系統，其中，所述ST?GFCI監控器被配置為在不中斷供給負載的AC電源的情況下生成所述模擬接地故障以測試半導體開關的運行狀況，所述半導體開關被配置為控制所述AC電源與所述負載的連接或斷開。

3.根據權利要求2所述的GFCI系統，其中，所述半導體開關包括可控硅整流器(SCR)，

其中，所述ST?GFCI監控器被配置為檢測所述SCR是否響應于所述模擬接地故障而被啟用；并且

其中，所述ST?GFCI監控器被配置為如果所述SCR未響應于所述模擬接地故障而被啟用，則生成壽命結束(EOL)信號。

4.根據權利要求2所述的GFCI系統，包括：

負載觸點；

螺線管，其被配置為斷開或閉合所述負載觸點，其中，閉合的負載觸點被配置為將所述AC電源與所述負載連接，而斷開的負載觸點被配置為斷開所述AC電源與所述負載的連接；

所述半導體開關，其包括被配置為控制所述螺線管的可控硅整流器(SCR)；以及

二極管，其被配置為防止所述螺線管在所述AC電源的第一周期的后半周期期間斷開所述負載觸點，

其中，所述ST?GFCI監控器被連接到所述SCR和所述二極管，

其中，所述二極管被連接到所述SCR、所述ST?GFCI監控器和所述螺線管，

其中，所述螺線管被連接到所述二極管和所述負載觸點，并且

其中，所述SCR被配置為控制通過所述螺線管的電流。

5.根據權利要求1所述的GFCI系統，其中，所述ST?GFCI監控器包括比較器，所述比較器被配置為在所述AC電源的所述前半周期期間將可控硅整流器(SCR)的陽極電壓與閾值電壓進行比較，所述SCR被配置為控制螺線管，并且

其中，所述ST?GFCI監控器被配置為使用所述SCR的陽極電壓與所述閾值電壓的所述比較來檢測在所述AC電源的所述前半周期期間的開路或高阻抗狀況，并且如果所述SCR的陽極電壓小于所述閾值電壓，則生成壽命結束(EOL)信號。

6.根據權利要求1所述的GFCI系統，其中，所述ST?GFCI監控器被配置為檢測手動自測，并且如果檢測到手動自測，則復位所述ST?GFCI監控器。

7.根據權利要求1所述的GFCI系統，其中，所述ST?GFCI監控器被配置為以周期性間隔自動生成所述模擬接地故障。

8.根據權利要求1所述的GFCI系統，包括：

第一集成電路，其包括所述ST?GFCI監控器；以及

第二集成電路，其包括GFCI控制器，所述GFCI控制器被配置為使用感應線圈來檢測接地故障，并且響應于所檢測到的接地故障而向半導體開關提供啟用信號，所述半導體開關被配置為響應于所檢測到的接地故障而中斷供給負載的AC電源。

9.一種接地故障模擬方法，包括：

在從AC電源的第一周期的前半周期開始并延伸到所述AC電源的第一周期的后半周期的時段，使用自測(ST)接地故障電路中斷器(GFCI)監控器生成模擬接地故障；以及

檢測對所述模擬接地故障的響應，

其中，所述AC電源的第一周期的前半周期先于所述AC電源的第一周期的后半周期。

10.根據權利要求9所述的接地故障模擬方法，包括：

使用半導體開關選擇性地將所述AC電源與負載連接或斷開；

在不中斷供給所述負載的AC電源的情況下，使用所述模擬接地故障來測試所述半導體開關的運行狀況；

檢測所述半導體開關是否響應于所述模擬接地故障而被啟用；以及

如果所述SCR未響應于所述模擬接地故障而被啟用，則生成壽命結束(EOL)信號。