[實(shí)用新型]電弧故障檢測(cè)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320778610.5
• 申請(qǐng)日: 2013-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203630272U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李成力;岳國(guó)蘭
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 益而益(集團(tuán))有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/08
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/08;H02H7/26
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 鄭立柱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型概括而言涉及用電安全保護(hù)領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種能夠精確檢測(cè)并判別電弧故障的電路。

背景技術(shù)

目前，由于用戶布線原因或家用電器內(nèi)部的L線對(duì)N線之間、L線對(duì)L線之間、L線對(duì)地線之間產(chǎn)生故障電弧時(shí)，容易引起火災(zāi)等情況，對(duì)人們的財(cái)產(chǎn)和生命構(gòu)成了極大的威脅。目前有極少的針對(duì)電弧故障檢測(cè)的產(chǎn)品，但大多采用數(shù)字電路、微處理器MCU等來(lái)完成，這些產(chǎn)品的可靠性不強(qiáng)。譬如，數(shù)字電路或MCU在接收到檢測(cè)的信號(hào)時(shí)，當(dāng)檢測(cè)信號(hào)不夠強(qiáng)，處于似弧非弧狀態(tài)時(shí)，往往會(huì)讓電路誤判，即不能正確識(shí)別電弧與非電弧信號(hào)。另外，電弧信號(hào)的檢測(cè)，也會(huì)受到各種用電器負(fù)載的串?dāng)_和電磁干擾的影響，同樣也會(huì)引起一些誤判。

因此，亟需一種可靠性高、能夠準(zhǔn)確檢測(cè)電弧信號(hào)并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的供電保護(hù)的電路。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)以上問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種能夠準(zhǔn)確檢測(cè)電弧信號(hào)并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的供電保護(hù)的電路。

根據(jù)本實(shí)用新型的第一個(gè)方面，提供了一種電弧故障檢測(cè)電路，包括：電弧檢測(cè)電路，用于檢測(cè)供電線上的電弧，并輸出第一信號(hào)；電弧篩選電路，與所述電弧檢測(cè)電路的輸出端電連接，用于去除所述第一信號(hào)中與電弧無(wú)關(guān)的信號(hào)，并輸出第二信號(hào)；電弧處理電路，與所述電弧檢測(cè)電路的輸出端電連接，用于基于接收到的所述第二信號(hào)產(chǎn)生表征電弧故障的第三信號(hào)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電弧處理電路包括：電弧放大模塊，用于放大所接收到的所述第二信號(hào)；電弧觸發(fā)模塊，與所述電弧放大模塊的輸出端電連接，基于放大后的所述第二信號(hào)產(chǎn)生振蕩的所述第三信號(hào)。

如此，可以使得原始幅度較小的第二信號(hào)具有一定的驅(qū)動(dòng)能力。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電弧放大模塊包括至少一個(gè)線性放大器。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電弧放大模塊包括兩個(gè)級(jí)聯(lián)的線性運(yùn)算放大器。

如此，可以逐步地將放大第二信號(hào)，降低對(duì)運(yùn)算放大器的要求，提高了電路的可靠性。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電弧觸發(fā)模塊包括至少一個(gè)振蕩器。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述振蕩器包括至少一個(gè)運(yùn)算放大器或至少一個(gè)555定時(shí)器。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電弧觸發(fā)模塊包括至少一個(gè)邏輯門(mén)電路。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電弧檢測(cè)電路包括至少一個(gè)電弧檢測(cè)環(huán)，其中，當(dāng)輸入至所述電弧檢測(cè)環(huán)電流至少為1A時(shí)，其能夠輸出至少0.5V的電壓。

如此，電弧檢測(cè)電路能夠精確地檢測(cè)電弧是否存在，并且當(dāng)輸出具有一定的幅值時(shí)，能夠便于后續(xù)電路的使用，降低了設(shè)計(jì)難度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電弧篩選電路包含：穩(wěn)壓模塊，與所述電弧檢測(cè)電路電連接，用于輸出與所述第一信號(hào)對(duì)應(yīng)的、具有多幅值的周期性電壓信號(hào)，其中所述周期性電壓信號(hào)的相位一致；相移模塊，與所述穩(wěn)壓模塊的輸出端電連接，用于從所述周期性電壓信號(hào)中提取所述第二信號(hào)。

如此，該周期性電壓信號(hào)能夠精確反映出電弧檢測(cè)環(huán)的周期性輸輸出電壓，進(jìn)而方便后續(xù)電路進(jìn)行篩選。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述相移模塊為至少兩級(jí)的RC微分電路。

如此，可以將與電弧相關(guān)的較高頻信號(hào)選取出來(lái)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電弧故障檢測(cè)電路包括：電弧故障驅(qū)動(dòng)電路，包含至少一個(gè)螺線管，與所述電弧處理電路電連接，用于基于所述第三信號(hào)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)控制信號(hào)；開(kāi)關(guān)電路，與所述電弧故障驅(qū)動(dòng)電路電連接，用于根據(jù)所述開(kāi)關(guān)控制信號(hào)斷開(kāi)或閉合所述供電線的輸入／輸出開(kāi)關(guān)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電弧故障檢測(cè)電路包括：模擬電弧試驗(yàn)電路，其輸出端連接至所述電弧篩選電路或電弧處理電路，用于產(chǎn)生模擬電弧信號(hào)，從而使得所述開(kāi)關(guān)電路根據(jù)所述模擬電弧信號(hào)斷開(kāi)所述供電線的輸入／輸出開(kāi)關(guān)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述模擬電弧試驗(yàn)電路包括用戶可接觸的試驗(yàn)開(kāi)關(guān)和振蕩頻率大于等于100Hz的電弧振蕩器，其中，所述模擬電弧試驗(yàn)電路根據(jù)所述試驗(yàn)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)決定是否輸出所述模擬電弧信號(hào)。

如此，便可以模擬電弧信號(hào)，從而對(duì)各模塊電路進(jìn)行檢測(cè)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電弧振蕩器包括至少一個(gè)運(yùn)算放大器或至少一個(gè)555振蕩器或至少一個(gè)RC振蕩電路或至少一個(gè)LC振蕩電路。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述LC振蕩電路中，由所述螺線管作為電感元件。

如此，該LC振蕩電路采用了最少的元件并且實(shí)現(xiàn)了電感元件復(fù)用，能夠有效降低產(chǎn)品的體積、散熱和成本。