[發明專利]內置自測試功能漏電保護電路及其檢測方法

有效

• 申請號: 201810543832.6
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108736438B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 劉軍;宋夏冰
• 申請（專利權）人: 浙江朗威微系統有限公司
• 主分類號: H02H3/32
• 分類號: H02H3/32;G01R31/28
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;韓斐

本發明涉及一種內置自測試功能漏電保護電路，解決了現有技術的不足，技術方案為：包括直流偏置電路、差分放大器、差分轉單端輸出運放、第一比較器、第二比較器、第三比較器、延時電路、計數/非計數模式選擇電路、正常/測試模式選擇電路、計數器、OSC振蕩器、快速充放控制電路、數字邏輯控制電路、電源管理電路和報警驅動電路。

技術領域

本發明涉及一種漏電保護電路及其檢測方法，具體涉及一種內置自測試功能漏電保護電路及其方法

背景技術

在工業、農業、交通、國防、企業、醫院、學校及居民等用電中均廣泛采用50/60HZ頻率交流電，為確保人身生命和財產安全，在各級交流供電系統及居民入戶用電中均要求安裝漏電檢測電路裝置，以便能夠有效檢測到漏電或觸電事故，及時切斷電源，杜絕安全事故的發生。然而，目前使用的漏電檢測電路裝置均沒有安裝或者具有自動壽命檢測功能電路，當漏電檢測電路裝置因老化或器件失效等因素不能正常使用時，由于無法及時發現，始終存在極大的安全隱患。盡管專用的漏電檢測電路裝置或漏電保護設備中設置有人工測試按鈕，按下按鈕，可以測試漏電保護電路是否正常，但在實際使用過程中，很少有人在每次交流用電設備開啟使用前后定期使用該測試電路，同時，使用測試按鈕方法會觸發切斷電源，影響正常使用，且測試按鈕操作時間太長容易燒毀電路。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術使用測試按鈕方法會觸發切斷電源，影響正常使用，且測試按鈕操作時間太長容易燒毀電路的問題，提供一種漏電檢測電路周期性測試裝置及其檢測方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種內置自測試功能漏電保護電路，與電流感應線圈連接，其特征在于：包括直流偏置電路、差分放大器、差分轉單端輸出運放、第一比較器、第二比較器、第三比較器、延時電路、計數/非計數模式選擇電路、正常/測試模式選擇電路、計數器、OSC振蕩器、快速充放控制電路、數字邏輯控制電路、電源管理電路和報警驅動電路，所述直流偏置電路的輸入端與電流感應線圈連接，所述直流偏置電路的輸出端通過差分放大器與差分轉單端輸出運放的輸入端連接，差分轉單端輸出運放的輸出端與第一比較器的第一比較端連接，第一比較器的第二比較端與電源管理電路的基準電壓輸出端連接，所述第一比較器的輸出端與延時電路連接，延時電路的輸出端與第二比較器的第一比較端連接，第二比較器的第二比較端與電源管理電路的基準輸出端連接，所述延時電路與快速充放控制電路電連接，第一比較器和第二比較器與電源管理電路的輸出端連接，第二比較器的輸出端與計數/非計數模式選擇電路電連接，第二比較器的輸出端還與正常/測試模式選擇電路電連接，計數器使能端與計數/非計數模式選擇電路電連接，數字邏輯控制電路的輸出端通過OSC振蕩器與計數器的輸入端電連接，計數器的輸出端與報警驅動電路電連接，快速充放控制電路的輸出端連接第三比較器的第一輸入端，第三比較器的輸出端與報警驅動電路電連接，第三比較器的第二輸入端為TEST端，正常/測試模式選擇電路與報警驅動電路的使能端電連接；差分轉單端輸出運放的輸出端為OA端，延時電路的輸出端的輸出端為DLY端，報警驅動電路的輸出端為OS端，所述TEST端、OA端、DLY端和OS端分別通過外接電容接地。該測試方法為：當TEST端口為低于1.24V，系統為正常漏電保護工作模式，電流感應線圈檢測到A型(包括AC型)漏電電流，在次級產生感應電流經電阻轉換成電壓輸入至OP+和OP-兩差分輸入端口，經直流偏置電路將其電壓偏置到差分運放正常工作電壓范圍并放大差分信號，然后經差分轉單端輸出運放轉換成單端電壓信號至OA端口，再通過比較器與參考電壓比較，若大于參考電壓，則通過延時電路DLY端口對外部接電容充電，當DLY端口充電電壓高于參考電壓1.24V后，內部比較器翻轉成高電壓信號，驅動OS端口輸出高電平信號作為脫扣器斷開或者報警器驅動信號，同時使能內部計數器計數30ms，30ms結束后仍舊通過比較器輸出判斷DLY電壓是否為高，若為高，OS輸出繼續鎖定30ms輸出，計數器重新計數30ms.若漏電信號撤除，OA下降至1.24V以下后，DLY開始放電，當OS輸出30ms周期結束時，若DLY電壓已經下降至低于1.24V，則比較器輸出為低，OS變為低電平。當TEST端口為高于1.24V，系統為測試模式，電流感應線圈檢測到漏電電流，在次級產生感應電流經電阻轉換成電壓輸入至OP+和OP-兩差分輸入端口，經直流偏置電路將其電壓偏置到差分運放正常工作電壓范圍并放大差分信號，然后經差分轉單端輸出運放轉換成單端電壓信號至OA端口，再通過比較器與參考電壓比較，若大于參考電壓，由于在測試模式下，內部充電電路則通過延時電路DLY端口對外部接電容快速充電，當DLY端口快速充電至電壓高于參考電壓1.24V后，內部比較器翻轉成高電壓信號，驅動OS端口輸出高電平信號作為脫扣器斷開或者報警器驅動信號，此時，測試模式下內部計數器停止工作，OS輸出信號直接與DLY端口電壓及比較器相關，若漏電信號撤除，OA下降至1.24V以下后，DLY開始放電，當DLY電壓已經下降至低于1.24V，則比較器輸出為低，OS變為低電平。測試模式下，當TEST端口電壓由高于1.24V下降至低于1.24V后，內部比較器輸出變低，DLY進入快速放電模式，快速放電一段時間后，電路恢復正常漏電保護工作狀態模式。由于在TEST端口為高于1.24V的測試模式下，內部電路能夠實現快充快放功能及OS端口不具有輸出鎖定功能，因此在110V/220V交流50HZ/60HZ供電漏電保護系統中，在控制電路系統配合下可實現并確保在負半周期內完成漏電保護系統功能檢測而不會觸發可控硅驅動脫扣系統切斷負載電源，而在進入AC交流正半周期漏電保護系統能正常工作。