單片機控制的電水壺通用的防電牆裝置的製作方法

2023-09-14 19:57:45 1

專利名稱：單片機控制的電水壺通用的防電牆裝置的製作方法
技術領域：
本發明創造屬於單片機技術應用領域特別涉及電水壺地線和基本絕緣同時失效時的防電牆技術。
背景技術：
眾所周知，電水壺產品標準要求用戶家中的接地必須是可靠的，其產品中也裝有帶地線的標準插頭供與插座中的地線相連以保證接地良好。而在中國，用電環境差，許多建築的接地是不可靠的，甚至是缺乏的。在這種情況下，合格的電水壺也不能保證使用者的安全。本發明創造涉及的防電牆技術就是專門針對中國國情的，旨在不安全的用電環境下保證使用者的安全。而在本發明創造申請日前，電水壺不具有地線和基本絕緣同時失效時實時切斷地線和電水壺電源的人身安全保護裝置，給不具有良好接地的用戶帶來安全隱患。

發明內容
本發明創造的目的就是要克服電水壺上述已有技術存在的缺點，提供一種具有在該電水壺地線和基本絕緣同時失效時，能實時切斷地線和電水壺的電源，即使在不安全用電環境下也能保證使用者的安全。本發明創造的繼電器電路同時確保電水壺在地線不帶電時恢復或不影響正常使用。
本發明創造解決其技術問題所採用的技術方案是本發明創造設有跨接於地線EIN和零線N間的電位差檢測裝置(1)，該裝置向中央處理器(2)I/O輸入埠提供地線正常或帶電邏輯信號，中央處理器(2)通過I/O輸出埠控制繼電器執行電路的通斷。繼電器執行電路(3)由驅動電路Q1、Q2及繼電器J1、J2組成，在其常閉觸點、常開觸點分別串接有地線EIN、EOUT及電水壺電源LIN、LOUT。繼電器執行電路(3)受控於中央處理器(2)，在地線帶電時切斷串接在繼電器J1、J2的地線及電水壺電源。在正常情況下，繼電器常閉觸點確保地線EIN、、EOUT及電水壺電源LIN、LOUT的連通。
本發明創造的優點是結構簡單，通用性強，適用各類電水壺安裝，效果明顯，不影響地線正常情況下的使用，其中央處理器也可與電水壺單片機控制電路共享資源。


圖1是本發明創造的電路結構框圖。其中(1)為零地線電位差檢測裝置(2)為中央處理器，(3)為繼電器執行電水壺。
圖2是本發明創造的電原理圖。圖中EIN為地線進線端，EOUT為地線出線端，即與電水壺接地端相連；LIN為火線進線端，LOUT為火線出線端，即與電水壺火線端相連；N為零線，12V為12V直流電源。
具體實施例方式
本發明創造實施例中央處理器採用PIC16C54(PIC16C57)可編程單片微處理器，如前所述，該單片微處理器可與電水壺的單片機控制電路共用。跨接於零線N和地線EIN之間的電位差檢測裝置由變壓器T或阻容電路R1C1(圖2中虛線所示)降壓，D1～D4二極體整流，電容C0、穩壓管DW組成的穩壓電路及開關管Q0組成，開關管Q0連接於中央處理器I/O輸入埠，I/O輸出埠控制繼電器執行電路Q1、Q2，J1、J2。繼電器常閉觸點連接地線EIN和EOUT，常開觸點連接電水壺LIN和LOUT。
工作原理簡述電水壺在接地和基本絕緣同時失效的情況下，零線N與地線EIN間的電壓在36V-220V之間，跨接於零線N與地線EIN上的變壓器降壓電路或阻容降壓電路通過整流電路所產生1.5-6V直流脈衝電壓，使開關管Q0導通，向中央處理器輸出低電平信號。繼電器執行電路中Q1、Q2分別為J1、J2的驅動電路。當I/O輸出端使Q1或Q2為低電平時，繼電器動作，斷開接在其常閉觸點的地線EIN和EOUT和常開觸點(工作時為常閉觸點)的LIN和LOUT。
權利要求
1.一種單片機控制的電水壺通用的防電牆裝置，其主要特徵是設有跨接地線E和零線N間的電位差檢測裝置(1)，該裝置向中央處理器(2)I/O輸入埠提供地線與零線間的電位差信號，中央處理器(2)通過I/O輸出埠控制繼電器執行電路(3)的通斷，在地線帶電時實時切斷接在繼電器常閉觸點的地線EOUT及電水壺的電源LOUT。
2.根據權利要求1所述的單片機控制的電水壺通用的防電牆裝置，其特徵在於跨接於零線N和地線EIN間的電位差檢測裝置(1)由變壓器T或阻容電路R1C1降壓，D1～D4二極體整流，電容C0、穩壓管DW組成的穩壓電路及開關管Q0組成，在地線帶電時開關管Q0向中央處理器(2)I/O輸入埠提供邏輯信號(本實施例為低電平)。
3.根據權利要求1所述的單片機控制的電水壺通用的防電牆裝置，其特徵在於(a)中央處理器(2)是可編程微處理器；(b)零線N和地線EIN間的電位差檢測裝置(1)輸出信號連接中央處理器(2)的I/O輸入埠；(c)繼電器執行電路(3)中開關管Q1、Q2受控於中央處理器(2)的I/O輸出埠，繼電器J1、J2受控於開關管Q1、Q2並分別控制地線和電水壺電源的通斷。
4.根據權利要求1所述的單片機控制的電水壺通用的防電牆裝置，其特徵在於所述中央處理器(2)可單獨設置也可與電水壺控制電路中的中央處理器共享資源。
全文摘要
本發明創造公開了一種單片機控制的電水壺通用的防電牆裝置，屬於單片機技術應用領域，特別涉及電水壺地線和基本絕緣同時失效時旨在保護人身安全的防電牆技術。本發明創造由零地線電位差檢測裝置、中央處理器及繼電器執行電路順序電連接。主要特徵是在地線和零線間接有變壓器或阻容降壓電路，通過開關管連接單片機I/O輸入埠。單片機接收零地線間的電壓差信號，在地線帶電時實時切斷地線及電水壺的電源。本發明創造適合各類電水壺的各種控制方式使用。本發明創造涉及的防電牆技術，旨在接地不可靠或地線失效環境下對人身安全的保護。
文檔編號H02H3/14GK1599174SQ200410054900
公開日2005年3月23日 申請日期2004年7月26日 優先權日2004年7月26日
發明者譚啟仁 申請人:譚啟仁