一種多功能漏電斷路器的製作方法

2023-09-24 11:58:00

專利名稱：一種多功能漏電斷路器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種多功能漏電斷路器。
背景技術：
一般家庭或共同住宅及建築物等安裝的基座上的主斷路器，可以按照布線用斷路器和多種負載設備類別感應漏電，並在漏電時啟動的漏電斷路器。在安裝在基座上的漏電斷路器的結構上，形成引入各相(R，S，T，N)的電源的埠，通常在漏電斷路器上形成電源埠和負載埠，並只在電源埠上供應電源。觀察以前的漏電斷路器的配置，基座上分為上列和下列，排成一列，在電源部位埠通過匯流排接受電源供應。但是這種配置狀態會讓上排的漏電斷路器和下排的漏電斷路器的電極改變，存在需要變更匯流排的形態製作的問題點。上排的漏電斷路器在手柄向下放的時候閉合，而下排的漏電斷路器在手柄向上抬的時候閉合，所以會讓管理人員混淆閉合和斷開的狀態，存在這一問題點。如果讓上排的漏電·斷路器從負載部位埠接受電源供應而逆向連接，上排的漏電斷路器和下排的漏電斷路器的極相同，可簡單製作成匯流排的形式，而且上排的漏電斷路器和下排的漏電斷路器的手柄全都提上來時會閉合，全都放下來時會斷開，形成統一，這樣可以防止管理人員混淆漏電斷路器的on/off狀態。以往的斷路器一般包括零相變流器ZCT和與零相變流器ZCT連接的漏電檢測控制電路2，漏電檢測控制電路2包括集成電路1C，集成電路IC的輸出端連接有跳閘驅動電路8，跳閘驅動電路8包括單向可控矽SCR，單向可控矽SCR通過全波整流電路4連接有電磁線圈5，還包括貫穿零相變流器ZCT的電源引入線，該對電源引入線上分別設有與電源埠連接的電源開關1，另外，為了測試斷路器在漏電時的漏電切斷功能，在斷路器內部還包括漏電測試電路部位3。在發生漏電時，零相變流器ZCT感應到這種情況後，會根據上述漏電檢測控制電路2顯示發生漏電的輸出信號，單向可控矽SCR接收門信號並打開，在電磁線圈5上接通電壓，啟動跳閘裝置打開電源開關1，上述電源開關I打開時，阻斷在電源部位埠引入的電源。如把以前的漏電斷路器逆向連接時，實際上發生漏電或打開漏電測試開關時，漏電斷路器內部的單向可控矽SCR會被閉合，電壓接通到螺線管線圈上，驅動跳閘裝置在斷開開關以後，也繼續向斷路器供應在負載部位埠引入的電源，會導致斷路器內部的電磁線圈5、單向可控矽SCR和電路基板等的燒損，並可能由此而發生火災。且該漏電斷路器不具有過壓保護的功能。

發明內容
為了解決上述問題，本發明提供一種結構簡單、既能正向連接電源又能逆向連接電源且具有過壓保護功能的多功能漏電斷路器。為了實現上述目的，本發明主要通過以下技術方案得以解決一種多功能漏電斷路器，包括零相變流器ZCT和與零相變流器ZCT連接的漏電檢測控制電路，漏電檢測控制電路包括集成電路1C，集成電路IC的輸出端連接有跳閘驅動電路，跳閘驅動電路包括有單向可控矽SCR，該斷路器還包括一對貫穿零相變流器ZCT的分別連接電源埠 A和負載埠 B的電源引入線，電源引入線包括電源引入線a和電源引入線b，電源引入線a和電源引入線b上分別設有與電源埠 A連接的一對電源開關，所述電源引入線b連接半波整流二級管Dl的陰極，半波整流二極體Dl的陽極通過電磁線圈連接有所述單向可控矽SCR的陰極，單向可控矽SCR的陽極與電源引入線a連接，單向可控矽SCR的控制極與所述的集成電路IC的信號輸出端連接；該斷路器還包括過壓檢出電路，過壓檢出電路包括一上限電壓比較器，上限電壓比較器的正向輸入端通過取樣電路與所述電源引入線a連接，上限電壓比較器的反向輸入端通過電阻R2與所述電源引入線a連接，通過所述的半波整流二極體Dl整流後給上限電壓比較器提供基準電壓，上限電壓比較器的反向輸入端還通過基準電阻R3接地；所述的上限電壓比較器的輸出端連接有或門電路的輸入端，或門電路的輸出端與所述的集成電路IC的輸入端連接。作為優選，該斷路器還包括包括欠壓檢出電路，欠壓檢出電路包括一下限電壓比較器，下限電壓比較器的反向輸入端通過取樣電路與所述的電源引入線a連接，下限電壓 比較器的正向輸入端通過電阻R2與所述電源引入線a，通過所述的半波整流二極體Dl整流後提供基準電壓，下限電壓比較器的正向輸入端還連接有一基準電阻R4，基準電阻R4另一端接地；所述的下限電壓比較器的輸出端連接有或門電路的輸入端，或門電路的輸出端與所述的集成電路IC的輸入端連接。作為優選，上述的電阻R2與上限電壓比較器的反向輸入端和下限電壓比較器的正向輸入端之間連接有電容C2，電容C2的另一端與所述的半波整流二極體Dl的陽極連接。作為優選，上述的上限電壓比較器和下限電壓比較器的輸出端均連接電容C3，電容C3的另一端與所述的半波整流二極體Dl的陽極連接並接地。作為優選，上述的取樣電路包括依次連接的電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R8，所述的上限電壓比較器的正向輸入端和下限電壓比較器的反向輸入端連接在電阻R7和電阻R8之間，所述的取樣電路的電阻R5另一端與所述的電源引入線a連接，電阻R8的另一端與所述的半波整流二極體Dl的陽極連接。 作為優選，該斷路器還包括一漏電測試電路，漏電測試電路的一端連接任意一根電源引入線的電源埠 A與其對應的電源開關之間，其另一端貫穿零相變流器ZCT連接另外一根電源引入線上，所述的漏電測試電路包括串接的開關Kl和電阻R1。作為優選，上述的半波整流二極體Dl的陽極連接有二極體D2的陽極，二極體D2的陰極連接在所述的電源引入線a上。本發明巧妙的在單向可控矽SCR上連接有半波整流二極體Dl，經通過單向可控矽SCR的電壓進行半波整流，在漏電檢測控制電路輸出信號向單向可控矽SCR以門信號輸入，則單向可控矽SCR處於閉合狀態，電壓被施加到電磁線圈上，驅動跳閘裝置斷開開關後，根據單向可控矽SCR的特性當閉合的單向可控矽SCR在通過半波整流二極體Dl半波整流的電壓為O時，單向可控矽SCR斷開，所以有效的防止在負載埠 B引入電源時電源開關斷開以後，也繼續向漏電斷路器供應在負載部位埠引入的電源，導致漏電斷路器內部的螺線管線圈、單向可控矽SCR和電路基板等的燒損，並可能由此而發生火災的現象發生。上限電壓比較器將取樣電路的電壓與電阻R2間的電壓進行比較，在發生過壓時，門電路12導通，向集成電路IC輸入信號，集成電路IC輸出信號，單向可控矽SCR接收門信號並打開，完成上述斷開電源開關的步驟，有效保護了由於過壓帶來的危害。


圖I為現有技術的電路原理圖。圖2為本發明實施例的電路原理圖。圖3本發明單向可控矽SCR的工作狀態示意圖
具體實施例方式下面結合附圖1-3，對本發明的技術方案的具體實施方式
作進一步具體的說明。實施例一種多功能漏電斷路器，包括零相變流器ZCT和與零相變流器ZCT連接的 漏電檢測控制電路2，以及一漏電測試電路3。漏電檢測控制電路2包括集成電路1C，集成電路IC的輸出端連接有跳閘驅動電路
8。跳閘驅動電路8包括有單向可控矽SCR，單向可控矽SCR的陰極連接有電磁線圈5。該斷路器還包括一對貫穿零相變流器ZCT的分別連接電源埠 A和負載埠 B的電源引入線，電源引入線包括電源引入線a6和電源引入線b7，電源引入線a6和電源引入線b7上分別設有與電源埠 A連接的一對電源開關1，所述電源引入線b7連接半波整流二級管Dl的陰極，半波整流二極體Dl的陽極通過上述的電磁線圈5連接有所述單向可控矽SCR的陰極，單向可控矽SCR的陽極與電源引入線a6連接，單向可控矽SCR的控制極與所述的集成電路IC的信號輸出端連接。半波整流二極體Dl將把正玄波輸入的電源的波形整流為半波(正玄波正部分的整流波)
半波整流二極體Dl的陽極連接有二極體D2的陽極，二極體D2的陰極連接在所述的電源引入線a6上。半波整流二極體D2將把正玄波輸入的電源的波形整流為半波(正玄波負部分的整流波)
該斷路器還包括過壓檢出電路10和欠壓檢出電路13。過壓檢出電路10包括一上限電壓比較器11，上限電壓比較器11的正向輸入端通過取樣電路9與所述電源引入線a6連接，上限電壓比較器11的反向輸入端通過電阻R2與所述電源引入線a6連接，通過所述的半波整流二極體Dl整流後提供基準電壓，上限電壓比較器11的反向輸入端還連接有一基準電阻R3，基準電阻R3另一端接地；調整基準電路R3可改變基準電壓。所述的上限電壓比較器11的輸出端連接有或門電路12的輸入端，或門電路12的輸出端與所述的集成電路IC的輸入端連接。欠壓檢出電路13包括一下限電壓比較器14，下限電壓比較器14的反向輸入端通過取樣電路9與所述的電源引入線a6連接，下限電壓比較器14的正向輸入端通過電阻R2與所述電源引入線a6，通過所述的半波整流二極體Dl整流後提供基準電壓，下限電壓比較器14的正向輸入端還連接有一基準電阻R4，基準電阻R4另一端接地；調整基準電阻R4可改變基準電壓。所述的下限電壓比較器14的輸出端連接有或門電路12的輸入端，或門電路12的輸出端與所述的集成電路IC的輸入端連接。取樣電路9包括依次連接的電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R8，所述的上限電壓比較器11的正向輸入端和下限電壓比較器14的反向輸入端連接在電阻R7和電阻R8之間，所述的取樣電路9的電阻R5另一端與所述的電源引入線a6連接，電阻R8的另一端與所述的半波整流二極體Dl的陽極連接。調整電阻R8可以改變電壓的衰減量。在電阻R2與上限電壓比較器11的反向輸入端和下限電壓比較器14的正向輸入端之間連接有電容C2，電容C2的另一端與所述的半波整流二極體Dl的陽極連接。C2起到穩定迴路的作用。上限電壓比較器11和下限電壓比較器14的輸出端均連接電容C3，電容C3的另一端與所述的半波整流二極體Dl的陽極連接並接地。C3保證了在既有去除雜音的同時，能夠保證在漏電狀態下維持一定的電壓以上讓集成電路IC能夠使單向可控矽SCR導通完成跳閘動作。當在電源埠 A引入電源時，在發生漏電漏電情況下，零相變流器ZCT感應到這種情況後，會根據上述漏電檢測控制電路2的集成電路IC顯示發生漏電的輸出信號，單向可 控矽SCR接收門信號並打開，在電磁線圈5上接通電壓，啟動跳閘裝置打開電源開關1，上述電源開關I打開時，阻斷在電源埠 A引入電源。取樣電路9將電壓衰減到測定範圍內。取樣電路9的電壓通過過壓檢出電路10的上限電壓比較器11和欠壓檢出電路13的下限電壓比較器14與電阻R2和電容C2的基準電壓進行比較，判定過壓和欠壓的狀態，如果發生過壓和欠壓，或門電路12導通，向集成電路IC輸入信號，集成電路IC輸出信號，單向可控矽SCR接收門信號並打開，在電磁線圈5上接通電壓，啟動跳閘裝置打開電源開關1，上述電源開關I打開時，阻斷在電源埠 A引入電源。當在負載埠 B引入電源，電源埠 A接入負載時，在發生漏電情況下，零相變流器ZCT感應到這種情況後，會根據上述漏電檢測控制電路2的集成電路IC顯示發生漏電的輸出信號，單向可控矽SCR接收門信號並打開，在電磁線圈5上接通電壓，啟動跳閘裝置打開電源開關I。如圖3所示在漏電檢測控制電路2輸出信號向單向可控矽SCR以門信號輸入,單向可控矽SCR導通，電壓被施加到電磁線圈5上時，漏電檢測出控制電路2的直流電壓為0，形成復位狀態，不再發生輸出信號。所以，在把漏電檢測控制電路2裡發生的輸出信號作為門信號輸入而使單向可控矽SCR導通，在區間Tl裡，因為沒有向單向可控矽SCR的輸入門信號，所以單向可控矽SCR在半波整流的直流電源的半波電壓為O的狀態下，單向可控矽SCR截止。在區間T2，半波整流後的直流電源在單向可控SCR截止的狀態下沒有門信號，所以單向可控矽SCR保持截止狀態，在電磁線圈5上不再施加電壓。所以，在半波整流的直流電源導通單向可控矽SCR，電壓施加在電磁線圈5上，電源開關I斷開後，單向可控矽SCR會重新自動截止，自動轉換的單向可控矽SCR不會讓電壓再施加到電磁線圈5上，避免導致斷路器內部的電磁線圈5、單向可控矽SCR和電路基板等的燒損，並可能由此而發生火災的現象發生。同樣的，取樣電路9將電壓衰減到測定範圍內。取樣電路9的電壓通過過壓檢出電路10的上限電壓比較器11和欠壓檢出電路13的下限電壓比較器14與電阻R2和電容C2的基準電壓進行比較，判定過壓和欠壓的狀態，如果發生過壓和欠壓，或門電路12導通，向集成電路IC輸入信號，集成電路IC輸出信號，單向可控矽SCR接收門信號並打開，在電磁線圈5上接通電壓，完成上述過程的動作。現有技術中，即使在開關Kl閉合，電壓接通到電磁線圈5上，驅動跳閘裝置，斷開電源開關以I後，在漏電測試電路3也會持續供應測試電源，在零相變流器ZCT上會貫通電流，持續通電。這樣會導致電壓在漏電測試電路3的電阻上持續加壓，會發生電阻的燒損，並可能由此導致發生火災。如果在漏電測試電路3上測試電流不斷貫通零相變流器ZCT，貫通零相變流器ZCT電流的向量和也不為O，會重新在漏電檢測控制電路2查出漏電，再發生輸出信號讓關閉的單向可控矽SCR重新被導通，把電壓施加到在電磁線圈5後截止，持續反覆這種過程，同樣也會導致電磁線圈5發生燒損。對此，可通過上述將漏電測試電路3的一端連接在電源引入線的任何一端電源埠 A與其對應的電源開關I之間，上述漏電測試電路3的另一端連接在另外一根電源引入線的負載埠和上述零相變流器ZCT之間。漏電測試電路3包括串接的開關Kl和電阻 Rl。所以當電源開關I斷開，在負載埠 B引入到負載設備的電源被切斷時，向漏電測試電路3供應的電源會被切斷，測試電流再也不貫通零相變流器ZCT流動。所以，漏電檢測控制電路2上不會檢測出漏電，在漏電檢測控制電路2不再發生向單向可控矽SCR輸入門信號，所以單向可控矽SCR不會再反覆發生導通、截止的現象，所以電壓不會持續被施加到電磁線圈5上，防止了電磁線圈5燒損。
權利要求
1.一種多功能漏電斷路器，包括零相變流器ZCT和與零相變流器ZCT連接的漏電檢測控制電路(2)，漏電檢測控制電路(2)包括集成電路1C，集成電路IC的輸出端連接有跳閘驅動電路(8)，跳閘驅動電路(8)包括有單向可控矽SCR，其特徵在於，該斷路器還包括一對貫穿零相變流器ZCT的分別連接電源埠 A和負載埠 B的電源引入線，電源引入線包括電源引入線a (6)和電源引入線b (7)，電源引入線a (6)和電源引入線b (7)上分別設有與電源埠 A連接的一對電源開關(1)，所述電源引入線b (7)連接半波整流二級管Dl的陰極，半波整流二極體Dl的陽極通過電磁線圈(5)連接有所述單向可控矽SCR的陰極，單向可控矽SCR的陽極與電源引入線a (6)連接，單向可控矽SCR的控制極與所述的集成電路IC的信號輸出端連接；該斷路器還包括過壓檢出電路(10)，過壓檢出電路(10)包括一上限電壓比較器(11)，上限電壓比較器(11)的正向輸入端通過取樣電路(9)與所述電源引入線a(6)連接，上限電壓比較器(11)的反向輸入端通過電阻R2與所述電源引入線a (6)連接，通過所述的半波整流二極體Dl整流後給上限電壓比較器(11)提供基準電壓，上限電壓比較器(11)的反向輸入端還通過基準電阻R3接地；所述的上限電壓比較器(11)的輸出端連接有或門電路(12)的輸入端，或門電路(12)的輸出端與所述的集成電路IC的輸入端連接。
2.根據權利要求I所述的一種多功能漏電斷路器，其特徵在於，該斷路器還包括包括欠壓檢出電路(13)，欠壓檢出電路(13)包括一下限電壓比較器(14)，下限電壓比較器(14)的反向輸入端通過取樣電路(9)與所述的電源引入線a (6)連接，下限電壓比較器(14)的正向輸入端通過電阻R2與所述電源引入線a (6)連接，通過所述的半波整流二極體Dl整流後提供基準電壓；下限電壓比較器(14)的正向輸入端還連接有一基準電阻R4，基準電阻R4另一端接地；所述的下限電壓比較器(14)的輸出端連接有或門電路(12)的輸入端，或門電路(12)的輸出端與所述的集成電路IC的輸入端連接。
3.根據權利要求I或2所述的一種多功能漏電斷路器，其特徵在於，在所述的電阻R2與上限電壓比較器(11)的反向輸入端和下限電壓比較器(14)的正向輸入端之間連接有電容C2，電容C2的另一端與所述的半波整流二極體Dl的陽極連接。
4.根據權利要求I或2所述的一種多功能漏電斷路器，其特徵在於，所述的上限電壓比較器(11)和下限電壓比較器(14)的輸出端均連接電容C3，電容C3的另一端與所述的半波整流二極體Dl的陽極連接並接地。
5.根據權利要求I或2所述的一種多功能漏電斷路器，其特徵在於，所述的取樣電路(9)包括依次連接的電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R8，所述的上限電壓比較器(11)的正向輸入端和下限電壓比較器(14)的反向輸入端連接在電阻R7和電阻R8之間，所述的取樣電路(9)的電阻R5另一端與所述的電源引入線a (6)連接，電阻R8的另一端與所述的半波整流二極體Dl的陽極連接。
6.根據權利要求I或2所述的一種多功能漏電斷路器，其特徵在於，該斷路器還包括一漏電測試電路(3)，漏電測試電路(3)的一端連接任意一根電源引入線的電源埠 A與其對應的電源開關(I)之間，其另一端貫穿零相變流器ZCT連接另外一根電源引入線上，所述的漏電測試電路(3)包括串接的開關Kl和電阻Rl。
7.根據權利要求I或2所述的一種多功能漏電斷路器，其特徵在於，所述的半波整流二極體Dl的陽極連接有二極體D2的陽極，二極體D2的陰極連接在所述的電源引入線a (6)上。
全文摘要
本發明涉及一種多功能漏電斷路器。一種多功能漏電斷路器，包括零相變流器ZCT、漏電檢測控制電路；單向可控矽SCR和用於半波整流的二極體D1以及過壓檢出電路。本發明巧妙的在單向可控矽SCR上連接有半波整流二極體D1，經通過單向可控矽SCR的電壓進行半波整流，在漏電檢測控制電路輸出信號向單向可控矽SCR以門信號輸入，根據單向可控矽SCR的特性當閉合的單向可控矽SCR在通過半波整流二極體D1半波整流的電壓為0時，單向可控矽SCR斷開。上限電壓比較器將取樣電路的電壓與電阻R間的電壓進行比較，在發生過壓時，單向可控矽SCR接收門信號並打開，完成上述斷開電源開關的步驟，有效保護了由於過壓帶來的危害。
文檔編號H02H3/24GK102946084SQ20121048655
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日
發明者黃柄皓, 李慶華 申請人:黃柄皓, 李慶華