用於高電壓輸出模塊的漏電保護裝置的製作方法

2023-05-22 01:23:26

專利名稱：用於高電壓輸出模塊的漏電保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種漏電保護裝置，尤其涉及一種用在模塊電源 的高電壓輸出模塊中，可以在出現漏電流的情況下實施斷電保護的裝 置，屬於電氣安全技術領域。
背景技術：
隨著電子工業的不斷發展，模塊電源的種類越來越多，其應用範 圍也日益廣泛。在很多應用場合中，需要模塊電源輸出高壓直流電信
號。這些高壓直流電信號的輸出電壓往往超過安全電壓42伏，輸出電 流的大小也常常超過通過人身的安全直流電流50mA。 一旦由於設計缺 陷或者設備故障而出現漏電流，將會給相關設備操作人員帶來人身上 的危險。
為了避免因為漏電流而造成人身傷害，人們在低壓配電系統中廣 泛使用漏電保護裝置。漏電保護裝置是在規定條件下，當漏電電流達 到或超過給定值時能自動斷開電路的開關電器或組合電器。它由檢測 機構、判斷機構和執行機構這三部分組成。當有人觸電或設備漏電時， 會出現兩種異常現象， 一是產生漏電電流，二是出現漏電電壓。有了 漏電電流，從電氣設備插入電網的電流和從電網流入電氣設備的電流 就不相等了。另外，在電氣設備漏電時，殼體對地電壓就不為零了，
而出現的對地電壓就叫漏電電壓。檢測機構將漏電電流或漏電電壓的 信號檢測出來，然後送給判斷機構。判斷機構判斷檢測機構送來的信 號大小，是否達到預設值。如果達到預設值，它就會把信號傳給執行 機構。執行機構按判斷機構傳來的信號進行動作。
目前，常用的漏電保護裝置往往將執行機構的動作限定為光電報 警，即當漏電流達到預設值時，利用發光二極體進行報警指示，以免 操作人員發生危險。但是僅僅採用這樣的報警方式，對操作人員的保 護是不徹底的。例如如果預設的漏電流是20mA，當漏電流達到20mA 時漏電保護裝置告警；當漏電流超過人身的安全直流電流50mA時，漏 電保護裝置還是告警，那麼操作人員在漏電流超過50mA的時候進行操作，將可能對人體會造成一定的傷害。 發明內容
本實用新型的目的是提供一種用於高電壓輸出模塊的漏電保護裝 置。該裝置可以在漏電流達到預設值時自動切換模塊電源的輸出，避 免給操作人員帶來傷害。
為實現上述的目的，本實用新型採用下述的技術方案-一種漏電保護裝置，用在模塊電源的高電壓輸出模塊中，其特徵 在於
所述漏電保護裝置包括第一運算放大器和第二運算放大器、橋式 整流電路和多個電阻；
其中，所述第一運算放大器的反向輸入端與所述第二運算放大器 的同向輸入端連接，所述第一運算放大器的同向輸入端連接用於採集 漏電流信號的取樣電阻，所述第二運算放大器的反向輸入端也連接所 述取樣電阻；
所述第一運算放大器的輸出端連接所述橋式整流電路的1端，所 述第二運算放大器的輸出端連接所述橋式整流電路的3端；
光耦反饋裝置中光耦的輸入端正極連接所述橋式整流電路的2 端，輸入端負極連接所述橋式整流電路的4端。 所述橋式整流電路由四個二極體組成。
一種模塊電源，包括輸入整流濾波裝置、隔離變壓器、輸出整流 濾波裝置、PWM控制電路、光耦反饋裝置和輸出穩壓裝置，其特徵在 於
所述模塊電源還具有上述的漏電保護裝置，所述漏電保護裝置分 別與所述輸出穩壓裝置和所述光耦反饋裝置相連接。
本實用新型所提供的漏電保護裝置不僅可以對漏電流進行實時監 控，而且當漏電流達到或超過預設值時，該漏電保護裝置處於保護狀 態，可以使模塊電源停止輸出，避免因為人為疏忽給人體帶來傷害。以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一歩的說明。

圖1為本漏電保護裝置的電路原理示意圖2為設置在模塊電源內部的漏電保護裝置的使用狀態示意圖。
具體實施方式
參見圖1所示，本漏電保護裝置包括兩個作為比較器的運算放大
器N1A和N1B、穩壓管、二極體和多個電阻。其中，N1A的反向輸入端 與N1B的同向輸入端相連接，N1A的同向輸入端經起分壓作用的電阻 後連接取樣電阻，N1B的反向輸入端也連接取樣電阻。該取樣電阻直 接接地，以便採集漏電流信號。四個二極體Dl組成一個橋式整流電路。 N1A的輸出端經電阻R40連接該橋式整流電路的1端，而N1B的輸出 端經電阻R41連接該橋式整流電路的3端。光耦反饋裝置中光耦的輸 入端的正極連接橋式整流電路的2端，光耦的輸入端的負極連接橋式 整流電路的4端。
上述漏電保護裝置的工作過程是這樣的首先，由接地的取樣電 阻採集漏電流信號。該漏電流信號經取樣電阻後轉換為電壓信號，經 電阻分壓後進入比較器的輸入端。通過比較器與預設值進行比較，當 高於預設值時，N1B輸出端的電平高於N1A輸出端的電平，從而驅動 光耦內部的發光二極體，通過光耦將C0MP端的電位拉低，使整個高電 壓輸出模塊停止輸出，從而保護操作人員免受漏電流的傷害。
圖2是設置在模塊電源內部的漏電保護裝置的使用狀態示意圖。 該模塊電源除了具有本實用新型所提供的漏電保護裝置之外，還具有 輸入整流濾波裝置、隔離變壓器、輸出整流濾波裝置、PWM控制電路、 光耦反饋裝置和輸出穩壓裝置。其中，輸入整流濾波裝置分別連接隔 離變壓器和PWM控制電路，隔離變壓器和輸出穩壓裝置分別連接輸出 整流濾波裝置，輸出穩壓裝置也連接光耦反饋裝置，光耦反饋裝置連 接PWM控制電路。漏電保護裝置設置在模塊電源內部，分別與輸出穩 壓裝置和光耦反饋裝置相連接。當模塊電源運行時，漏電保護裝置實 時監控漏電流的狀況。當漏電流超過預設值時，漏電保護裝置開始動 作，利用光耦反饋裝置中的光耦將COMP端的電位拉低，從而使模塊電 源停止對外輸出，避免因為人為疏忽給操作人員的人體帶來傷害。
上面對本用於高電壓輸出模塊的漏電保護裝置進行了詳細的說 明。對本領域的一般技術人員而言，在不背離本實用新型實質精神的 前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都將構成對本實用新型專利 權的侵犯，將承擔相應的法律責任。
權利要求1. 一種漏電保護裝置，用在模塊電源的高電壓輸出模塊中，其特徵在於所述漏電保護裝置包括第一運算放大器和第二運算放大器、橋式整流電路和多個電阻；其中，所述第一運算放大器的反向輸入端與所述第二運算放大器的同向輸入端連接，所述第一運算放大器的同向輸入端連接用於採集漏電流信號的取樣電阻，所述第二運算放大器的反向輸入端也連接所述取樣電阻；所述第一運算放大器的輸出端連接所述橋式整流電路的(1)端，所述第二運算放大器的輸出端連接所述橋式整流電路的(3)端；光耦反饋裝置中光耦的輸入端正極連接所述橋式整流電路的(2)端，輸入端負極連接所述橋式整流電路的(4)端。
2. 如權利要求1所述的漏電保護裝置，其特徵在於 所述橋式整流電路由四個二極體組成。
3. —種模塊電源，包括輸入整流濾波裝置、隔離變壓器、輸出整 流濾波裝置、PWM控制電路、光耦反饋裝置和輸出穩壓裝置，其特徵 在於所述模塊電源還具有如權利要求1所述的漏電保護裝置，所述漏 電保護裝置分別與所述輸出穩壓裝置和所述光耦反饋裝置相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種漏電保護裝置，包括第一運算放大器和第二運算放大器、橋式整流電路和多個電阻；其中，第一運算放大器的反向輸入端與第二運算放大器的同向輸入端連接，第一運算放大器的同向輸入端和第二運算放大器的反向輸入端連接取樣電阻；第一運算放大器的輸出端連接橋式整流電路的(1)端，第二運算放大器的輸出端連接橋式整流電路的(3)端；光耦的輸入端正極連接橋式整流電路的(2)端，輸入端負極連接橋式整流電路的(4)端。本漏電保護裝置不僅可以對漏電流進行實時監控，而且當漏電流達到或超過預設值時，該漏電保護裝置處於保護狀態，可以使模塊電源停止輸出，避免因為人為疏忽給人體帶來傷害。
文檔編號H02H3/14GK201260062SQ20082011030
公開日2009年6月17日 申請日期2008年8月29日 優先權日2008年8月29日
發明者鎮 王 申請人:鎮 王