漏電斷路器的可調式智能型控制裝置的製作方法
2023-05-01 11:35:26 2
專利名稱：漏電斷路器的可調式智能型控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及漏電斷路器技術，尤其涉及一種漏電斷路器的可調式智能型控制
直O
背景技術：
一般的漏電斷路器是由零序電流互感器、控制裝置、脫扣器、報警裝置組成，其中， 被保護電路的火線、零線均穿過零序電流互感器的鐵芯，使零序電流互感器可以採集被保 護電路的漏電信號並輸入至控制裝置，控制裝置根據漏電信號的大小而控制脫扣器是否動 作，從而控制漏電斷路器是否跳閘，達到保護的目的。現有技術中漏電斷路器的控制裝置主要包括漏電檢測集成電路晶片(如型號為 M54123的漏電檢測集成電路晶片)、RC(阻容式)延時電路、可控矽，其工作原理是零序電流 互感器將採集的漏電信號輸入至漏電檢測集成電路晶片，經過漏電檢測集成電路晶片的內 部比較器進行比較，若漏電信號電壓超過門H電壓，則漏電檢測集成電路晶片輸出高電平， 啟動RC延時電路和報警裝置，提醒用戶發生漏電故障，如果用戶在RC延時電路的延時時間 內消除漏電故障，則漏電檢測集成電路晶片不觸發可控矽，即脫扣器不動作，漏電斷路器不 跳閘；在RC延時電路的延時時間後，如果漏電故障仍然沒有消除，則漏電檢測集成電路芯 片觸發可控矽導通，使脫扣器動作，驅動漏電斷路器跳閘。但是，上述漏電斷路器的控制裝置的RC延時電路為模擬電路，延時時間並不精 確，而且這種控制裝置的延時時間和漏電信號基準值的調節，需要更換電子元器件或改變 電路結構，即延時時間和漏電信號基準值的調節較難，智能化程度低。
發明內容本實用新型的目的在於針對現有技術的不足而提供一種延時時間精確、可通過撥 碼開關電路方便地調節延時時間和漏電信號基準值的漏電斷路器的可調式智能型控制裝置。本實用新型的目的通過以下技術措施實現一種漏電斷路器的可調式智能型控 制裝置，它包括有信號濾波放大電路、存儲有控制程序的內置精確時間控制器的單片機、脫 扣控制電路、用於修改存儲在單片機內的控制程序的相關參數的撥碼開關電路，信號濾波 放大電路的輸入端與漏電斷路器的零序電流互感器連接，信號濾波放大電路的輸出端與單 片機的信號輸入端連接，脫扣控制電路的輸入端與單片機的控制信號輸出端連接，脫扣控 制電路的輸出端與漏電斷路器的脫扣器連接，撥碼開關電路與單片機的參數修改信號端連 接，單片機的報警信號輸出端與漏電斷路器的報警裝置連接。進一步包括顯示模塊，顯示模塊與單片機的顯示信號輸出端連接。所述顯示模塊為數碼管顯示電路。所述單片機採用內置10位A/D (模數轉換)高精度轉換電路的單片機。所述單片機的型號為STC12C56^AD。[0011]進一步包括電源電路，電源電路的輸入端外接交流電，信號濾波放大電路的電源 輸入端、單片機的電源輸入端、脫扣控制電路的電源輸入端、顯示模塊的電源輸入端均與電 源電路的輸出端連接。所述脫扣控制電路包括電阻R10、二極體D6、三極體Q4、繼電器，電阻RlO —端與單 片機的控制信號輸出端連接，電阻RlO另一端與三極體Q4的基極連接，三極體Q4的集電極 與電源電路的輸出端連接，三極體Q4的發射極與繼電器的線圈Kl 一端、二極體D6的負極 連接，繼電器的線圈Kl另一端、二極體D6的正極均接地，繼電器的常開開關SBl的兩端與 漏電斷路器的脫扣器連接。所述三極體Q4為NPN型三極體。進一步包括程序下載埠，程序下載埠與單片機的程序輸入端連接。本實用新型有益效果在於本實用新型包括有信號濾波放大電路、存儲有控制程 序的內置精確時間控制器的單片機、脫扣控制電路、用於修改存儲在單片機內的控制程序 的相關參數的撥碼開關電路，信號濾波放大電路的輸入端與漏電斷路器的零序電流互感器 連接，信號濾波放大電路的輸出端與單片機的信號輸入端連接，脫扣控制電路的輸入端與 單片機的控制信號輸出端連接，脫扣控制電路的輸出端與漏電斷路器的脫扣器連接，撥碼 開關電路與單片機的參數修改信號端連接，單片機的報警信號輸出端與漏電斷路器的報警 裝置連接。在使用時，本實用新型可通過單片機精確設定延時時間，並且可以通過撥碼開關 電路方便地修改存儲在單片機內的控制程序的相關參數而調節延時時間和漏電信號基準 值，無需更換電子元器件或改變電路結構，因此本實用新型具有延時時間精確、調節延時時 間和漏電信號基準值方便的特點。
圖1是本實用新型一種漏電斷路器的可調式智能型控制裝置實施例1的方框原理 圖。圖2是本實用新型一種漏電斷路器的可調式智能型控制裝置實施例1的單片機與 撥碼開關電路的電路原理圖。圖3是本實用新型一種漏電斷路器的可調式智能型控制裝置實施例1的電源電路 的電路原理圖。圖4是本實用新型一種漏電斷路器的可調式智能型控制裝置實施例1的信號濾波 放大電路的電路原理圖。圖5是本實用新型一種漏電斷路器的可調式智能型控制裝置實施例1的脫扣控制 電路的電路原理圖。圖6是本實用新型一種漏電斷路器的可調式智能型控制裝置實施例1的顯示模塊 的電路原理圖。圖7是本實用新型一種漏電斷路器的可調式智能型控制裝置實施例2的方框原理 圖。圖8是本實用新型一種漏電斷路器的可調式智能型控制裝置實施例2的單片機與 撥碼開關電路的電路原理圖。在圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8中包括有[0025]1——零序電流互感器3——單片機5——撥碼開關電路7——脫扣器9——電源電路
2——信號濾波放大電路 4——脫扣控制電路 6——顯示模塊 8——報警裝置 10——程序下載埠。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。實施例1本實用新型的一種漏電斷路器的可調式智能型控制裝置，如圖1 6所示，包括有 信號濾波放大電路2、存儲有控制程序的內置精確時間控制器的單片機3、脫扣控制電路4、 用於修改存儲在單片機3內的控制程序的相關參數的撥碼開關電路5，信號濾波放大電路2 的輸入端與漏電斷路器的零序電流互感器1連接，使信號濾波放大電路2可以通過漏電斷 路器的零序電流互感器1採集漏電信號；信號濾波放大電路2的輸出端與單片機3的信號 輸入端(P1. 7)連接，使漏電信號經過信號濾波放大電路2的濾波放大後，再輸入至單片機 3 ；脫扣控制電路4的輸入端與單片機3的控制信號輸出端連接，脫扣控制電路4的輸出端 與漏電斷路器的脫扣器7連接，使單片機3可以通過脫扣控制電路4控制漏電斷路器的脫 扣器7動作；撥碼開關電路5與單片機3的參數修改信號端連接，使用戶可以通過撥碼開關 電路5方便地修改存儲在單片機3內的控制程序的相關參數，從而調節延時時間和漏電信 號基準值；單片機3的報警信號輸出端與漏電斷路器的報警裝置8連接，使單片機3可以驅 動漏電斷路器的報警裝置8發出報警信號，提醒用戶發生漏電故障，當然，所述漏電斷路器 的報警裝置8可以為LED指示燈或者漏電斷路器外接的聲光報警器。本實用新型進一步包括顯示模塊6，顯示模塊6與單片機3的顯示信號輸出端連 接，使單片機3可以驅動顯示模塊6顯示出即時的漏電信號的大小；其中，顯示模塊6為數 碼管顯示電路，當然，所述顯示模塊6也可以為其它的顯示裝置，如液晶顯示屏，不僅限於 數碼管顯示電路。單片機3採用內置10位A/D高精度轉換電路的單片機，這種單片機3，由於內置 10位A/D高精度轉換電路，因此不需要另外使用專門的A/D轉換晶片，節約了成本，提高了 整個裝置的集成度。本實用新型進一步包括電源電路9，電源電路9的輸入端外接交流電(如220V的市 電)，信號濾波放大電路2的電源輸入端、單片機3的電源輸入端、脫扣控制電路4的電源輸 入端、顯示模塊6的電源輸入端均與電源電路9的輸出端(VCC)連接，電源電路9輸出直流 電(如5V直流電)，為信號濾波放大電路2、單片機3、脫扣控制電路4、顯示模塊6等電路供 H1^ ο脫扣控制電路4包括電阻R10、二極體D6、三極體Q4、繼電器，電阻RlO—端與單片 機3的控制信號輸出端(P2. 0)連接，電阻RlO另一端與三極體Q4的基極(B)連接，三極體 Q4的集電極(C)與電源電路9的輸出端連接，三極體Q4的發射極(E)與繼電器的線圈Kl 一端、二極體D6的負極連接，繼電器的線圈Kl另一端、二極體D6的正極均接地(GND)，繼電 器的常開開關SBl的兩端(即第1、2腳)與漏電斷路器的脫扣器7連接。當單片機3的控制信號輸出端輸出低電平時，三極體Q4截止，繼電器的線圈Kl不通電，繼電器的常開開關SBl 不吸合，所以漏電斷路器的脫扣器7不動作；當單片機3的控制信號輸出端輸出高電平時， 三極體Q4導通，繼電器的線圈Kl通電，繼電器的常開開關SBl吸合，促使漏電斷路器的脫 扣器7動作。其中，所述單片機3的型號為STC12C56^AD ；所述三極體Q4為NPN型三極體；當 然，上述電子元器件的型號及參數僅供參考，在具體實施本技術方案時，其型號及參數值可 根據實際環境進行修改。本實用新型工作原理首先，信號濾波放大電路2通過漏電斷路器的零序電流互 感器1不斷地採集漏電信號，漏電信號經過信號濾波放大電路2的濾波放大後，輸入至單片 機3 ；然後，單片機3的內置10位A/D高精度轉換電路將漏電信號轉換為數位訊號，並將該 數位訊號輸出至顯示模塊6進行顯示；接著，單片機3將該數位訊號與預先設定的漏電信號 基準值進行比較，若該數位訊號等於或小於預先設定的漏電信號基準值，則單片機3不啟 動內置精確時間控制器，即不進行延時，若該數位訊號大於預先設定的漏電信號基準值，則 單片機3啟動內置精確時間控制器進行延時，經過預先設定的延時時間後，單片機3的再將 內置10位A/D高精度轉換電路由新漏電信號轉換而得到的新數位訊號，與預先設定的漏電 信號基準值再次進行比較，當然，新數位訊號也會輸出至顯示模塊6進行顯示；此時，若新 數位訊號等於或小於預先設定的漏電信號基準值，則認為用戶已經消除了漏電故障，單片 機3的控制信號輸出端輸出低電平，三極體Q4截止，繼電器的線圈Kl不通電，繼電器的常 開開關SBl不吸合，所以漏電斷路器的脫扣器7不動作，漏電斷路器不跳閘，正常工作；若新 數位訊號仍然大於預先設定的漏電信號基準值，則認為漏電故障仍然存在，單片機3的控 制信號輸出端輸出高電平，三極體Q4導通，繼電器的線圈Kl通電，繼電器的常開開關SBl 吸合，促使漏電斷路器的脫扣器7動作，使漏電斷路器跳閘，達到保護的目的。由於本實用新型可通過單片機3的內置精確時間控制器精確設定延時時間，並且 可以通過撥碼開關電路5方便地修改存儲在單片機3內的控制程序的相關參數而調節延時 時間和漏電信號基準值，無需更換電子元器件或改變電路結構，因此本實用新型具有延時 時間精確、調節延時時間和漏電信號基準值方便的特點；而且本實用新型可通過單片機3 智能判斷漏電信號，提高了整個裝置的智能化程度，簡化了硬體架構。實施例2本實用新型的一種漏電斷路器的可調式智能型控制裝置的實施例2，如圖7、8所 示，本實施例與實施例1的不同之處在於，本實用新型進一步包括程序下載埠 10，程序下 載埠 10與單片機3的程序輸入端連接，用戶通過程序下載埠 10也可以修改存儲在單 片機3內的控制程序，例如修改延時時間、漏電信號基準值等相關參數，所以，使本實用新 型無需要再購買專門的編程燒寫器件，通過程序下載埠 10即可實現程序下載，方便產品 的調試、程序修改等。其中，程序下載埠 10為R232串口，當然，所述程序下載埠 10也 可以採用其它類型的埠，不僅限於R232串口。本實施例的其它結構及工作原理與實施例 1相同，在此不再贅述。最後應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實 用新型保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普 通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質和範圍。
權利要求1.一種漏電斷路器的可調式智能型控制裝置，其特徵在於它包括有信號濾波放大電 路、存儲有控制程序的內置精確時間控制器的單片機、脫扣控制電路、用於修改存儲在單片 機內的控制程序的相關參數的撥碼開關電路，信號濾波放大電路的輸入端與漏電斷路器的 零序電流互感器連接，信號濾波放大電路的輸出端與單片機的信號輸入端連接，脫扣控制 電路的輸入端與單片機的控制信號輸出端連接，脫扣控制電路的輸出端與漏電斷路器的脫 扣器連接，撥碼開關電路與單片機的參數修改信號端連接，單片機的報警信號輸出端與漏 電斷路器的報警裝置連接。
2.根據權利要求1所述的漏電斷路器的可調式智能型控制裝置，其特徵在於進一步 包括顯示模塊，顯示模塊與單片機的顯示信號輸出端連接。
3.根據權利要求2所述的漏電斷路器的可調式智能型控制裝置，其特徵在於所述顯 示模塊為數碼管顯示電路。
4.根據權利要求3所述的漏電斷路器的可調式智能型控制裝置，其特徵在於所述單 片機採用內置10位A/D高精度轉換電路的單片機。
5.根據權利要求4所述的漏電斷路器的可調式智能型控制裝置，其特徵在於所述單 片機的型號為STC12C56^AD。
6.根據權利要求5所述的漏電斷路器的可調式智能型控制裝置，其特徵在於進一步 包括電源電路，電源電路的輸入端外接交流電，信號濾波放大電路的電源輸入端、單片機的 電源輸入端、脫扣控制電路的電源輸入端、顯示模塊的電源輸入端均與電源電路的輸出端 連接。
7.根據權利要求1至6任意一項所述的漏電斷路器的可調式智能型控制裝置，其特徵 在於所述脫扣控制電路包括電阻R10、二極體D6、三極體Q4、繼電器，電阻RlO —端與單片 機的控制信號輸出端連接，電阻RlO另一端與三極體Q4的基極連接，三極體Q4的集電極與 電源電路的輸出端連接，三極體Q4的發射極與繼電器的線圈Kl 一端、二極體D6的負極連 接，繼電器的線圈Kl另一端、二極體D6的正極均接地，繼電器的常開開關SBl的兩端與漏 電斷路器的脫扣器連接。
8.根據權利要求7所述的漏電斷路器的可調式智能型控制裝置，其特徵在於所述三 極管Q4為NPN型三極體。
9.根據權利要求8所述的漏電斷路器的可調式智能型控制裝置，其特徵在於進一步 包括程序下載埠，程序下載埠與單片機的程序輸入端連接。
專利摘要本實用新型涉及漏電斷路器技術，尤其涉及一種漏電斷路器的可調式智能型控制裝置；其包括有信號濾波放大電路、單片機、脫扣控制電路、撥碼開關電路，信號濾波放大電路的輸入端與漏電斷路器的零序電流互感器連接，脫扣控制電路的輸出端與漏電斷路器的脫扣器連接，撥碼開關電路與單片機的參數修改信號端連接，單片機的報警信號輸出端與漏電斷路器的報警裝置連接。本實用新型可通過單片機精確設定延時時間，並且可以通過撥碼開關電路方便地修改存儲在單片機內的控制程序的相關參數而調節延時時間和漏電信號基準值，因此本實用新型具有延時時間精確、調節延時時間和漏電信號基準值方便的特點。
文檔編號H01H71/00GK201877813SQ2010206201
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月23日 優先權日2010年11月23日
發明者蘇洪新 申請人:東莞基業電氣設備有限公司