[发明专利]磁通门漏电传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测漏电的磁通门漏电传感器。

背景技术

作为用于检测从电源供给负载的电流的泄漏的装置，日本特开第2000-2738号公报公开了一种直流漏电检测装置。该装置具有环状芯，第一被检测导线和第二被检测导线插入到该芯中，同时在该芯上缠绕有线圈。

高频电流从高频输出电路流向线圈，通过整流电路，线圈两端的交流电压被转换为直流电压。然后，在比较电路中将直流电压与基准电压进行比较，在直流电压小于基准电压时，就将其判断为发生了漏电。

即，在发生漏电时，芯的磁通密度饱和而线圈的阻抗下降，该装置就是利用这一点来检测漏电。

在日本特开第2000-2738号公报所公开的直流漏电检测装置中，随着芯的温度变化，芯的磁导率也变化，因此，线圈的阻抗变化而使直流电压也发生了变化。另外，由于芯的磁通密度呈现滞后现象，因此，即使漏电电流量相等，所得到的直流电压值也不同，根据情况的不同，可能有时无法检测出漏电。

因此，对于日本特开2000-2738号公报所公开的直流漏电检测装置，很难说其在温度稳定性方面优良，而在温度变化剧烈的环境下，漏电的检测精度有可能下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温度稳定性优良的磁通门漏电传感器。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种磁通门漏电传感器，具有用于插入测定对象第一电线和第二电线的环状的芯以及缠绕在上述芯上的线圈，其特征在于，该磁通门漏电传感器包括：驱动电路，其将正负对称的矩形波电压施加到上述线圈上，以便一边使所述线圈的磁通密度的方向反向，一边使上述线圈的磁通密度饱和；比较器电路，其将与流经上述线圈的线圈电流对应地进行变化的测定电压与正负对称的正侧基准电压和负侧基准电压相比较，并输出正侧电信号和负侧电信号，其中，正侧电信号相当于上述测定电压比上述正侧基准电压高的期间，而负侧电信号对应于上述测定电压比上述负侧基准电压低的期间；以及判断电路，其用于比较从上述比较器电路输出的上述正侧电信号和上述负侧电信号。

根据本发明的一个实施方式的磁通门漏电传感器基于测定电压比正侧基准电压高的期间和测定电压比负侧基准电压低的期间，判断流经第一电线的电流和流经第二电线的电流之间的大小关系。即，其根据测定电压比正侧基准电压高的期间和测定电压比负侧基准电压低的期间来检测漏电。

根据该磁通门漏电传感器，由于施加的是正负对称的电压，使得芯的磁通密度边反向边饱和，因此，流经线圈的线圈电流不受芯的磁通密度滞后现象的影响。

另外，由于施加的是正负对称的电压，使得芯的磁通密度边反向边饱和，因此，即使芯的磁导率随温度的变化而变化，也可以维持测定电压比正侧基准电压高的期间和测定电压比负侧基准电压低的期间之间的相对关系。

这些结果使得该磁通门漏电传感器在广泛的温度范围内高精度地检测出漏电。

优选地，上述比较器电路包括：正侧比较器，其具有被施加上述测定电压的非倒相输入端子和用于输入上述正侧基准电压的倒相输入端子；负侧比较器，其具有被施加上述测定电压的倒相输入端子和用于输入上述负侧基准电压的非倒相输入端子；正侧电场效应晶体管，其具有用于输入上述正侧比较器的输出电压的栅极电极；以及负侧电场效应晶体管，其具有用于输入上述负侧比较器的输出电压的栅极电极，上述判断电路包含有积分电路，该积分电路对上述正侧电场效应晶体管和上述负侧电场效应晶体管的漏极电流相加，并输出与相加后的上述漏极电流的积分量对应的电压。

根据优选方式的磁通门漏电传感器，与测定电压比正侧基准电压高的期间相对应地波形整形后的栅极电压被施加到正侧电场效应晶体管上。另外，与测定电压比负侧基准电压低的期间相对应地波形整形后的栅极电压被施加到负侧电场效应晶体管上。

通过施加波形被如此整形过的栅极电压，根据该磁通门漏电传感器，漏电的检测精度提高。

附图说明

图1是示出一个实施方式的磁通门漏电传感器的构成例的框图；

图2是图1的磁通门漏电传感器的电路图；

图3是在未发生漏电时图2电路的时序图，其中，图3(a)示出了由电流检测电路检测出的线圈电流Ic随时间的变化，图3(b)示出了正侧比较器的输出电压Vcp+随时间的变化，图3(c)示出了负侧比较器的输出电压Vcp-随时间的变化，图3(d)示出了运算放大器的输出电压Vout随时间的变化；