[发明专利]一种漏电流检测电路及方法

权利要求书

1.一种漏电流检测电路，其特征在于，包括采用高磁导率铁氧体环形磁芯的变压器(T1)，变压器(T1)具有至少四个绕组，分别为激励绕组一(W₁)、激励绕组二(W₂)、电流校准绕组(W₃)及绕组(W₄)，绕组(W₄)为穿过高磁导率铁氧体环形磁芯的导体，若有漏电流I_k产生，则该漏电流I_k经绕组(W₄)自高磁导率铁氧体环形磁芯中穿过；校准电流发生单元经由开关三(K₃)与电流校准绕组(W₃)形成回路；

还包括主控单元、充磁单元、去磁单元、开关一(K₁)、开关二(K₂)及电流采样单元，开关一(K₁)及开关二(K₂)在主控单元控制下交替导通，开关一(K₁)导通时，充磁单元对激励绕组一(W₁)充电，主控单元通过电流采样单元检测到由初始电流值起增大的电流，该电流值增大至设定阈值后，开关一(K₁)关断且开关二(K₂)导通，由主控单元记录开关一(K₁)的导通时间T₁，开关一(K₁)关断后，去磁单元给激励绕组一(W₁)去磁，电流采样单元上的电流下降至初始电流值；开关二(K₂)导通时，充磁单元对激励绕组一(W₁)充电，主控单元通过电流采样单元检测到由初始电流值起增大的电流，该电流值增大至设定阈值后，开关二(K₂)关断且开关一(K₁)导通，由主控单元记录开关二(K₂)的导通时间T₂；

逆变器运行前，导通开关三(K₃)，由校准电流发生单元给出校准电流I₀，记录主控单元记录开关一(K₁)与主控单元记录开关二(K₂)的导通时间的差ΔT₀；逆变器运行后，断开开关三(K₃)，实时记录主控单元记录开关一(K₁)与主控单元记录开关二(K₂)的导通时间的差ΔT，依据实时监测有无漏电流I_k。

2.如权利要求1所述的一种漏电流检测电路，其特征在于，所述校准电流发生单元或采用电流源，或采用串联的电压源及电阻。

3.如权利要求1所述的一种漏电流检测电路，其特征在于，所述主控单元或采用微控制器，或采用驱动电路单元(U₁)和脉宽信号处理单元(U₂)，由该驱动电路单元(U₁)驱动所述开关一(K₁)及所述开关二(K₂)，同时，由该驱动电路单元(U₁)通过所述电流采样单元检测电流；脉宽信号处理单元(U₂)记录所述导通时间T₁及所述导通时间T₂。

4.如权利要求3所述的一种漏电流检测电路，其特征在于，所述脉宽信号处理单元(U₂)或为比较电路，或为串联的高速脉冲计数及数模转换电路。

5.如权利要求1所述的一种漏电流检测电路，其特征在于，所述充磁单元为电压源V_CC。

6.如权利要求1所述的一种漏电流检测电路，其特征在于，所述去磁单元或为电压源V_DD，或为接地的电容C₁。

7.一种采用如权利要求1所述的漏电流检测电路的漏电流检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、在逆变器运行前，主控单元工作，开关一(K₁)及开关二(K₂)在主控单元控制下始终保持交替导通，交替导通的过程为：

步骤1.1、开关一(K₁)在主控单元控制下导通；

步骤1.2、开关一(K₁)导通时，充磁单元对激励绕组一(W₁)充电，主控单元通过电流采样单元检测到由初始电流值起增大的电流，该电流值增大至设定阈值后，开关一(K₁)关断且开关二(K₂)导通，由主控单元记录开关一(K₁)的导通时间T₁，开关一(K₁)关断后，去磁单元给激励绕组一(W₁)去磁，电流采样单元上的电流下降至初始电流值；

步骤1.3、开关二(K₂)导通时，充磁单元对激励绕组一(W₁)充电，主控单元通过电流采样单元检测到由初始电流值起增大的电流，该电流值增大至设定阈值后，开关二(K₂)关断且开关一(K₁)导通，由主控单元记录开关二(K₂)的导通时间T₂，返回步骤1.2；

在上述步骤1.1至步骤1.3的过程中，导通时间T₁与导通时间T₂相等；

第二步、将开关三(K₃)导通，校准电流发生单元经由电流校准绕组(W₃)向变压器(T1)输入校准电流I₀，导通时间T₁与导通时间T₂在校准电流I₀的影响下产生差异，记为ΔT₀；

第三步、关断开关三(K₃)后逆变器运行，若在绕组(W₄)上产生漏电流I_k，则导通时间T₁与导通时间T₂在漏电流I_k的影响下产生差异，记为ΔT，依据实时得到漏电流I_k的具体数值。