[发明专利]内置自测试功能漏电保护电路及其检测方法

说明书

本发明涉及一种内置自测试功能漏电保护电路，解决了现有技术的不足，技术方案为：包括直流偏置电路、差分放大器、差分转单端输出运放、第一比较器、第二比较器、第三比较器、延时电路、计数/非计数模式选择电路、正常/测试模式选择电路、计数器、OSC振荡器、快速充放控制电路、数字逻辑控制电路、电源管理电路和报警驱动电路。

技术领域

本发明涉及一种漏电保护电路及其检测方法，具体涉及一种内置自测试功能漏电保护电路及其方法

背景技术

在工业、农业、交通、国防、企业、医院、学校及居民等用电中均广泛采用50/60HZ频率交流电，为确保人身生命和财产安全，在各级交流供电系统及居民入户用电中均要求安装漏电检测电路装置，以便能够有效检测到漏电或触电事故，及时切断电源，杜绝安全事故的发生。然而，目前使用的漏电检测电路装置均没有安装或者具有自动寿命检测功能电路，当漏电检测电路装置因老化或器件失效等因素不能正常使用时，由于无法及时发现，始终存在极大的安全隐患。尽管专用的漏电检测电路装置或漏电保护设备中设置有人工测试按钮，按下按钮，可以测试漏电保护电路是否正常，但在实际使用过程中，很少有人在每次交流用电设备开启使用前后定期使用该测试电路，同时，使用测试按钮方法会触发切断电源，影响正常使用，且测试按钮操作时间太长容易烧毁电路。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术使用测试按钮方法会触发切断电源，影响正常使用，且测试按钮操作时间太长容易烧毁电路的问题，提供一种漏电检测电路周期性测试装置及其检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种内置自测试功能漏电保护电路，与电流感应线圈连接，其特征在于：包括直流偏置电路、差分放大器、差分转单端输出运放、第一比较器、第二比较器、第三比较器、延时电路、计数/非计数模式选择电路、正常/测试模式选择电路、计数器、OSC振荡器、快速充放控制电路、数字逻辑控制电路、电源管理电路和报警驱动电路，所述直流偏置电路的输入端与电流感应线圈连接，所述直流偏置电路的输出端通过差分放大器与差分转单端输出运放的输入端连接，差分转单端输出运放的输出端与第一比较器的第一比较端连接，第一比较器的第二比较端与电源管理电路的基准电压输出端连接，所述第一比较器的输出端与延时电路连接，延时电路的输出端与第二比较器的第一比较端连接，第二比较器的第二比较端与电源管理电路的基准输出端连接，所述延时电路与快速充放控制电路电连接，第一比较器和第二比较器与电源管理电路的输出端连接，第二比较器的输出端与计数/非计数模式选择电路电连接，第二比较器的输出端还与正常/测试模式选择电路电连接，计数器使能端与计数/非计数模式选择电路电连接，数字逻辑控制电路的输出端通过OSC振荡器与计数器的输入端电连接，计数器的输出端与报警驱动电路电连接，快速充放控制电路的输出端连接第三比较器的第一输入端，第三比较器的输出端与报警驱动电路电连接，第三比较器的第二输入端为TEST端，正常/测试模式选择电路与报警驱动电路的使能端电连接；差分转单端输出运放的输出端为OA端，延时电路的输出端的输出端为DLY端，报警驱动电路的输出端为OS端，所述TEST端、OA端、DLY端和OS端分别通过外接电容接地。该测试方法为：当TEST端口为低于1.24V，系统为正常漏电保护工作模式，电流感应线圈检测到A型(包括AC型)漏电电流，在次级产生感应电流经电阻转换成电压输入至OP+和OP-两差分输入端口，经直流偏置电路将其电压偏置到差分运放正常工作电压范围并放大差分信号，然后经差分转单端输出运放转换成单端电压信号至OA端口，再通过比较器与参考电压比较，若大于参考电压，则通过延时电路DLY端口对外部接电容充电，当DLY端口充电电压高于参考电压1.24V后，内部比较器翻转成高电压信号，驱动OS端口输出高电平信号作为脱扣器断开或者报警器驱动信号，同时使能内部计数器计数30ms，30ms结束后仍旧通过比较器输出判断DLY电压是否为高，若为高，OS输出继续锁定30ms输出，计数器重新计数30ms.若漏电信号撤除，OA下降至1.24V以下后，DLY开始放电，当OS输出30ms周期结束时，若DLY电压已经下降至低于1.24V，则比较器输出为低，OS变为低电平。当TEST端口为高于1.24V，系统为测试模式，电流感应线圈检测到漏电电流，在次级产生感应电流经电阻转换成电压输入至OP+和OP-两差分输入端口，经直流偏置电路将其电压偏置到差分运放正常工作电压范围并放大差分信号，然后经差分转单端输出运放转换成单端电压信号至OA端口，再通过比较器与参考电压比较，若大于参考电压，由于在测试模式下，内部充电电路则通过延时电路DLY端口对外部接电容快速充电，当DLY端口快速充电至电压高于参考电压1.24V后，内部比较器翻转成高电压信号，驱动OS端口输出高电平信号作为脱扣器断开或者报警器驱动信号，此时，测试模式下内部计数器停止工作，OS输出信号直接与DLY端口电压及比较器相关，若漏电信号撤除，OA下降至1.24V以下后，DLY开始放电，当DLY电压已经下降至低于1.24V，则比较器输出为低，OS变为低电平。测试模式下，当TEST端口电压由高于1.24V下降至低于1.24V后，内部比较器输出变低，DLY进入快速放电模式，快速放电一段时间后，电路恢复正常漏电保护工作状态模式。由于在TEST端口为高于1.24V的测试模式下，内部电路能够实现快充快放功能及OS端口不具有输出锁定功能，因此在110V/220V交流50HZ/60HZ供电漏电保护系统中，在控制电路系统配合下可实现并确保在负半周期内完成漏电保护系统功能检测而不会触发可控硅驱动脱扣系统切断负载电源，而在进入AC交流正半周期漏电保护系统能正常工作。