專利名稱：相線零線接反自動判斷校正器的制作方法
技術領域：
本發明涉及用電安全技術領域，特別是涉及一種相線零線接反自動判斷校 正器。
背景技術：
目前，很多電器都要求必須有可靠的接地，但沒有一種設備可以對現有的 入室供電線路地線連接是否可靠進行檢測，對各種帶地線的插座的相線(火線) 和零線是否接反也沒有一種簡易的檢測方式。在一些有特殊要求的電子設備中， 對交流市電的相線(火線)和零線的連接有嚴格的要求，不允許接反，如發明
人已獲批準的專利"電容分壓型直流穩壓電源"(200720006694.5)和采用電容 限流降壓的電子裝置。
發明內容
本發明的目的在于提供一種相線零線接反自動判斷校正器，無論交流電源 輸入端的相線、零線接法如何，它都能使輸出相線、零線的接法保持正確，同 時本發明還能檢測出電器是否接有正確的地線，對檢測結果給出信號提示。使 用本發明可保證電器的用電安全，特別是保證電容分壓型直流穩壓電源和采用 電容限流降壓的電子裝置等電器的用電安全。
本發明相線零線接反自動判斷校正器，結構簡單，僅使用電容、電解、二 極管、繼電器、電阻和LED指示燈等無源器件組成，工作穩定可靠。如圖l本 發明相線零線接反自動判斷校正器電路原理框圖所示，本電路包含電容C1C2、 繼電器Jl、地線未接好顯示電路模塊1、整流濾波電路模塊2以及相線零線接 反顯示電路模塊3。
如圖1所示，當相線L、零線N和地線GND接法正確時，此時地線和零線都 為零電位，Cl等同于是并接在相線和零線之間，由于電容并接于交流電源中不 但不消耗能量，而且還具有功率因數補償和吸收電網有害脈沖的作用，所以此時本發明除C1以外的電路都沒有電壓降，不消耗任何功率。
當接入交流電源而沒有接好地線時，不管相線和零線如何4矣入，交流電壓
都是加在C1、 C2及三個模塊形成的回路上，由于C1的容量很小、容抗很大， 交流電壓主要是加在C1兩端，ICl ACin. C0C1(公式一)，其中ACin為交流輸 入電壓，co為交流輸入電壓的角頻率，此電流在才莫塊1中形成一個l永動的直流 電壓，選擇C1的容量使得IC1足以驅動模塊1中的LEDla,經R1再限流后驅動 LEDla，此時地線未接好顯示電路模塊l中的紅色發光二極管LEDla發光，提示 地線沒有接好。
在接好地線時，當輸入的交流電源以正確的接法接入，即相線接在ACin的 L端，零線接在ACin的N端，此時C1等同于是并接在相線和零線之間，并不消 耗能量；C2的一端接在零線上，模塊l的一端接在地線上，沒有產生電壓降， 此時LEDla、 LEDlb和繼電器也都沒有電壓降，不消耗任何能量；當輸入的交流 電源以不正確的接法接入，即相線接在ACin的N端，零線接在ACin的L端， 此時C2的一端接在相線上，模塊l的一端接在地線上，這兩個端口有交流電壓 產生，IC2 ACin . COC2(公式二)，選擇C2的容量使得IC2可以驅動繼電器即可， 此時相線零線接反顯示電路模塊3中的綠色發光二極管LEDlb得電發光，同時 地線未接好顯示電路模塊1紅色發光二極管LEDla也得電發光，雙發光二極管 發出黃光，而且繼電器得電吸合，使相線和零線自動校正，在ACout處輸出正 確的相位，即進'行相線零線接反自動判斷校正。
綜上所述，當接入交流電源而沒有接好地線時，本發明的雙發光二極管將 發出紅色光；在接好地線時，當輸入的交流電源以正確的接法接入，本發明的 雙發光二極管不發光；在接好地線時，當輸入的交流電源以不正確的接法接入， 本發明的雙發光二極管發出黃色光，而且繼電器得電吸合，使相線和零線自動 校正。
由于繼電器吸合要消耗電功率，當雙發光二極管發出黃色光時，指示輸入 的交流電源以不正確的接法接入，此時最好改變交流電源輸入相線和零線的接 法，使輸入的交流電源相線和零線以正確的接法接入，這樣可使本發明不消耗任何功率。
本發明也可以不使用繼電器，使它只起相線零線接反自動判斷器，當判斷 出相線零線接反時，以人工改變交流電源輸入相線和零線的接法，由于電源插 座插頭使用三線的，改變之后插在同 一個插座時可保證今后都是正確的。
本發明也可以在LEDla處引入蜂鳴器，當地線沒接好或相線零線接反時， 能同時以聲光警示。
本發明的有益效果是提供了一種相線零線接反自動判斷校正器，它可以 判斷或自動校正交流電源相線零線接反，并能判斷地線是否接好，以使對交流 市電的相線(火線)和零線的連接有嚴格要求的用電設備可以安全地工作。
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的說明。
圖1本發明相線零線接反自動判斷校正器電路原理框圖； 圖2本發明相線零線接反自動判斷校正器電路示例原理圖1; 圖3本發明相線零線接反自動判斷校正器電路示例原理圖2。
具體實施例方式
1、圖1本發明相線零線接反自動判斷校正器電路原理框圖，本電路包含電 容C1C2、繼電器J1、地線未接好顯示電鴻4莫塊1、整流濾波電路模塊2以及相 線零線接反顯示電路模塊3，其中模塊1和模塊2之間的連線通過的是交流電流。
如圖l所示，當相線L、零線N和地線GND接法正確時，此時地線和零線都 為零電位，Cl等同于是并接在相線和零線之間，由于電容并接于交流電源中不' 但不消耗能量，而且還具有功率因數補償和吸收電網有害脈沖的作用，所以此 時本發明除C1以外的電路都沒有電壓降，不消耗任何功率。
當接入交流電源而沒有接好地線時，不管相線和零線如何接入，交流電壓 都是加在C1、 C2及三個模塊形成的回路上，由于C1的容量很小、容抗很大， 交流電壓主要是加在Cl兩端，C2上幾乎沒有電壓降，IC1 ACin 'C0C1 (公式一 )，其中ACin為交流輸入電壓，co為交流輸入電壓的角頻率，此電流在才莫塊l中形 成一個脈動的直流電壓，選擇C1的容量使得IC1足以驅動模塊1中的LEDla, 經Rl再限流后驅動LEDla,此時地線未接好顯示電路才莫塊1中的紅色發光二極 管LEDla發光，提示地線沒有接好。
在接好地線時，當輸入的交流電源以正確的接法接入，即相線接在ACin的 L端，零線接在ACin的N端，此時Cl等同于是并接在相線和零線之間，并不消 耗能量，C2的一端接在零線上，模塊l的一端接在地線上，沒有產生電壓降， 此時LEDla、 LEDlb和繼電器也都沒有電壓降，不消耗任何能量；當輸入的交流 電源以不正確的接法接入，即相線接在ACin的N端，零線接在ACin的L端， 此時C2的一端接在相線上，模塊l的一端接在地線上，這兩個端口有交流電壓 產生，IC2-ACin .COC2(公式二)，選擇C2的容量使得I。可以驅動繼電器即可， 此時相線零線接反顯示電路模塊3中的綠色發光二極管LEDlb得電發光，同時 地線未接好顯示電路模塊1紅色發光二極管LEDla也得電發光，雙發光二極管 發出黃光，而且繼電器得電吸合，使相線和零線自動校正，在ACout處輸出正 確的相位，即進行相線零線接反自動判斷校正。
綜上所述，當接入交流電源而沒有接好地線時，本發明的雙發光二極管將 發出紅色光；在接好地線時，當輸入的交流電源以正確的接法接入，本發明的 雙發光二極管不發光；在接好地線時，當輸入的交流電源以不正確的接法接入， 本發明的雙發光二極管發出黃色光，而且繼電器得電吸合，使相線和零線自動 校正。
2、圖2本發明相線零線接反自動判斷校正器電路示例原理圖1，圖中
C1/C2/J1和圖1中--對應；Dl/D2/D3/D4/Rl/LEDla對應圖1中的才莫塊1,其
中LEDla-Red是雙發光二極管中的紅光LED; Bl/C3對應圖1中的模塊2，其中 Bl是整流橋；R2/LEDlb對應圖1中的模塊3，其中LEDlb-Green是雙發光二極 管中的綠光LED。
選LEDla的驅動電流IC1=2毫安，根據(公式一)IC1 ACin . coCl,代入為 Cl 2/(220 x 6. 28 x 50 ) =2. 9 (E-8) F=29nF，由于本例LEDla為脈動電流驅動，Cl可適當大一些取為47nF/630V;實測所選用的12V雙聯繼電器的工作電流約 為70毫安，即IC2=70毫安，根據(公式二)IC2-ACin .CoC2，代入為C2 70/(220 x 6. 28 x 50)=1 (E-6)F=luF，可取C2為luF/630V; R1取270Q, R2耳又6. 2KQ， C3取100uF/50V。 C1R1R2可以根據實際需要的LED亮度適當調整，C2可以根據 實際使用的繼電器的工作電流適當調整。
當接入交流電源而沒有接好地線或輸入的交流電源以不正確的接法接入 時，Dl/D2/D3/D4中有交流電流過，此時在Dl/D2/D3/D4的左側對右側產生峰值 約1. 8V的電壓降，經Rl限流后使雙發光二極管中的紅光LEDla發光；在接好 地線時，當輸入的交流電源以不正確的接法接入，220伏交流電將從C2的上方 經模塊2、繼電器和模塊l流入地線，此時繼電器J1得電吸合，使相線和零線 自動校正，同時雙發光二極管中的紅光LEDla和綠光LEDlb均有電流流過使得 雙發光二極管發出黃光。
3、圖3本發明相線零線接反自動判斷校正器電路示例原理圖2,此電路工 作原理和圖2是完全相同的，只是用穩壓管DW1取代了圖2中的D1/D2/D3/D4, 用半波整流D1/D2取代了圖2中的全波整流橋Bl, C1C2仍可按圖2例子選擇， 也可根據實際略加調整。提出圖2的目的同時也說明在本發明的原理上，即使 對電路加以某些改動，也應在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1、相線零線接反自動判斷校正器，它包括電容C1、C2、繼電器J1、地線未接好顯示電路模塊(1)、整流濾波電路模塊(2)以及相線零線接反顯示電路模塊(3)，其特征在于交流電源的相線與地線之間接有電容C1，交流電源的零線與地線之間串接有電容C2、整流濾波電路模塊(2)和地線未接好顯示電路模塊(1)，在模塊(1)和模塊(2)之間接有相線零線接反顯示電路模塊(3)，繼電器J1的驅動線圈并接在整流濾波電路模塊(2)的兩輸出端。
2、 根據權利要求1所述的相線零線接反自動判斷校正器，其特征在于所 述的地線未接好顯示電路^t塊(1)由整流二極管Dl、 D2、 D3、 D4、電阻 Rl、發光二極管的LEDla組成，其中整流二極管D1、 D2、 D3、 D4可以由 一個穩壓二極管替代。
3、 根據權利要求1所述的相線零線接反自動判斷校正器，其特征在于所 述的整流濾波電路模塊(2)由四個整流二極管組成全橋整流Bl和電解電 容C3組成，其中Bl可以由兩個整流二極管組成半橋整流替代。
4、 根據權利要求1所述的相線零線接反自動判斷校正器，其特征在于所 述的繼電器Jl用于相線零線接反自動校正。
5、 根據權利要求1所述的相線零線接反自動判斷校正器，其特征在于所 述的用于相線零線接反自動校正的繼電器Jl可以不用，在判斷出相線零 線"l妄反時，以人工方式給予才交正。
全文摘要
本發明的目的在于提供一種相線零線接反自動判斷校正器，無論交流電源輸入端的相線、零線接法如何，它都能使輸出相線、零線的接法保持正確，同時本發明還能檢測出電器是否接有正確的地線，對檢測結果給出信號提示。使用本發明可保證電器的用電安全，特別是保證電容分壓型直流穩壓電源和采用電容限流降壓的電子裝置等電器的用電安全。
文檔編號H02H3/14GK101465536SQ20071014403
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月19日 優先權日2007年12月19日
發明者張亦翔, 張幼彬, 張飛然 申請人:張飛然