一種可定時的漏電保護裝置的制作方法

本發(fā)明涉及漏電保護裝置，特別是一種可定時的漏電保護裝置。

背景技術(shù)：

電給我們的生活帶來了很多便利，同時電也會給我們帶來很多的危險，過載、短路等問題，會造成電器被燒壞、甚至?xí)?dǎo)致使用者觸電，為了保證人們可以安全地使用電，避免造成不必要的損失，于是出現(xiàn)了漏電保護器，沿著電流流向，漏電保護器一般設(shè)置在用電器之前的電路。漏電保護器還可以設(shè)置成針對某一部分的電器使用，在某些電器發(fā)生漏電危險時，能夠單獨切斷該電器的電源而不影響其他電器，從而能夠防止因某些電器的漏電而導(dǎo)致全部電器都斷電的情況，有針對性的斷電不但能夠快速發(fā)現(xiàn)漏電源，而且能保證其他電器不受影響。隨著社會的進步，僅擁有漏電保護功能的裝置不能滿足人們?nèi)粘Ｉ钣秒姷男枨螅瑢τ谝恍┨囟ǖ那闆r，如電熱風(fēng)、電熱毯等通電時間過長容易造成電氣火災(zāi)，某些需要充電的電器充電時間過長也會損壞電器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種可定時的漏電保護裝置，該可定時的漏電保護裝置同時具有定時和漏電保護的功能。

為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明公開一種可定時的漏電保護開關(guān)，包括零序電流互感器、GFCI功能控制電路、開關(guān)控制系統(tǒng)、線圈組件電源、線圈組件、定時程序控制部分和定時器電源；沿著電流流向，零序電流互感器設(shè)置在電能輸出端之前，零序電流互感器與GFCI功能控制電路的輸入端相連，GFCI功能控制電路輸出端連接開關(guān)控制系統(tǒng)；開關(guān)控制系統(tǒng)的輸出端連接線圈組件，獨立的線圈組件電源通過開關(guān)控制系統(tǒng)給線圈組件供電；定時程序控制部分連接獨立的定時器電源，定時程序控制部分的輸出端連接開關(guān)控制系統(tǒng)。

進一步地：開關(guān)控制系統(tǒng)包括有單向可控硅SCR，單向可控硅SCR的控 制端連接GFCI功能控制電路，單向可控硅SCR的陽極連接有降壓電路；單向可控硅SCR的陽極還連接有第一分壓控制電阻R9。

進一步地：線圈組件包括控制開關(guān)、放大電路和線圈LOT，沿著電流流向，控制開關(guān)設(shè)置在零序電流互感器之前的電能輸出線路；放大電路將從開關(guān)控制系統(tǒng)傳來的信號放大并傳給線圈LOT。

進一步地：開關(guān)控制系統(tǒng)還包括開關(guān)機制，開關(guān)機制的輸入端連接定時程序控制部分的輸出端，開關(guān)機制的輸出端連接有光電耦合元件IC3，光電耦合元件IC3通過第二分壓控制電阻R33控制線圈LOT的電源。

進一步地：定時程序控制部分包括控制芯片IC2和鐘頻率源，時鐘頻率源給控制芯片IC2提供時鐘頻率。

進一步地：定時程序控制部分的輸入端連接有定時開關(guān)，定時開關(guān)包括定時按鈕S1、電容C16、電阻R26，串聯(lián)的電阻R26與定時按鈕S1組成串聯(lián)電路與電容C16并聯(lián)。

進一步地：定時程序控制部分輸出端連接有定時顯示部分，定時顯示部分包括顯示數(shù)碼管SEG1，顯示數(shù)碼管SEG1有兩位數(shù)顯示功能。

進一步地：零序電流互感器設(shè)有兩個。

進一步地：沿著電流流向，零序電流互感器之后、電源輸出之前的線路之間設(shè)有串聯(lián)的測試電阻R4和測試按鈕Test。

進一步地：開關(guān)控制系統(tǒng)與線圈組件電源之間設(shè)有重置按鈕Reset。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明一種可定時的漏電保護裝置同時具有定時和漏電保護的功能，定時和漏電保護都有獨立的電源，有較強的抗干擾性能，定時時間可調(diào)節(jié)的范圍大，通過設(shè)置有兩個針對不同漏電情形的零序電流互感器，漏電保護設(shè)有嚴(yán)密的監(jiān)控系統(tǒng)，具有更可靠的漏電保護功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)模型示意圖；

圖2為本發(fā)明整體的電路圖；

圖3為本發(fā)明GFCI功能控制電路和零序電流互感器的電路圖；

圖4為本發(fā)明開關(guān)控制系統(tǒng)的電路圖；

圖5為本發(fā)明線圈組件電源的電路圖；

圖6為本發(fā)明線圈組件的電路圖；

圖7為本發(fā)明定時程序控制部分的電路圖；

圖8為本發(fā)明定時器電源的電路圖；

圖9為本發(fā)明定時顯示部分的電路圖。

具體實施方式

為能進一步了解本發(fā)明的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。

請參閱圖1至圖9：

一種可定時的漏電保護裝置，包括零序電流互感器200、GFCI功能控制電路110、開關(guān)控制系統(tǒng)120、線圈組件電源130、線圈組件140、定時程序控制部分150、定時器電源160和定時顯示部分170；GFCI的英文全稱為Ground Fault Circuit Interrupter，中文名稱為接地故障電流漏電保護器，GFCI功能依照UL943標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置；零序電流互感器200設(shè)有兩個，沿著電流流向，兩個零序電流互感器200都設(shè)置在電能輸出端之前，其中一個用于對地的漏電保護監(jiān)測，另一個用于正常的漏電保護監(jiān)測；兩個零序電流互感器200都與GFCI功能控制電路110的輸入端相連，GFCI功能控制電路110輸出端連接開關(guān)控制系統(tǒng)120；開關(guān)控制系統(tǒng)120的輸出端連接線圈組件140，獨立的線圈組件電源130通過開關(guān)控制系統(tǒng)120給線圈組件140供電，使線圈組件140可以不受電路中其他部分的干擾，擁有獨立工作的能力；GFCI功能控制電路110內(nèi)設(shè)有運算放大電路，能夠?qū)蓚€零序電流互感器200監(jiān)測到的漏電信號放大并迅速傳送到開關(guān)控制系統(tǒng)120，從而控制線圈組件電源130給線圈組件140斷電，從而使線圈組件140內(nèi)的控制開關(guān)141彈開并斷電；定時程序控制部分150連接獨立的定時器電源160，使定時程序控制部分150能夠不受電路中其他部分的干擾，擁有獨立工作的能力，定時程序控制部分150的輸出端分別連接開關(guān)控制系統(tǒng)120和定時顯示部分170，定時信息通過定時顯示部分170顯示，定時信號通 過定時程序控制部分150監(jiān)控，達(dá)到設(shè)置的定時時間后發(fā)出信號給開關(guān)控制系統(tǒng)120，從而控制線圈組件140使控制開關(guān)141彈開并斷電。

開關(guān)控制系統(tǒng)120包括有單向可控硅SCR，單向可控硅SCR的陽極連接有降壓電路，降壓電路由電阻R6、電阻R7、電阻R8、穩(wěn)壓二極管ZD1、二極管D6和二極管D7組成；線圈組件電源130包括整流電路131；線圈組件140包括控制開關(guān)141、放大電路和線圈LOT，沿著電流流向，控制開關(guān)141設(shè)置在零序電流互感器200之前的電能輸出線路；放大電路由三極管Q2、三極管Q1和電阻R10組成，放大電路輸出端連接線圈LOT。電流經(jīng)過整流電路131整流后到達(dá)降壓電路，進而將單向可控硅SCR的陽極與陰極的電壓低于轉(zhuǎn)折電壓，單向可控硅SCR處于關(guān)閉狀態(tài)，從降壓電路輸出的電流經(jīng)過放大電路放大產(chǎn)生足夠大的電流并到達(dá)線圈LOT，線圈LOT產(chǎn)生足夠強的磁力使控制開關(guān)141扣合，保持正常的通電狀態(tài)。在正常的工作狀態(tài)下控制開關(guān)141才會處于扣合通電的狀態(tài)，除此以外的情況控制開關(guān)141都會由于自身的機械性質(zhì)處于彈開的狀態(tài)，能夠更有效可靠地實現(xiàn)開關(guān)控制；控制開關(guān)141內(nèi)設(shè)有彈性裝置，在無外界影響的情況下控制開關(guān)141處于彈開狀態(tài)。

單向可控硅SCR的控制端連接GFCI功能控制電路110，單向可控硅SCR的陽極還連接有第一分壓控制電阻R9；零序電流互感器200檢測到漏電信號之后經(jīng)過運算放大IC1將信號放大，并輸入到單向可控硅SCR的控制端，使單向可控硅SCR處于導(dǎo)通狀態(tài)，降壓電路輸出的大部分電流流過第一分壓控制電阻R9，從而第一分壓控制電阻R9起到較大的分壓作用，使得即使經(jīng)過放大電路放大后到達(dá)線圈LOT的電流也不足以產(chǎn)生能夠使控制開關(guān)141扣合的磁力，原本通過線圈LOT磁力的吸引而扣合的控制開關(guān)141彈開并斷電。

定時器電源160內(nèi)設(shè)有整流器161，定時程序控制部分150包括控制芯片IC2，晶振Y1、電阻R27、電容C14和電容C15組成時鐘頻率源，時鐘頻率源給控制芯片IC2提供時鐘頻率；定時程序控制部分150的輸入端連接有定時開 關(guān)，定時開關(guān)包括定時按鈕S1、電容C16、電阻R26，電阻R26與定時按鈕S1串聯(lián)組成串聯(lián)電路與電容C16并聯(lián)；定時顯示部分包括顯示數(shù)碼管SEG1，顯示數(shù)碼管SEG1有兩位數(shù)顯示功能。按動定時按鈕S1可以設(shè)置定時的時長，所設(shè)置的時間通過顯示兩位數(shù)的顯示數(shù)碼管SEG1顯示出來，通電默認(rèn)長開啟不定時狀態(tài)，初始定時默認(rèn)時間為四小時，最長可定時十六小時，每按一次定時按鈕S1增加一小時，十六小時后再按定時按鈕S1返回長開啟狀態(tài)；本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，可以根據(jù)實際需求來設(shè)定上述顯示功能和定時時間，比如說設(shè)置三位數(shù)的顯示功能，然后設(shè)定24小時，諸如此類；定時程序控制部分150根據(jù)設(shè)定的時間倒數(shù)計算，在到達(dá)預(yù)期時間后輸出斷開信號。

開關(guān)控制系統(tǒng)120還包括開關(guān)機制，開關(guān)機制包括開關(guān)管Q5、電阻R30和電阻R31，開關(guān)機制的輸入端連接定時程序控制部分150的輸出端，開關(guān)機制的輸出端連接有光電耦合元件IC3，光電耦合元件IC3通過第二分壓控制電阻R33控制線圈的電源。定時程序控制部分150發(fā)出的斷開信號傳達(dá)到開關(guān)機制，開關(guān)機制進而控制打開光電耦合元件IC3，此時降壓電路輸出的大部分電流通過第二分壓控制電阻R33，第二分壓控制電阻R33起到較大的分壓作用，使得即使經(jīng)過放大電路放大后到達(dá)線圈LOT的電流也不足以產(chǎn)生能夠使控制開關(guān)141扣合的磁力，原本通過線圈LOT磁力的吸引而扣合的控制開關(guān)141彈開并斷電。

沿著電流流向，零序電流互感器200之后、電源輸出之前的線路之間設(shè)有串聯(lián)的測試電阻R4和測試按鈕Test。按下測試按鈕Test模擬漏電情況，如果控制開關(guān)141彈開并斷電，則產(chǎn)品的漏電保護功能完善，否則產(chǎn)品的漏電保護功能存在漏洞。

通過設(shè)置定時程序控制部分150中的控制芯片IC2的程序，按住定時按鈕S1，然后接通電源，進入測試模式，顯示數(shù)碼管SEG1顯示為秒鐘計時狀態(tài)，然后每按一次定時按鈕S1，產(chǎn)品電源輸出與斷開相互轉(zhuǎn)換，則產(chǎn)品的定時功能完善，否則產(chǎn)品的定時功能存在漏洞。

開關(guān)控制系統(tǒng)120與線圈組件電源130之間設(shè)有重置按鈕Reset。按下重置按鈕Reset，線圈組件電源130使開關(guān)控制系統(tǒng)120被短路，從而單向可控硅SCR恢復(fù)到關(guān)閉的狀態(tài)，排除漏電隱患之后，該可定時的漏電保護裝置仍然 能起到漏電保護的功能。

本發(fā)明一種可定時漏電保護裝置分別具有定時和漏電保護功能，定時功能主要通過開關(guān)控制系統(tǒng)120、線圈組件140、定時程序控制部分150、定時器電源160和定時顯示部分170實現(xiàn)，通過按動定時按鈕S1設(shè)置定時時間，到達(dá)時間后控制開關(guān)141彈開并斷電，再按動定時按鈕S1可重新通電；漏電功能主要通過GFCI功能控制電路110、開關(guān)控制系統(tǒng)120、線圈組件電源130、線圈組件140和零序電流互感器200實現(xiàn)，在零序電流互感器200監(jiān)測到漏電故障時，控制開關(guān)141彈開并斷電，排除漏電隱患之后按下重置按鈕Reset可重新通電。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。