专利名称：电器安全保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电器安全保护领域。
背景技术：
电器设备在工业生产中发挥着重要的作用，家用电器已是普及到千家万 户。电器伤人事故时有发生，所以家用电器的用电安全，是人们关心的焦点， 也是企业关注的核心。有些时候电器的开关断开了，电器不工作了，它是带 电的。但是人们的思维定势是只要电器不工作了，那么电器就是安全的不带 电的。由于这样错误的认识和存在的事实，就造成了电器伤人事故。造成这 种事故一个主要的原因是零火线反接。现行的开关主要是控制火线极，也就 是说如果零线与火线反接时，虽然开关处在关闭状态，电器不能工作，但是"零 线"上还是存在一个危险的电压。这样就存在了触电危险。现在的电器安保系 统中零火线反接保护�？槭墙釉诠┑缦低持械模砂踩觳獾缏泛涂乜� 制电路组成。安全检测电路接在火线和地线上，如果零火线连接正常，安全 检测电路中有电流，送给开关控制电路一高电平，继电器吸合，整个供电正
常。如果零火线反接，贝u"火线"上是没有电的，则安全检测电路中没有电流， 送给开关控制电路一个低电平，则继电器断开，因此整个供电断开。电器中 不会存在危险的电压。不过这种实现方式中，在连线正常的情况下，安全检
测电路始终是有电流通过的，这样整个�？榈牡缒芟牧烤突嵩黾樱辉诠┑� 正常情况下，其产生的热量也会给供电系统带来一些不稳定因素。
5发明内容
本实用新型的目的是提供一种电器安全保护装置，以解决电器设备在零 火线反接情况下存在安全上的问题，同时又减少能量的消耗。本实用新型的 电器安全保护装置，包括开关控制�？�、与其电连接的零火线反接检测�？椤�
与开关控制�？榈缌拥哪诓康缭茨？�、继电器；所述继电器包括继电器线
圈和触头开关(SI);继电器线圈的一端与开关控制�？榈缌樱痰缙飨呷�
的另一端与内部电源�？榈缌樱ネ房�(Sl)接在火线和零线上，其中 零火线反接检测�？榈募觳舛擞肓阆摺⒌叵叩缌樱钩杉觳饣芈贰１镜缙� 安全保护装置，在零火线正常连接时，零火线反接检测�？橹忻挥械缌鳎� 耦不导通，零火线反接检测�？榈氖涑龆嘶蛘呖乜刂颇？榈氖淙攵说牡缪�
为一高电平，继电器的触头开关(Sl)吸合，供电系统正常；在零火线反接 时，零线与地线间就存在电压差，所以零火线反接检测模块导通，光耦导通， 零火线反接检测�？榈氖涑龆嘶蛘呖乜刂颇？榈氖淙攵说牡缪刮坏偷�
平，继电器中没有电流，继电器的触头开关(Sl)断开，将用电器的整个供
电给切断，从根本上解决零火线反接时不工作用电器上带有一定危险电压的 问题。本实用新型采取将零火线反接检测�？榈募觳舛私釉诹阆哂氲叵咧希� 该�？橹辉诹慊鹣叻唇邮惫ぷ鳎牡牡缌拷舷钟屑际踔械氖且俚模� 约了电能。
图l为本实用新型第一实施例的结构示意图。
图2为本实用新型第一实施例的电路图。 图3为本实用新型第二实施例的电路图。
具体实施方式
具体实施方式
一，下面结合本实用新型的实施例附图1、附图2说明本实施方式。
本实用新型的电器安全保护装置(下面称本装置)，包括零火线反接检测
�？�110、内部电源�？�120、开关控制�？�130、继电器，零火线反接检测 �？�110的输出端与开关控制�？�130的输入端电连接，内部电源�？�120 给开关控制电路�？楹图痰缙鞴┑纾渲辛慊鹣叻唇蛹觳饽？�110的检测端 接在零线和地线上，构成检测回路。本装置中
所述的零火线检测�？�110包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻 R3、第一二极管D1、第一电容C1、光耦U1;第一电阻R1的一端与零线相 连，该接点为零火线检测模块110的一个检测端，第一电阻R1的另一端分别 与第一二极管D1和第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端与地线 相连，该接点为零火线检测�？�110的另一个检测端，第一二极管Dl的另 一端分别与第一电容Cl和第三电阻R3的一端相连，第一电容Cl的另一端 与地线相连接，第三电阻R3的另一端与光耦U1中发光二极管的一端相连， 发光二极管的另一端与地线相连接，光耦中的感光元件的一端与地相连接， 另一端作为零火线反接检测�？�110的输出端；
所述继电器包括继电器线圈和触头开关Sl;继电器线圈的一端与开关控 制模块电连接，继电器线圈的另一端与内部电源�？榈缌樱ネ房豐1接 在火线和零线上。
所述的开关控制�？�130包括开关管、第四电阻R4、第五电阻R5、第六 电容C6。
所述的开关管为三极管。
所述的内部电源�？�120包括整流电桥;整流电桥中一对角线的两端(11， 33)为输入端和剩下的两端(22， 44)为输出端，输入端33与零线相连，输 入端11与火线相连。内部电源�？�120的一输出端44与三极管的一个电极 相连，优选三极管的发射极。另一输出端22分别与继电器线圈的一端和第四 电阻R4的一端相连接。第四电阻R4和第五电阻R5串联。第五电阻R5的另
7一端接地。将第六电容C6并联在第四电阻R4与第五电阻R5串联电路的两 端，用于滤过交流信号。三极管的其中一个电极与继电器线圈的另一端相连 接，优选三极管的集电极。三极管剩下的电极和零火线反接检测模块110的 输出端连接在第四电阻R4和第五电阻R5的连接点，该连接点为开关控制模 块130的输入端。
本实施方式的原理是
当零火线反接时，零线相对于地线，具有一定电压。零火线反接检测模 块110与零线及地线构成的回路导通。该�？橹械牡缌骶髀瞬ㄖ缶� 光耦U1中的发光二极管，使其发光；感光元件接收到光，使得光耦U1导通。 也就是零火线反接检测模块110的输出端t考地。由于零火线反接检测模块110 的输出端与开关控制�？�130的输入端电连接，本实施例中选取导线将它们 直接连接起来。所以三极管的基极直接与地相连接，基极上的电压为OV,三 极管截止。继电器线圈中没有电流，触头开关S1断开，实现用电器从电网断 开，保证在这种情况下，用电器不带电。
具体实施方式
二，下面结合本实用新型的实施例附图3说明本实施方式。 本实用新型的电器安全保护装置(下面称本装置)，包括零火线反接检测 �？�110、内部电源�？�120、开关控制�？�130、继电器，还包括漏电检测 �？�、或门U3、非门U2、可控硅Q2、第六电阻R6、直流电源、第二电容 C2、复位按钮S2。其中:零火线反接检测�？�110的检测点接在零线和地线上。 所述的零火线反接检测�？�110、内部电源�？�120、开关控制�？�130、 继电器与本实用新型的第一实施例中的结构一样，不再赘述。本实施例中各 模块的连接关系与第一实施例中不同之处在于零火线反接检测�？�110的 输出端连接的是非门的输入端；开关控制�？�130的输入端连接的是可控硅 Q2的一电极。
所述的开关管为MOS管；优选MOS管的源极与整流电桥相连接，漏极与继电器相连接，栅极与开关控制模块130的输入端相连。
所述的漏电检测�？榘ㄐ酒�、零序电流互感器ZCT、第三电容C3、第 七电阻R7、第二二极管D2、第八电阻R8。
所述零序电流互感器ZCT是串接在零线和火线回路中的。零序电流互感 器ZCT的一信号输出端直接接入芯片的第三管脚3，另一信号输出端与第三 电容C3相连接。第三电容C3分别与芯片的第一管脚1和第七电阻R7相连 接。第七电阻R7的另一端与芯片的第七管脚7相连。内部电源�？�120的一 输出端22经第二二极管D2、第八电阻R8接在芯片的第六管脚6。芯片的第 四管脚4接地。芯片的第五管脚5为漏电检测�？榈氖涑龆�。
所述的可控硅Q2的控制极与或门U3的输出端点连接；可控硅Q2和复 位按钮S2共地连接，它们剩下一端接在开关控制模块130的输入端上，可控 硅Q2的控制极与地之间串联第二电容C2;漏电检测�？榈氖涑龆撕突蛎臮3 的一输入端相连；或门U3的另一输入端和非门U2的输出端相连接；第六电 阻R6 —端与直流电源相连，另一端分别与非门的输入端和零火线反接检测模 块110的输出端相连接。第六电阻R6起到限制其所在回路的电流大小的作用。
本装置中还包括测试�？椋渲胁馐阅？榘ú馐园磁3，第九电阻R9。 测试按钮S3和R9串联，所述串联电路的两端分别与火线和零线连接，两接 点位于零序电流互感器ZCT的线圈的两侧。本测试�？榈淖饔檬怯美醇觳饴� 电保护功能的正常与否。按下测试按钮S3，供电系统中造成漏电假象，如果 此时继电器断开则说明漏电保护功能的是正常的。反之，漏电保护功能是失 常的。
本装置中还包括GNT�？椋渲蠫NT�？榘阈蚧ジ衅鱃NT、第四 电容C4、第五电容C5。所述零序电流互感器GNT是串接在零线和火线回路 中的。零序电流互感器GNT的一信号输出端与地和第四电容C4的一个电极 相连，另一输出端与第四电容C4的另一电极和第五电容C5的一个电极相连。 第五电容C5的另一电极和内部电源�？�120的输出端22相连。所述GNT�？榫哂屑觳饬阆吆偷叵呤欠穸搪返墓δ�。 本实施方式的原理
1、 本装置的输入端与输出端反接保护 、 当输入端与输出反接时，供电系统接在触头开关Sl的右端，由于继电器
的触头开关Sl为常开开关，所以触头开关Sl左端没有电压，内部电源�？�
120中没有电流，继电器线圈中也没有电流，触头开关S1仍处于断开状态，
用电器脱离供电系统。
2、 零火线反接时保护
当零线与火线反接时，光耦ui导通，零火线反接检测�？�110的输出端 与地相连接，直流电源、第六电阻R6和地形成回路，非门U2的输入端的电 压为低的电压，所以其输入端电平为低电平，输出端电平为高电平，进而或 门U3的输出端也为高电平，此时可控硅Q2导通。由于可控硅Q2的一端与 地相连，由于可控硅的压降很小，因此相当于可控硅Q2的另一端也与地相连， 这一端的电压为低电平。开关控制�？�130的输入端就是与可控硅此端相连， 所以MOS管的栅极为一低电平。MOS管截止，继电器线圈中没有电流，触 头开关S1断开。达到保护的目的。
3. 漏电保护
零序电流互感器的输出端分别与芯片1、 3脚电连接。芯片的6脚接的是 内部电源�？�120的输出端22，这为芯片的正常工作提供了保证。芯片的管 脚7与管脚3经第七电阻R7相连，给芯片提供反馈作用，确保芯片的对接受 信号做出正确的判断。芯片的管脚4接地，管脚5作为漏电检测的输出端。 当存在漏电保护时，零序电流互感器就会向芯片传输一电信号，芯片接受到 电信号就触发一高电平由其管脚5输出，这样或门U3的输入端接收一高电平， 所以其输出端输出一高电平。后面的电路原理同本实施例中2所描述的控制 原理一样，在此就不再赘述。
4. 零火线反接和漏电同时存在时的保护
10当零火线反接和漏电同时存在时，零火线反接检测模块no和漏电检测
�？榉直鹜卑幢臼凳├�2、 3所述的原理进行运作。或门U3的输入端同 时接收到两个高电平，其输出端输出也为高电平。开关控制�？�130的原理 同上面描述相同，不再赘述。
权利要求1. 电器安全保护装置，包括开关控制�？�、与其电连接的零火线反接检测�？�、与开关控制�？榈缌拥哪诓康缭茨？�、继电器；所述继电器包括继电器线圈和触头开关(S1)；继电器线圈的一端与开关控制�？榈缌樱硪欢擞肽诓康缭茨？榈缌樱淮ネ房�(S1)接在火线和零线上，其特征在于零火线反接检测模块的检测端与零线、地线电连接，构成检测回路。
2. 如权利要求1所述的电器安全保护装置，其特征在于所述的零火线反接检测 �？榘ǖ谝坏缱�(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第一二极管(Dl)、 第一电容(Cl)、光耦(Ul);第一电阻(Rl)的一端与零线电连接，第一电阻(Rl)的另一端分别与第一二极管(Dl)和第二电阻(R2)的一端相连；第二 电阻(R2)的另一端与地线相连；第一二极管(Dl)的另一端分别与第一电容(Cl)和第三电阻(R3)的一端相连；第一电容(Cl)的另一端与地线相连接； 第三电阻(R3)的另一端与光耦(Ul)中发光二极管的一端相连；发光二极管 的另一端与地线相连接；光耦(Ul)中的感光元件的一端与地相连接，另一端作为零火线反接检测�？榈氖涑龆恕�
3. 如权利要求1所述的电器安全保护装置，其特征在于所述的内部电源�？� 包括整流电桥；整流电桥中一对角线的两端为输入端和剩下的两端为输出端，输入端中的一端与火线电连接，另一端和零线相连。
4. 如权利要求2所述的电器安全保护装置，其特征在于所述的开关控制�？榘� 括开关管、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电容(C6);内部电源模块 的一个输出端与开关管的一个电极相连，另一输出端分别与继电器线圈的一端、 第六电容(C6)的一端和第四电阻(R4)的一端相连接；第四电阻(R4)和第 五电阻(R5)串联；第五电阻(R5)的另一端接地；第六电容(C6)的另一端接地；开关管剩下的其中一个电极与继电器线圈的另一端相连接；开关管剩下 的另一电极和零火线反接检测�？榈氖涑龆肆釉诘谒牡缱�(R4)与第五电阻 (R5)相连接的接点上，所述的接点为控制�？榈氖淙攵�。
5. 如权利要求4所述的电器安全保护装置，其特征在于所述的开关管为MOS 管；所述的MOS管的源极与整流电桥相连接，漏极与继电器线圈相连接，栅极 与控制�？榈氖淙攵讼嗔�。
6. 如权利要求1至5任一所述的电器安全保护装置，还包括漏电检测模块、或 门、非门、可控硅、第六电阻(R6)、直流电源、第二电容(C2)、复位按钮； 所述的漏电检测�？榘ㄐ酒⒘阈虻缌骰ジ衅�、第三电容(C3)、第七电阻(R7)、 第二二极管(D2)、第八电阻(R8);所述零序电流互感器的线圈是串接在零线 和火线回路中的；零序电流互感器的一信号输出端与芯片的第三管脚(3)相连 接，另一信号输出端与第三电容(C3)相连接；第三电容(C3)分别与芯片的 第一管脚(1)和第七电阻(R7)相连接；第七电阻(R7)的另一端与芯片的第 七管脚(7)相连；内部电源�？榈囊皇涑龆司诙�(D2)、第八电阻(R8)接芯片的第八管脚(8);芯片的第四管脚(4)接地；芯片的第五管脚(5)为漏电检测�？榈氖涑龆�。
7. 如权利要求6所述的电器安全保护装置，其特征在于可控硅的控制极连接 分别同或门的输出端点和第二电容(C2)的一个电极电连接；可控硅和复位按 钮共地连接，它们剩下一电连接端接在开关控制�？榈氖淙攵松希宦┑缂觳饽� 块的输出端及非门的输出端分别连接在或门的两个输入端上；第六电阻(R6) 一端与直流电源相连，另一端与零火线反接检测�？榈氖涑龆说缌樱环敲诺� 输入端与零火线反接检测�？榈氖涑龆说缌�。
8.如权利要求7所述的电器安全保护装置，还包括测试�？椋涮卣髟谟谒� 的测试�？榘ú馐园磁�(S3)，第九电阻(R9);测试按钮(S3)和第九电阻 (R9)串联连接；所述串联电路的两端分别与火线和零线电连接，两接点位于 漏电检测�？榈牧阈虻缌骰ジ衅鞯南呷Φ牧讲�。
专利摘要本实用新型涉及电器安全保护领域，目的是提供一种电器安全保护装置，以解决电器设备在零火线反接情况下存在安全上的问题。本实用新型的电器安全保护装置，包括开关控制模块，与其连接的零火线反接检测�？椋肟乜刂颇？榱拥哪诓康缭茨？椋痰缙鳎患痰缙靼痰缙飨呷痛ネ房兀患痰缙飨呷Φ囊欢擞肟乜刂颇？榱樱硪欢擞肽诓康缭茨？榱樱ネ房亟釉诨鹣吆土阆呱希渲辛慊鹣叻唇蛹觳饽？榈募觳舛擞肓阆�、地线电连接，构成检测回路。本实用新型采取用将零火线反接检测�？榻釉诹阆哂氲叵咧洌昧慊鹣叻唇蛹觳饽？橹辉诹慊鹣叻唇邮钡囊欢问奔淠诠ぷ鳎谠剂说缒�。
文档编号G01R31/02GK201243203SQ20082009592
公开日2009年5月20日 申请日期2008年7月25日 优先权日2008年7月25日
发明者张子峰, 杨武强, 胡少武, 范文华 申请人:比亚迪股份有限公司
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