專利名稱：漏電保護插座得電自動檢測是否壽命終止電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應用于漏電保護插座(GFCI)中的得電后自動對其是否仍然具有漏電保護功能(即是否壽命終止)進行檢測的電路，具體地說，本實用新型涉及一種應用于GFCI中的，上電后無需操作任何部件即可自動進行壽命終止檢測，自動建立正確的復位機制，并顯示檢測結(jié)果的電路。
背景技術(shù)：
隨著家用電器的普及，在家用電器給人們帶來便利的同時，其安全性也日益引起人們的重視，因此各種漏電保護插座(GFCI)隨之誕生。與此同時引發(fā)另一個值得人們深思的問題，那就是如果漏電保護插座本身出現(xiàn)了故障，使其喪失了漏電保護功能，即其壽命終止了，而使用者完全不知，在這種情況下，漏電保護插座就失去了它存在的意義，不能再起到保護的作用。所以，漏電保護插座本身的安全狀態(tài)也應該用一種方式告知使用者，以便引起注意，及時更換已出現(xiàn)故障的GFCI，防止出現(xiàn)由于其失效而導致的觸電身亡事故的發(fā)生。
然而，目前常見的漏電保護插座當其內(nèi)部主要關(guān)鍵元器件出現(xiàn)故障后，漏電保護插座都仍然可以被復位并接通電源。在這種情況下一旦線路中出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，情況是非常危險的，漏電保護插座可能無法跳閘，導致觸電事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述原因，本實用新型的主要目的是提供一種當漏電保護插座接通墻壁內(nèi)電源后無需操作任何部件就可自動對其是否仍然具有漏電保護功能即是否壽命終止進行檢測，建立正確的復位機制，并顯示檢測結(jié)果的電路。
本實用新型的另一目的是提供一種在每一次漏電保護插座脫扣跳閘后，均能自動對漏電保護插座是否壽命終止進行再次檢測，建立正確的復位機制，并顯示檢測結(jié)果的電路。
本實用新型的又一目的是提供一種在每一次按壓測試按鈕(TEST)例行檢查漏電保護插座是否具有漏電保護功能時，均能自動對漏電保護插座是否壽命終止進行再次檢測，建立正確的復位機制，并顯示檢測結(jié)果的電路。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種漏電保護插座得電自動檢測是否壽命終止電路，它由主電路、模擬漏電流產(chǎn)生電路、復位按鈕狀態(tài)識別電路、模擬檢測反饋電路、復位電壓輸出電路、壽命終止檢測判斷電路、手動測試電路和狀態(tài)顯示電路構(gòu)成；主電路主要是檢測供電回路中是否存在漏電流，輸出控制信號使復位按鈕復位或脫扣；模擬漏電流產(chǎn)生電路主要是在漏電保護插座與墻壁內(nèi)的電源接通后，無需操作任何組件自動產(chǎn)生模擬漏電流，并在漏電保護插座壽命終止時，顯示故障工作狀態(tài)；復位按鈕狀態(tài)識別電路主要是識別復位按鈕的狀態(tài)，并將檢測到的復位按鈕狀態(tài)傳輸給壽命終止檢測判斷電路；模擬檢測反饋電路主要是檢測漏電保護插座主電路是否仍然具有漏電保護功能，并將檢測到的結(jié)果傳輸給壽命終止檢測判斷電路；復位電壓輸出電路主要是為主電路中的驅(qū)動復位按鈕復位的電路提供工作電壓；壽命終止檢測判斷電路的主要功能是漏電保護插座上電后，自動輸出控制信號使模擬漏電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生模擬漏電流；根據(jù)模擬檢測反饋電路的檢測結(jié)果，判斷漏電保護插座是否具有漏電保護功能，即是否壽命終止，并通過狀態(tài)顯示電路顯示判斷結(jié)果；手動測試電路主要是手動產(chǎn)生模擬漏電流；狀態(tài)顯示電路主要是顯示漏電保護插座正常工作狀態(tài)；以上各組成部分的連接關(guān)系為主電路的電源輸入端與墻壁內(nèi)的電源火線、零線相連，其電源輸出端為漏電保護插座輸出的電源火線、零線；模擬檢測反饋電路的信號輸入端與主電路中的驅(qū)動復位按鈕動作的電路相連，其信號輸出端與壽命終止檢測判斷電路的信號輸入端相連；復位按鈕狀態(tài)識別電路的信號輸出端與壽命終止檢測判斷電路的另一信號輸入端相連；手動測試電路的信號輸出端與壽命終止檢測判斷電路的又一信號輸入端相連；壽命終止檢測判斷電路的一個信號輸出端與模擬漏電流產(chǎn)生電路的控制端相連，控制模擬漏電流產(chǎn)生電路是否產(chǎn)生漏電流；壽命終止檢測判斷電路的另一信號輸出端與復位電壓輸出電路的控制端相連，為主電路中的驅(qū)動復位按鈕復位的電路提供工作電壓，從而建立復位按鈕正確復位的機制；壽命終止檢測判斷電路的又一信號輸出端與狀態(tài)顯示電路相連，顯示漏電保護插座的供電和失效狀態(tài)。
所述壽命終止檢測判斷電路由置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片構(gòu)成，置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片的1腳為復位電壓輸出端，它與復位電壓輸出電路和狀態(tài)顯示電路相連，為復位電壓輸出電路提供復位電壓，為狀態(tài)顯示電路的正常狀態(tài)指示燈提供驅(qū)動電壓；其2腳為啟動測試輸入端，與復位按鈕狀態(tài)識別電路、手動測試電路相連；其3腳為模擬漏電流產(chǎn)生控制端，它與模擬漏電流產(chǎn)生、顯示電路相連，提供自動漏電流產(chǎn)生及故障狀態(tài)指示燈顯示電路的驅(qū)動電壓；其5腳為模擬測試反饋信號輸入端，與模擬檢測反饋電路相連，接受反饋的漏電保護插座關(guān)鍵元器件失效影響漏電保護功能的探測。
所述模擬漏電流產(chǎn)生電路由整流橋，單向可控硅，變壓器組成；變壓器的原邊繞組經(jīng)開關(guān)元件與所述壽命終止檢測判斷電路中的置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片的引腳3相連，變壓器的副邊繞組的輸出端與單向可控硅的控制極相連，可控硅的陽極、陰極分別與整流橋的直流電壓輸出端相連，整流橋的交流電源輸入端分別與穿過差動微分變壓器的電源火線和電源輸入端的零線相連。
所述復位按鈕狀態(tài)識別電路由與復位按鈕聯(lián)動的開關(guān)構(gòu)成；開關(guān)由固定架、兩彈簧片組成，其中一個彈簧片通過電阻、電容與壽命終止檢測判斷電路中的置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片的引腳2相連，另一彈簧片與電源零線相連。
所述復位電壓輸出電路由與復位按鈕聯(lián)動的復位觸發(fā)工況開關(guān)構(gòu)成，工況開關(guān)由兩彈簧片構(gòu)成，其中一個彈簧片與主電路中的漏電流檢測控制芯片的引腳5相連，另一彈簧片通過電阻與壽命終止檢測判斷電路中的置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片的引腳1相連。
所述手動測試電路由與手動測試按鈕聯(lián)動的開關(guān)和用于產(chǎn)生漏電流的電阻構(gòu)成，開關(guān)和電阻串聯(lián)后，一端與穿過差動微分變壓器的電源火線相連，另一端與電源零線相連形成閉合手動模擬漏電流通路。


圖1為本實用新型漏電保護插座得電自動檢測是否壽命終止電路的原理框圖圖2為本實用新型進一步具體詳細的原理框圖圖3為本實用新型與復位按鈕聯(lián)動的開關(guān)KR1、KR4結(jié)構(gòu)示意圖圖4為本實用新型具體電路圖圖5為本實用新型置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片IC2(型號ZQC-051208T)內(nèi)部具體線路圖圖6為本實用新型置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片IC2(型號ZQC-051208H)內(nèi)部具體線路圖
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型公開的漏電保護插座得電自動檢測是否壽命終止電路主要由主電路U1、模擬漏電流產(chǎn)生電路U2、復位按鈕狀態(tài)識別電路U3、模擬檢測反饋電路U4、復位電壓輸出電路U5、壽命終止檢測判斷電路U6、手動測試電路U7和狀態(tài)顯示電路U8構(gòu)成。
主電路U1主要功能是檢測供電回路中是否存在漏電流，輸出控制信號使復位按鈕復位或脫扣。
模擬漏電流產(chǎn)生電路U2主要是在漏電保護插座與墻壁內(nèi)的電源接通后，無需操作任何組件自動產(chǎn)生模擬漏電流，并在漏電保護插座壽命終止時，顯示故障工作狀態(tài)。
復位按鈕狀態(tài)識別電路U3主要是識別復位按鈕的狀態(tài)，并將檢測到的復位按鈕狀態(tài)傳輸給壽命終止檢測判斷電路U6。
模擬檢測反饋電路U4主要是檢測漏電保護插座主電路U1是否仍然具有漏電保護功能，并將檢測到的結(jié)果傳輸給壽命終止檢測判斷電路U6。
復位電壓輸出電路U5主要功能是使主電路U1中的驅(qū)動復位按鈕復位的電路帶電。
壽命終止檢測判斷電路U6的主要功能是；1、漏電保護插座上電后，U3會自動發(fā)送一個狀態(tài)識別信號給U6，使U6啟動測試，驅(qū)動漏電流產(chǎn)生電路U2產(chǎn)生漏電流，根據(jù)模擬檢測反饋電路U4的檢測結(jié)果，判斷漏電保護插座是否具有漏電保護功能，即是否壽命終止，并通過狀態(tài)顯示電路U2，U8顯示判斷結(jié)果。2、在漏電保護插座使用過程中，通過手動測試電路U7測試漏電保護插座是否具有漏電保護功能時，壽命終止檢測判斷電路U6根據(jù)模擬檢測反饋電路U4檢測的結(jié)果，判斷漏電保護插座是否具有漏電保護功能，即是否壽命終止，并通過狀態(tài)顯示電路U2，U8重新顯示最近一次判斷結(jié)果。3、當漏電保護插座壽命終止時，輸出控制信號使復位電壓輸出電路U5無電壓輸出，主電路U1中驅(qū)動復位按鈕復位的電路無工作電壓，阻止復位按鈕復位。
手動測試電路U7主要是手動產(chǎn)生模擬漏電流及輸出信號給U6，再啟動壽命終止檢測判斷電路U6，再做一次GFCI壽命終止與否的判斷。
狀態(tài)顯示電路U8主要是顯示漏電保護插座正常工作狀態(tài)和故障狀態(tài)。
如圖1所示，主電路U1的電源輸入端與墻壁內(nèi)的電源火線、零線相連，其電源輸出端為漏電保護插座輸出的電源火線、零線，及其單相三線輸出插孔；
模擬檢測反饋電路U4的信號輸入端與主電路U1中的驅(qū)動復位按鈕動作的電路相連，其信號輸出端與壽命終止檢測判斷電路U6的信號輸入端相連；復位按鈕狀態(tài)識別電路U3的信號輸出端與壽命終止檢測判斷電路U6的另一信號輸入端相連；手動測試電路U7的信號輸出端與壽命終止檢測判斷電路U6的又一信號輸入端相連；壽命終止檢測判斷電路U6的一個信號輸出端與模擬漏電流產(chǎn)生電路U2的控制端相連，控制模擬漏電流產(chǎn)生電路U2是否產(chǎn)生漏電流；壽命終止檢測判斷電路U6的另一信號輸出端與復位電壓輸出電路U5的控制端相連，為主電路U1中的驅(qū)動復位按鈕復位的電路提供工作電壓，從而建立復位按鈕正確的復位機制；壽命終止檢測判斷電路U6的又一信號輸出端與狀態(tài)顯示電路U8相連，顯示漏電保護插座的狀態(tài)。
本實用新型的工作原理是1、當漏電保護插座主電路U1的電源輸入端與墻壁內(nèi)的電源火線、零線接通后，無需操作任何組件，U3會自動發(fā)送一個狀態(tài)識別信號給U6，使U6啟動測試并輸出控制信號給U2，使模擬漏電流產(chǎn)生電路U2產(chǎn)生模擬漏電流；2、如果漏電保護插座沒有壽命終止，仍然具有漏電保護功能，則主電路U1中的漏電流檢測電路會輸出控制信號使驅(qū)動復位按鈕動作的電路動作，模擬檢測反饋電路U4檢測到這一狀態(tài)后，輸出信號給壽命終止檢測判斷電路U6，壽命終止檢測判斷電路U6則立即輸出控制信號給模擬漏電流產(chǎn)生電路U2不再產(chǎn)生模擬漏電流，同時，壽命終止檢測判斷電路U6輸出控制信號給復位電壓輸出電路U5和U8，使其輸出復位電壓給主電路U1中的驅(qū)動復位按鈕動作的電路，使復位按鈕能夠正常復位，復位后狀態(tài)顯示電路能顯示；3、如果漏電保護插座壽命終止了，不具有漏電保護功能于，即主電路U1中的漏電流檢測電路或驅(qū)動復位按鈕動作的電路不能正常工作，模擬檢測反饋電路U4沒法得到反饋信號，也就沒有控制信號傳到U6，壽命終止檢測判斷電路U6始終控制信號給模擬漏電流產(chǎn)生電路U2，使其始終產(chǎn)生模擬漏電流，同時，壽命終止檢測判斷電路U6不輸出復位電壓給U5，使復位按鈕始終不能正常復位，進而使漏電保護插座的負載輸出端和插座表面的單相三線電源輸出插孔均沒有電源輸出；4、壽命終止檢測判斷電路U6根據(jù)漏電保護插座的工作狀態(tài)，輸出控制信號給狀態(tài)顯示電路U2，U8使不同顏色的指示燈點亮，表示漏電保護插座的狀態(tài)。
在每一次漏電保護插座脫扣跳閘后，復位按鈕狀態(tài)識別電路U3檢測到復位按鈕狀態(tài)(開關(guān)KR1從復位時的分離狀態(tài)突變到脫扣后的閉合狀態(tài))后，輸出信號給壽命終止檢測判斷電路U6，壽命終止檢測判斷電路U6觸發(fā)后輸出控制信號給模擬漏電流產(chǎn)生電路U2，使其產(chǎn)生模擬漏電流，壽命終止檢測判斷電路U6根據(jù)模擬檢測反饋電路U4反饋的信號，判斷漏電保護插座是否壽命終止，是否仍然具有漏電保護功能，從而輸出復位電壓給復位電壓輸出電路U5，通過復位電壓輸出電路U5控制主電路U1中的驅(qū)動復位按鈕動作的電路是否工作，進而控制復位按鈕是否能夠復位，建立正確的復位機制；同時，壽命終止檢測判斷電路U6根據(jù)漏電保護插座的狀態(tài)，輸出控制信號給狀態(tài)顯示電路U2、U8，當正常時U8的綠色正常工作狀態(tài)指示燈處于待指示狀態(tài)(即被觸發(fā)驅(qū)動而沒加電源狀態(tài)，能隨復位按鈕的復位而被點亮)；當故障時U2的紅色故障工作狀態(tài)指示燈處于常亮狀態(tài)，指示漏電保護插座壽命已經(jīng)終止。
在每一次按壓測試按鈕(TEST)例行檢查漏電保護插座是否具有漏電保護功能時，手動測試電路U7產(chǎn)生手動模擬漏電流的同時發(fā)出一個啟動U6自動測試的信號，啟動U6自動測試從而驅(qū)動U2產(chǎn)生自動模擬漏電流，與U7產(chǎn)生的手動模擬漏電流相疊加，主電路U1檢測到該漏電流后輸出控制信號驅(qū)動復位按扭動作電路可控硅導通，使其脫扣。復位按鈕的脫扣引發(fā)復位按鈕狀態(tài)識別電路U3發(fā)送狀態(tài)識別信號給U6，重新引發(fā)漏電保護插座壽命終止與否的檢測，U6根據(jù)U4是否能夠反饋模擬檢測信號，判斷漏電保護插座是否壽命終止，是否仍然具有漏電保護功能，從而輸出控制信號給復位電壓輸出電路U5，通過復位電壓輸出電路U5控制主電路U1中的驅(qū)動復位按鈕動作的電路是否工作，進而控制復位按鈕是否能夠復位，建立正確的復位機制；同時，壽命終止檢測判斷電路U6根據(jù)漏電保護插座的狀態(tài)，輸出控制信號給狀態(tài)顯示電路U2、U8，正常時使U8的綠色指示燈處于待點亮狀態(tài)(被觸發(fā)驅(qū)動而沒加電源，等待復位按鈕的復位)，故障時使U2的紅色指示燈處于常亮狀態(tài)。
圖2為本實用新型漏電保護插座得電自動檢測是否壽命終止電路進一步具體詳細的原理框圖。如圖所示，主電路U1包括漏電流檢測電路(差動微分變壓器L1、L2、漏電流判斷芯片IC1等)和驅(qū)動復位按鈕動作的電路(可控硅V23、內(nèi)置有鐵芯的電磁線圈L3等)兩部分。當漏電保護插座供電電路中存在漏電流時，如果漏電保護插座沒有壽命終止，仍然具有漏電保護功能，則漏電流檢測電路中的芯片IC1會輸出控制信號，使驅(qū)動復位按鈕動作的電路中的可控硅V23導通，使電磁線圈L3內(nèi)有電流流過，產(chǎn)生磁場，其內(nèi)置的鐵芯動作，使復位按鈕脫扣，切斷漏電保護插座的電源輸出。如果漏電保護插座壽命終止了，將不能產(chǎn)生反饋信號，或者反饋信號無法傳遞到模擬檢測反饋電路U4，也就沒法觸發(fā)U6輸出復位電壓，從而使復位按鈕始終不能復位，切斷漏電保護插座的電源輸出。同時，壽命終止檢測判斷電路U6不停地輸出控制信號使U2不停地被觸發(fā)導通，從而促使其故障顯示電路指示燈常亮紅色指示燈V10常亮告訴使用者該漏電保護插座已壽命終止了。
模擬漏電流產(chǎn)生電路U2主要由整流橋V6～V9，單向可控硅V12，變壓器L4等元件組成。變壓器L4的原邊繞組經(jīng)開關(guān)元件與壽命終止檢測判斷電路U6中的芯片IC2的引腳3相連，變壓器L4的副邊繞組的輸出端與單向可控硅V12的控制極相連，可控硅V12的陽極、陰極分別與整流橋V6～V9的直流電壓輸出端相連，整流橋V6～V9的交流電源輸入端分別與穿過差動微分變壓器L1、L2的電源火線和電源輸入端的零線相連。當漏電保護插座上電后，壽命終止檢測判斷電路U6中的芯片IC2的引腳3因復位狀態(tài)開關(guān)KR1的閉合而自動輸出高電平，使變壓器L4內(nèi)有電流流過，觸發(fā)可控硅V12導通，整流橋V6～V9內(nèi)有電流流過，將輸出端火線與輸入端零線短接，產(chǎn)生模擬漏電流。當芯片IC2的引腳3為低電平時，變壓器L4內(nèi)無電流流過，可控硅V12截止，整流橋V6～V9不工作，沒有模擬漏電流產(chǎn)生。
復位按鈕狀態(tài)識別電路U3主要由與復位按鈕聯(lián)動的開關(guān)KR1構(gòu)成，如圖3所示，它由固定架101、兩彈簧片102、103組成，其中一個彈簧片102通過電阻R7、電容C1與壽命終止檢測判斷電路U6中的芯片IC2的引腳2相連，另一彈簧片101與電源零線相連。當復位按鈕處于跳閘狀態(tài)時，開關(guān)KR1的彈簧片102在復位按鈕側(cè)面的斜面的作用下與彈簧片103接觸導通；當復位按鈕處于夏位狀態(tài)時，由于復位按鈕側(cè)面的斜面下移，彈簧片102恢復原形，與彈簧片103分開，處于不導通狀態(tài)。與復位按鈕聯(lián)動的開關(guān)KR1主要用于檢測復位按鈕的狀態(tài)，(也表征漏電保護插座已處于復位狀態(tài)正常工作或壽命終止/脫扣狀態(tài)；正常待機或故障壽終工作狀態(tài))并將其狀態(tài)邏輯電壓信號傳輸給壽命終止檢測判斷電路U6中的芯片IC2，供其判斷漏電保護插座是否壽命終止使用。
模擬檢測反饋電路U4主要由串聯(lián)在主電路驅(qū)動復位按鈕動作電路中的二極管V22、電阻R14等構(gòu)成，其信號輸出端與壽命終止檢測判斷電路U6中的芯片IC2的管腳5相連，從電路信號流向的最末端能直接反映主電路U1的工作好與壞的狀態(tài)，特別是其是否壽命終止。
復位電壓輸出電路U5主要由與復位按鈕聯(lián)動的復位觸發(fā)工況開關(guān)KR4構(gòu)成，如圖3所示，它由兩彈簧片67、68構(gòu)成，其中一個彈簧片67與主電路U1中的漏電流檢測控制芯片IC1的引腳5相連，另一彈簧片68通過電阻與壽命終止檢測判斷電路U6中的芯片IC2的引腳1相連。該工況開關(guān)KR4與復位按鈕聯(lián)動。當復位按鈕RESET被按下時，工況開關(guān)KR4閉合，當復位按鈕RESET被釋放時，工況開關(guān)KR4斷開。
壽命終止檢測判斷電路U6主要由置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片IC2構(gòu)成，該芯片上電后通過其管腳2輸入一個高電平轉(zhuǎn)到低電平時的下降沿信號自動啟動測試，自動輸出控制信號使模擬漏電流產(chǎn)生電路U2產(chǎn)生模擬漏電流；通過模擬檢測反饋電路U4有/無反饋信號(由U1產(chǎn)生)給U6，促使U6輸出/不輸出復位電壓，建立正確的復位機制，使/或阻止復位按鈕復位；同時，該芯片IC2還輸出控制信號給狀態(tài)顯示電路U2，U8實時顯示漏電保護插座的狀態(tài)。置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片IC2的1腳為復位電壓輸出端，它與復位電壓輸出電路U5和狀態(tài)顯示電路U8相連，為U5提供復位電壓，為U8的正常狀態(tài)指示燈提供驅(qū)動電壓；IC2的2腳為啟動測試輸入端，與U3、U7單元相連，當U3單元的開關(guān)KR1閉合(即復位按鈕處于脫扣狀態(tài))或U7單元的開關(guān)KT閉合(即手動測試按鈕TEST處于被按下狀態(tài))時，可以啟動芯片IC2進行動作；IC2的3腳為模擬漏電流產(chǎn)生控制端，它與模擬漏電流產(chǎn)生電路U2相連(顯示電路中的故障狀態(tài)指示燈串入回路中，為電路U2的一個支路)提供自動漏電流產(chǎn)生及故障狀態(tài)指示燈顯示電路的驅(qū)動電壓；IC2的5腳為模擬測試反饋信號輸入端，它與U4單元相連，反饋信號的有/無直接表征了插座漏電保護功能的完好與否，若U4有信號反饋給IC2的5腳表明漏電保護插座功能完好，若U4沒有模擬檢測反饋信號傳到IC2的5腳則為漏電保護功能壽命終止。
手動測試電路U7主要由與手動測試按鈕TEST聯(lián)動的開關(guān)KT和用于產(chǎn)生漏電流的電阻R1構(gòu)成，開關(guān)KT和電阻R1串聯(lián)后，一端與開關(guān)KR2-1串聯(lián)后穿過差動微分變壓器L1、L2與電源火線相連，另一端與電源零線相連形成閉合手動模擬漏電流通路。只有在復位按鈕復位后即電力開關(guān)KR2，KR3閉合后才能動作。
狀態(tài)顯示電路U8主要由正常狀態(tài)指示燈Vl7和控制指示燈亮/滅的控制電路構(gòu)成。正常狀態(tài)指示燈V17及其控制電路與壽命終止檢測判斷電路U6中的芯片IC2的復位電壓輸出端(IC2的1腳)相連；為狀態(tài)顯示的正常狀態(tài)顯示部分。
圖4為本實用新型具體實施例電路圖。該具體電路圖與圖1、圖2所示的電路原理框圖相對應。本實用新型核心部分是壽命終止檢測判斷電路U6中的置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片IC2(型號ZQC-051208T或ZQC-051208H)。
圖5、圖6為置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片IC2內(nèi)部具體線路圖。芯片IC2為8腳芯片，其中管腳1為復位電壓輸出端UOK，輸出復位電壓時為高電平，不輸出復位電壓時為低電平；管腳2為復位/脫扣狀態(tài)輸入端IQ1，該端口被輸入低電平下降沿時，會啟動壽命終止測試過程，即管腳3會被翻轉(zhuǎn)為高電平，同時管腳1會被翻轉(zhuǎn)為低電平；管腳3為模擬漏電流產(chǎn)生控制端UQC，該管腳輸出高電平時，會促使產(chǎn)生模擬漏電流；管腳4為芯片工作電源輸入端+VDD；管腳5為模擬測試反饋信號輸入端IF當被輸入負脈沖時，表明漏電保護插座通過壽命終止測試，能正常工作，使得管腳3被翻轉(zhuǎn)為低電平，同時使管腳1翻轉(zhuǎn)為高電平。
管腳6為芯片工作電源參考接地端GND管腳7為啟動檢查測試備用端IQ2管腳8為電源輸入備用端VW。
圖5所示的置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片IC2(ZQC-051208T)內(nèi)部晶體管V1、V2與電阻R1、R2、R3、R4組成觸發(fā)鎖存器；晶體管V3、電阻R12、R13及電容C5組成反饋信號輸入極；晶體管V4、電阻R10、R11及電容C4為反相器電路；晶體管V5、電阻R5、R6組成射極跟隨器；晶體管V6、電阻R7、R8組成檢測合格輸出器；電容C2、電阻R9組成啟動測試輸入電路；晶體管V7、電阻R14、R15組成備用的啟動測試輸入電路，V8、V9組成備用的電源電路。
如圖1、圖2、圖4、圖5所示，當漏電保護插座的電源輸入端LIN、NIN與墻壁內(nèi)的電源火線、零線連接好后，漏電保護插座上電，此時漏電保護插座處于脫扣狀態(tài)，復位按鈕狀態(tài)識別電路U3中的KR1處于閉合狀態(tài)，U3會發(fā)送一個狀態(tài)識別信號給U6中IC2的2腳，IC2內(nèi)部的三極管V1立即進入飽和狀態(tài)，V1集電極為低電平，V2處于截止狀態(tài)，V2集電極被置高電平，射極跟隨器中的V5通過限流電阻R6在IC2的3腳上輸出高電平，3腳立刻輸出這個高電平信號給U2，驅(qū)動U2自動產(chǎn)生一個模擬漏電流，這個模擬漏電流首先到達U1，如果漏電保護插座功能完好，主電路U1會檢測到這個模擬漏電流，從而輸出控制信號使驅(qū)動復位按鈕動作的電路中的可控硅V23導通，可控硅V23的陽極產(chǎn)生一個低電平導通信號，這個信號經(jīng)過模擬檢測反饋電路U4中的V22、R14反饋給芯片IC2(ZQC-051208T)的5腳，并且加到了反饋檢測晶體管V3的基極，信號再經(jīng)過R10輸入到反相器中晶體管V4，經(jīng)過反相觸發(fā)器，在極短時間內(nèi)V1與V2狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為V1截止，V2從截止進入飽和，V2集電極被置為低電平，而V1集電極此時為高電平，并通過檢測合格輸出器R7、V6、R8從IC2的1腳輸出一個高電平UOK.此Uok被加到U5、U8。該高電平Uok使U5中KR4兩端中的一端通過限流電阻R10有高電平，另一端與可控硅V23的控制極G相連，從而使這個漏電保護插座處于能夠被正常復位的待復位狀態(tài)，同時IC2的3腳轉(zhuǎn)到低電平狀態(tài)，使U2停止產(chǎn)生模擬漏電流。這時按下RESET鍵，產(chǎn)品能夠被復位，并且使U8中指示產(chǎn)品能正常工作的指示燈V17被點亮。同時狀態(tài)檢測開關(guān)KR1被連動而斷開。
如果漏電保護插座內(nèi)的主要關(guān)鍵元器件被損壞了或者說壽命終止了，那么上面的一系列自動檢測過程就不可能被完成。芯片IC2(ZQC-051208T)就一直被鎖定在啟動測試狀態(tài)，IC2的1腳始終處于低電平狀態(tài)，沒有信號輸出到U5，從而使這個漏電保護插座處于不能夠被復位的狀態(tài)，同時IC2的3腳一直有高電平輸出到U2，并用此高電平去驅(qū)動點亮故障狀態(tài)指示燈V10。提醒使用者及時更換已到達壽命終止的漏電保護插座。
如果漏電保護插座功能完好，在復位后工作正常。當線路中存在漏電流時，檢測線圈11，L2會立即感應出電壓的矢量和不為零，并且傳遞信號給漏電流檢測控制芯片IC1的信號輸入端1和2，芯片IC1的5腳會立即輸出控制信號給可控硅V23的門極，使可控硅V23被觸發(fā)、導通，從而使脫扣裝置中的脫扣線圈L3(SOL)得電，其內(nèi)部鐵芯作沖擊運動，使復位按鈕脫扣，切斷漏電保護插座電源的輸出。此時由于復位按鈕的脫扣，使得與之聯(lián)動的U3中的開關(guān)KR1閉合，引發(fā)重新對漏電保護插座進行檢測，如果漏電保護插座功能完好，U6中壽命終止檢測判斷芯片IC2的1腳變?yōu)楦唠娖剑摳唠娖绞筓5中KR4的一端通過限流電阻R10有高電平，從而使該漏電保護插座處于能夠被復位的狀態(tài)，在按下復位按鈕RESET鍵后，漏電保護插座被復位，同時使U8中的可控硅V18導通，正常狀態(tài)指示燈V17點亮。
本實用新型除了具有接上電源后，自動產(chǎn)生模擬漏電流檢測漏電保護插座是否仍然具有漏電保護功能，是否壽命終止外，還可以通過手動按壓U7中的測試按鈕(TEST鍵)產(chǎn)生模擬漏電流，進行例行的漏電保護插座功能測試，使漏電保護插座跳閘脫扣。
如果漏電保護插座在復位后工作正常，漏電保護性能完好。此時按下測試按鈕(TEST鍵)時，會從兩種不同途徑產(chǎn)生模擬漏電流其一是與TEST按鈕聯(lián)動的開關(guān)KT閉合，從而產(chǎn)生模擬漏電流，檢測線圈L1、L2檢測到漏電流后，輸出電壓信號給漏電流檢測控制芯片IC1的信號輸入端1和2，芯片IC1的5腳立刻輸出控制信號給可控硅V23的門極，使可控硅V23被觸發(fā)、導通，從而使脫扣裝置中的脫扣線圈L3(SOL)得電，其內(nèi)部鐵芯作沖擊運動，使復位按鈕脫扣，切斷漏電保護插座電源的輸出；其二是按下TEST按鈕后，此時IC2的2腳被輸入一個高電平跳變?yōu)榈碗娖降南陆笛匦盘?，從而導致IC2片內(nèi)V1、V2翻轉(zhuǎn)為置數(shù)IC2的3腳輸出一個高電平信號給U2，U2的驅(qū)動電路當即轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生一個模擬漏電流，這個模擬漏電流被疊加到手動開關(guān)KT閉合時產(chǎn)生的模擬漏電流上，L1、L2檢測到這個模擬漏電流后，L1、L2將這個漏電流信號以輸出電壓信號形式傳遞給漏電流檢測控制芯片IC1的信號輸入端1和2，芯片IC1經(jīng)過放大比較后，芯片IC1的5腳立刻輸出控制信號給可控硅V23的門極，使可控硅V23被觸發(fā)、導通，從而使脫扣裝置中的脫扣線圈L3(SOL)得電，其內(nèi)部鐵芯作沖擊運動，使復位按鈕脫扣，切斷漏電保護插座電源的輸出。如果漏電保護插座在復位后壽命終止/主要關(guān)鍵元器件被毀壞，這時當手動按下測試按鈕TEST鍵時，與TEST按鈕聯(lián)動的開關(guān)KT閉合，但是對于所產(chǎn)生的模擬漏電流，脫扣裝置沒有發(fā)生脫扣響應，而此時一個高電平信號始終封住了IC2的2腳的門，使IC2的1腳無法翻轉(zhuǎn)為高電平狀態(tài)，而3腳始終輸出一個高電平信號給U2，驅(qū)動U2不停地自動產(chǎn)生一個模擬漏電流即故障燈顯示電流，因為漏電保護插座壽命終止，U4就檢測不到正常的脫扣信號，也就不能將脫扣負脈沖信號傳遞出去，模塊電路IC2的5腳也就不能接收到正確的反饋信號，導致IC2的1腳只能被置在低電平狀態(tài)，從而使正常工作指示燈V17被熄滅，而此時IC2的3腳則被持續(xù)鎖定在高電平狀態(tài)，從而驅(qū)動紅色發(fā)光二極管V10(LED1)持續(xù)發(fā)光顯示本插座己失效。
由于本實用新型采用以上設(shè)計方案，使得本實用新型具有以下顯著特點1、在本實用新型與墻壁內(nèi)的電源火線、零線接通后，無需操作任何部件即可自動對漏電保護插座的漏電保護功能進行檢測若漏電保護插座主要關(guān)鍵部件功能正常，漏電保護插座會自動建立正確的復位機制，使本實用新型處于待復位狀態(tài)，在按下復位按鈕RESET鍵時，本實用新型脫扣機構(gòu)會立即被復位，釋放按鈕RESET鍵時接通電力，復位供電后正常工作狀態(tài)指示燈綠色發(fā)光二極管V17(LED2)就會常亮，說明漏電保護插座正常工作；若漏電保護插座主要關(guān)鍵元器件已經(jīng)失效，即壽命終止，則壽命終止/故障狀態(tài)指示燈紅色發(fā)光二極管V10:LED1就會發(fā)光，這時即使按壓復位按鈕RESET鍵，漏電保護插座也無法被復位，使得漏電保護插座的負載輸出端和插座表面的單相三線電源輸出插孔均沒有電源輸出，避免在出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時因漏電保護插座已壽命終止或其主要關(guān)鍵元器件出現(xiàn)故障不能正常工作，但其仍有電源輸出導致的使用者觸電身亡事故的發(fā)生。
2、本實用新型漏電保護插座在正常復位后的每次例行檢查中，在使用者按下TEST鍵時若該產(chǎn)品漏電保護功能失效，即漏電保護插座主要關(guān)鍵元器件出現(xiàn)故障而引起的漏電保護功能失效，正常狀態(tài)指示燈就會熄滅，而壽命終止/故障狀態(tài)指示燈被點亮。從而告知使用者，該漏電保護插座已經(jīng)失去漏電保護功能，應關(guān)閉電源更換該漏電保護插座；若漏電保護插座內(nèi)部元件完好，功能正常，在按壓TEST鍵后，漏電保護插座會被脫扣跳閘，使漏電保護插座的負載輸出端和插座表面的單相三線電源輸出插孔均沒有電源輸出。又因此時產(chǎn)品已處于脫扣待機狀態(tài)，正常狀態(tài)指示燈熄滅。在脫扣跳閘后的瞬間，本實用新型再一次自動對漏電保護插座是否仍然具有漏電保護功能即是否壽命終止進行檢測，檢測合格后，自動建立正確的復位機制，使本實用新型處于待復位狀態(tài)，在按下復位按鈕RESET鍵時，本實用新型才會重新被復位通電，同時正常狀態(tài)指示燈點亮。使用者可操作TEST按鈕來完成例行的產(chǎn)品功能復查。本實用新型性能好，安全可靠，能有效減少觸電身亡事故的發(fā)生。
3、本實用新型在被復位的正常工作狀態(tài)時，有漏電流產(chǎn)生，比如使用者不小心接觸到插座輸出插孔，該漏電保護插座會感應出漏電流，促使漏電保護插座脫扣跳閘，切斷電源，能有效的減少觸電身亡事故的發(fā)生。
以上所述僅為本實用新型的一個具體實施方式
，本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何基于本實用新型的電路上的等效變換均屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種漏電保護插座得電自動檢測是否壽命終止電路，其特征在于它由主電路(U1)、模擬漏電流產(chǎn)生電路(U2)、復位按鈕狀態(tài)識別電路(U3)、模擬檢測反饋電路(U4)、復位電壓輸出電路(U5)、壽命終止檢測判斷電路(U6)、手動測試電路(U7)和狀態(tài)顯示電路(U8)構(gòu)成；主電路(U1)主要是檢測供電回路中是否存在漏電流，輸出控制信號使復位按鈕復位或脫扣；模擬漏電流產(chǎn)生電路(U2)主要是在漏電保護插座與墻壁內(nèi)的電源接通后，無需操作任何組件自動產(chǎn)生模擬漏電流，并在漏電保護插座壽命終止時，顯示故障工作狀態(tài)；復位按鈕狀態(tài)識別電路(U3)主要是識別復位按鈕的狀態(tài)，并將檢測到的復位按鈕狀態(tài)傳輸給壽命終止檢測判斷電路(U6)；模擬檢測反饋電路(U4)主要是檢測漏電保護插座主電路(U1)是否仍然具有漏電保護功能，并將檢測到的結(jié)果傳輸給壽命終止檢測判斷電路(U6)；復位電壓輸出電路(U5)主要是為主電路(U1)中的驅(qū)動復位按鈕復位的電路提供工作電壓；壽命終止檢測判斷電路(U6)的主要功能是漏電保護插座上電后，自動輸出控制信號使模擬漏電流產(chǎn)生電路(U2)產(chǎn)生模擬漏電流；根據(jù)模擬檢測反饋電路(U4)的檢測結(jié)果，判斷漏電保護插座是否具有漏電保護功能，即是否壽命終止，并通過狀態(tài)顯示電路(U8)顯示判斷結(jié)果；手動測試電路(U7)主要是手動產(chǎn)生模擬漏電流；狀態(tài)顯示電路(U8)主要是顯示漏電保護插座正常工作狀態(tài)；以上各組成部分的連接關(guān)系為主電路(U1)的電源輸入端與墻壁內(nèi)的電源火線、零線相連，其電源輸出端為漏電保護插座輸出的電源火線、零線；模擬檢測反饋電路(U4)的信號輸入端與主電路(U1)中的驅(qū)動復位按鈕動作的電路相連，其信號輸出端與壽命終止檢測判斷電路(U6)的信號輸入端相連；復位按鈕狀態(tài)識別電路(U3)的信號輸出端與壽命終止檢測判斷電路(U6)的另一信號輸入端相連；手動測試電路(U7)的信號輸出端與壽命終止檢測判斷電路(U6)的又一信號輸入端相連；壽命終止檢測判斷電路(U6)的一個信號輸出端與模擬漏電流產(chǎn)生電路(U2)的控制端相連，控制模擬漏電流產(chǎn)生電路(U2)是否產(chǎn)生漏電流；壽命終止檢測判斷電路(U6)的另一信號輸出端與復位電壓輸出電路(U5)的控制端相連，為主電路(U1)中的驅(qū)動復位按鈕復位的電路提供工作電壓，從而建立復位按鈕正確復位的機制；壽命終止檢測判斷電路(U6)的又一信號輸出端與狀態(tài)顯示電路(U8)相連，顯示漏電保護插座的供電和失效狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漏電保護插座得電自動檢測是否壽命終止電路，其特征在于；所述壽命終止檢測判斷電路(U6)由置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片(IC2)構(gòu)成，置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片(IC2)的1腳為復位電壓輸出端，它與復位電壓輸出電路(U5)和狀態(tài)顯示電路(U8)相連，為復位電壓輸出電路(U5)提供復位電壓，為狀態(tài)顯示電路(U8)的正常狀態(tài)指示燈提供驅(qū)動電壓；其2腳為啟動測試輸入端，與復位按鈕狀態(tài)識別電路(U3)、手動測試電路(U7)相連；其3腳為模擬漏電流產(chǎn)生控制端，它與模擬漏電流產(chǎn)生、顯示電路(U2)相連，提供自動漏電流產(chǎn)生及故障狀態(tài)指示燈顯示電路的驅(qū)動電壓；其5腳為模擬測試反饋信號輸入端，與模擬檢測反饋電路(U4)相連，接受反饋的漏電保護插座關(guān)鍵元器件失效影響漏電保護功能的探測。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種漏電保護插座得電自動檢測是否壽命終止電路，其特征在于所述模擬漏電流產(chǎn)生電路(U2)由整流橋，單向可控硅，變壓器組成；變壓器的原邊繞組經(jīng)開關(guān)元件與所述壽命終止檢測判斷電路(U6)中的置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片(IC2)的引腳3相連，變壓器的副邊繞組的輸出端與單向可控硅的控制極相連，可控硅的陽極、陰極分別與整流橋的直流電壓輸出端相連，整流橋的交流電源輸入端分別與穿過差動微分變壓器的電源火線和電源輸入端的零線相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種漏電保護插座得電自動檢測是否壽命終止電路，其特征在于所述復位按鈕狀態(tài)識別電路(U3)由與復位按鈕聯(lián)動的開關(guān)(KR1)構(gòu)成；開關(guān)(KR1)由固定架、兩彈簧片組成，其中一個彈簧片通過電阻、電容與壽命終止檢測判斷電路(U6)中的置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片(IC2)的引腳2相連，另一彈簧片與電源零線相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種漏電保護插座得電自動檢測是否壽命終止電路，其特征在于所述復位電壓輸出電路(U5)由與復位按鈕聯(lián)動的復位觸發(fā)工況開關(guān)(KR4)構(gòu)成，工況開關(guān)(KR4)由兩彈簧片構(gòu)成，其中一個彈簧片與主電路中的漏電流檢測控制芯片的引腳5相連，另一彈簧片通過電阻與壽命終止檢測判斷電路(U6)中的置數(shù)/復位鎖存觸發(fā)芯片(IC2)的引腳1相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種漏電保護插座得電自動檢測是否壽命終止電路，其特征在于所述手動測試電路(U7)由與手動測試按鈕聯(lián)動的開關(guān)(KT)和用于產(chǎn)生漏電流的電阻構(gòu)成，開關(guān)(KT)和電阻串聯(lián)后，一端與穿過差動微分變壓器的電源火線相連，另一端與電源零線相連形成閉合手動模擬漏電流通路。
專利摘要本實用新型公開了一種漏電保護插座得電自動檢測是否壽命終止電路，它由主電路、模擬漏電流產(chǎn)生電路、復位按鈕狀態(tài)識別電路、模擬檢測反饋電路、復位電壓輸出電路、壽命終止檢測判斷電路、手動測試電路和狀態(tài)顯示電路構(gòu)成。漏電保護插座上電后，壽命終止檢測判斷電路自動輸出控制信號使模擬漏電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生模擬漏電流；然后，根據(jù)模擬檢測反饋電路的檢測結(jié)果，判斷漏電保護插座是否具有漏電保護功能，即是否壽命終止，并通過狀態(tài)顯示電路顯示判斷結(jié)果。如果漏電保護插座完好，壽命終止檢測判斷電路輸出控制信號，通過復位電壓輸出電路使復位按鈕正常復位，否則，阻止復位按鈕正常復位。
文檔編號H01R13/66GK2930044SQ200620119039
公開日2007年8月1日 申請日期2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者黃華道, 陸華洋 申請人:黃華道