本發(fā)明涉及一種漏電保護器，尤其涉及一種A型智能漏電保護器。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，人們對用電安全重視程度越來越高。傳統(tǒng)的漏電保護器作為一種電氣安全裝置，一旦線路漏電流達到保護器限定的動作電流值時，就會在限定的時間內(nèi)自動斷開電源對線路進行保護。但是隨微波爐、變頻空調(diào)、充電器等電子器件的應用，致使電網(wǎng)中的直流分量越來越多，如果漏電流中含有較大的直流電流分量，傳統(tǒng)的高磁導率互感器鐵芯就會由于剩磁過高而不能輸出足夠的感應電壓，嚴重時甚至磁化飽和，不能在次級線圈中產(chǎn)生所需的感應電壓，可能導致傳統(tǒng)的AC型漏電保護器拒動，而此時產(chǎn)生的接地故障對人身和用電設(shè)備同樣存在危險。A型智能漏電保護器是解決這一問題的有效手段，此漏電保護器不僅對突加或緩慢上升的剩余正弦交流電流能夠確保脫扣，而且對突加或緩慢上升的剩余脈動直流電流也能起到有效的保護作用，更加安全可靠，適應時代要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種A型智能漏電保護器。該漏電保護器不僅對突加或緩慢上升的剩余正弦交流電流能夠確保脫扣，而且具有切斷含有較大直流電流分量的漏電流的功能，還具有漏電和過(欠)壓保護功能，以及漏電電流顯示、電壓顯示等智能化功能。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種A型智能漏電保護器，包括電源電路、剩余電流互感器、剩余電流調(diào)理電路、電壓檢測控制電路、單片機、電磁脫扣電路、脫扣器、漏電實驗電路以及顯示輸出電路。其特征在于：所述的電源電路分為兩部分，一部分將電網(wǎng)電壓變換為30V左右的直流電壓，另一部分將30V的電壓進一步變換為5V電壓，用來給單片機和其它電路供電；所述的剩余電流互感器的鐵芯使用低矯頑力、低剩磁和高磁導率的鐵鎳合金，其輸入端感應剩余電流，輸出端與剩余電流互感器相連；所述的剩余電流調(diào)理電路的輸入端與剩余電流互感器相連，其輸出端與單片機的輸入端相連，用來將剩余電流轉(zhuǎn)換為電壓信號，并進行濾波和調(diào)理后送到單片機進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述的電壓檢測控制電路由電源電路供電，其輸出端與單片機一個輸入端相連；所述的所述的單片機是整個A型智能漏電保護器的控制中心，采用低功耗、高性價比的8位單片機ATtiny13，所述的電磁脫扣電路與單片機的一個輸出端相連，接受單片機的發(fā)出的是否進行脫扣操作的信號；所述的漏電實驗電路用來模擬漏電發(fā)生，驗證漏電保護器是否能起到保護作用；所述的顯示輸出電路的輸入端與單片機的另一個輸出端相連，用來顯示漏電電流和電壓。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：隨著電子器件的急劇增加，電網(wǎng)中的直流分量問題越來越突出，導致傳統(tǒng)的漏電保護不能進行有效保護，本發(fā)明基于門限值的剩余電流保護方法，即針對A型剩余電流設(shè)定統(tǒng)一的門限值，當剩余電流瞬時值大于門限值的時間達到某一設(shè)定值時，即視作線路中的剩余電流達到動作值，既可有效切斷剩余正弦交流漏電流，還可有效切斷含有較大直流電流分量的漏電流，并通過顯示輸出電路實現(xiàn)漏電和過電壓的自動跟蹤和顯示，從而提高了漏電保護器的智能化水平。

附圖說明

圖1是A型智能漏電保護器的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是A型智能漏電保護器的電路連接原理圖。

圖中：電源電路1 剩余電流互感器2 剩余電流調(diào)理電路3 電壓檢測控制電路4 漏電實驗電路5 單片機6 電磁脫扣電路7 脫扣器8 顯示輸出電路9

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述：

在圖1和圖2中，本發(fā)明提供了一種A型智能漏電保護器，它包括電源電路1、剩余電流互感器2、剩余電流調(diào)理電路3、電壓檢測控制電路4、漏電實驗電路5、單片機6、電磁脫扣電路7、脫扣器8以 及顯示輸出電路9。所述的電源電路1分為兩部分，一部分將電網(wǎng)電壓變換為30V左右的直流電壓，另一部分將30V的電壓進一步變換為5V電壓，用來給單片機和其它電路供電；所述的剩余電流互感器2其輸入端感應剩余電流，輸出端與剩余電流調(diào)理電路3相連；所述的剩余電流調(diào)理電路3的輸入端與剩余電流互感器2相連，其輸出端與單片機6的一個輸入端相連；所述的電壓檢測控制電路4由電源電路1供電，其輸出端與單片機6一個輸入端相連；所述的所述的單片機6是整個A型智能漏電保護器的控制中心；所述的電磁脫扣電路7的輸入端與單片機6的一個輸出端相連，其輸出端與脫扣器8相連；所述的顯示輸出電路9的輸入端與單片機6的另一個輸出端相連。

所述的電源電路1為圖2中接入單片機6的管腳Vcc的電路，其中D1～D4和D9～D12構(gòu)成三相全波整流電路，將三相電壓整流成直流；開關(guān)管Q1工作在放大狀態(tài)，R9、R11、R12、R13、D13和Q2構(gòu)成負反饋電路，通過控制Q1的門極電位來調(diào)節(jié)其集電極與發(fā)射極之間的電壓，從而起到降壓穩(wěn)壓的作用；壓敏電阻R5～R8和瞬變抑制二極管D5～D7起保護作用，防止浪涌過電壓損壞電路；開關(guān)型穩(wěn)壓芯片LM2574-5.0及其外圍器件構(gòu)成DC～DC變換電路，將30V直流電壓降為5V電壓，以滿足單片機和其他電路工作的需要。

所述的剩余電流互感器2為圖2中L1，其鐵芯使用低矯頑力、低剩磁和高磁導率的鐵鎳合金。它是利用電磁感應原理工作的，將用電設(shè)備的相線和零線一起穿過互感器的環(huán)形鐵芯，在高導磁率的磁環(huán)上繞制合適匝數(shù)的線圈作為次級輸出。

所述的剩余電流調(diào)理電路3為圖2中接入單片機6的管腳PB3的電路，其中C8與剩余電流互感器2構(gòu)成諧振回路，以增加勵磁電流，提高小剩余電流時的輸出電壓；R14用來完成剩余電流互感器2次級輸出的電流-電壓轉(zhuǎn)換；D15、D16用于電壓鉗位，防止剩余電流互感器2二次側(cè)電壓過高損壞運算放大器；R15和C9構(gòu)成一個低通濾波器，其截止頻率為50Hz，用于消除高頻干擾信號的影響；R16、R17和運算放大器SU1構(gòu)成放大環(huán)節(jié)；R19、R20、R21和運算放大器SU2用來提供偏置電壓，將輸入的負信號提升為正信號。

所述的電壓檢測控制電路4為接入單片機6的管腳PB5的電路，由R26，R27，R28，開關(guān)按鈕S2以及檔位開關(guān)JP1構(gòu)成。

所述的漏電實驗電路5由R29和實驗按鈕S1構(gòu)成。

所述的單片機6內(nèi)置有AD轉(zhuǎn)換器和存儲器，對剩余電流信號進行AD采樣，將采樣結(jié)果與針對A型剩余電流設(shè)定設(shè)定的門限值進行比較，根據(jù)采樣周期中大于正常動作門限值的AD采樣個數(shù)的多少控制計數(shù)器增長的快慢程度，進而實現(xiàn)脫扣動作時間的不同。

所述的電磁脫扣電路7接收單片機6檢測到線路中發(fā)生漏電故障后發(fā)出的脫扣命令，驅(qū)動脫扣器脫扣，待脫扣動作完成后，單片機6停止發(fā)送脫扣信號。

所述的顯示輸出電路9的數(shù)碼管驅(qū)動為一個采用3線串行接口的8位共陰極7段LED顯示驅(qū)動器MAX7219，可同時驅(qū)動8位共陰極LED，LED可顯示輸出電路實現(xiàn)漏電和過電壓的自動跟蹤和顯示。

A型智能漏電保護器的具體工作過程如下：

當剩余電流互感器2檢測到電路中有漏電信號時，將漏電信號經(jīng)過剩余電流調(diào)理電路3將漏電信號輸送給單片機6，單片機6將漏電信號與針對A型剩余電流設(shè)定的門限值進行比較判斷，程序根據(jù)比較結(jié)果和設(shè)定時間要求，發(fā)出漏電動作信號指令并發(fā)送給電磁脫扣電路7，通過比較器輸出高電平使Q2導通，驅(qū)動脫扣器脫扣，同時將漏電電流數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示輸出電路9，顯示出漏電電流。

當電壓檢測控制電路4檢測到電源電路1的電壓高于或低于檔位開關(guān)JP1所設(shè)定的電壓時，就會將過壓或欠壓信號輸送給單片機6，單片機6將此電壓信號與額定電壓進行比較判斷，如果此電壓高于或低于設(shè)定的額定電壓范圍值時，單片機6會給電磁脫扣電路7發(fā)送脫扣信號，驅(qū)動脫扣器脫扣，同時將過壓或欠壓的電壓值發(fā)送給顯示輸出電路9，顯示電壓值。