一種漏電保護器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種漏電保護器(ResidualCurrent Protect1n Device, RCD),尤其涉及一種漏電保護器中的穩(wěn)壓電路。
【背景技術(shù)】
[0002]漏電保護器(RCD)是一種廣泛使用的電路防護裝置，用來在設(shè)備發(fā)生漏電故障時指示斷路器S切斷配電系統(tǒng)對電氣設(shè)備的供電，從而防止觸電事故的發(fā)生?，F(xiàn)有技術(shù)中的漏電保護器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括:整流電路1、浪涌保護電路2、觸發(fā)電路3、過電壓保護電路4、穩(wěn)壓電路5、漏電檢測電路6、電流采樣電路7、電流互感器(簡稱互感器)ZCT。整流電路I連接到配電系統(tǒng)的相線L、中性線N和接地保護線PE，用于對輸入的電流進行整流。浪涌保護電路2用于對漏電保護器的電路提供浪涌保護。觸發(fā)電路3用于向斷路器S提供脫扣信號，以使斷路器S斷開以防止觸電事故發(fā)生。過壓保護電路4用于對漏電保護器的電路提供過電壓保護，防止后續(xù)電路中的元器件受到過電壓的損害。穩(wěn)壓電路5從過壓保護電路4接收電能后，向漏電檢測電路6提供穩(wěn)定的供電電壓Vcc。電流采樣電路7連接到互感器ZCT的采樣線圈，在出現(xiàn)漏電流時，互感器ZCT的采樣線圈中會產(chǎn)生感生電流，該電流采樣電路7可接收該感生電流并根據(jù)接收到的感生電流向漏電檢測電路6輸出信號。漏電檢測電路6在接收到電流采樣電路7的信號后，向觸發(fā)電路3提供一個漏電保護觸發(fā)信號St?ggCT，使觸發(fā)電路3向斷路器S提供脫扣信號，從而使斷路器S斷開以防止觸電事故發(fā)生。
[0003]穩(wěn)壓電路5向漏電檢測電路6提供供電電源Vcc。如果供電電壓Vcc不穩(wěn)定，則很難保證漏電檢測電路6的正常工作，因此穩(wěn)壓電路5在漏電保護器中起到至關(guān)重要的作用。例如市面上的很多漏電保護器的漏電檢測電路中采用三菱公司的M54123作為檢測芯片。根據(jù)該產(chǎn)品規(guī)格書描述要求，該芯片的供電電壓優(yōu)選在15V左右，最低不能低于12V。當供電電壓Vcc低于12V時，該芯片的內(nèi)部鎖存器會斷開，芯片的電路停止工作，導致漏電保護器失效。因此，穩(wěn)壓電路5的設(shè)計是整個漏電保護器電路的關(guān)鍵。
[0004]現(xiàn)有的漏電保護器穩(wěn)壓電路中主要采用RC方案構(gòu)成穩(wěn)壓電路，即采用大電阻降壓、大電容充放電實現(xiàn)穩(wěn)壓，以保證對漏電檢測電路6中的檢測芯片提供穩(wěn)定供電。然而，隨著對漏電保護器的性能要求的提高，需要找到另一種穩(wěn)壓電路，其能夠向漏電保護器，特別是漏電檢測芯片，提供滿足其工作需要的穩(wěn)定電源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在于提供一種漏電保護器，其穩(wěn)壓電路能夠在即使N線破損時也持續(xù)向漏電檢測芯片提供一預定時間的穩(wěn)定電源。
[0006]本發(fā)明提供一種漏電保護器，包括:漏電檢測電路，用于在供電線路上出現(xiàn)漏電流時輸出一個漏電保護觸發(fā)信號；觸發(fā)電路，連接到所述漏電檢測電路，且響應于該漏電保護觸發(fā)信號而輸出一個脫扣信號，該脫扣信號能夠指示一個連接在供電線路上的斷路器執(zhí)行斷開供電連接；穩(wěn)壓電路，其向所述漏電檢測電路提供穩(wěn)定的供電電壓，該供電電壓大于或等于所述漏電檢測電路工作所需電壓；其中，所述穩(wěn)壓電路包括:儲能電容，用于存儲電能，并提供所述供電電壓；充電漏電檢測電路，連接在所述供電線路與所述儲能電容之間，所述充電漏電檢測電路在儲能電容上的電壓等于或低于一個預定閾值時使得所述供電線路對所述儲能電容充電，而在儲能電容上的電壓大于所述預定閾值時切斷對所述儲能電容的充電。
[0007]本發(fā)明提供的漏電保護器中，其穩(wěn)壓電路提供的供電電壓Vcc可快速上升，且維持在檢測芯片所需的工作電壓上。相較于現(xiàn)有的RC方案，本發(fā)明提出的穩(wěn)壓電路上電時間短，且無需較長時間即可達到穩(wěn)定的供電電壓Vcc。
[0008]根據(jù)本發(fā)明提供的漏電保護器，其中所述充電漏電檢測電路包括受控開關(guān)管和電壓鉗位元件，所述受控開關(guān)管與所述儲能電容串聯(lián)，所述受控開關(guān)管導通時向所述儲能電容充電，當所述電壓鉗位元件上的電壓與所述儲能電容上的電壓差超出所述受控開關(guān)管的開啟電壓時，所述受控開關(guān)管導通，否則所述受控開關(guān)管斷開。
[0009]例如，當N線破損時，需要使流過FE線的電流必須小于2mA，要實現(xiàn)這點現(xiàn)有的RC方案需要增大其中降壓電阻的阻值。但是為了使產(chǎn)品能夠在更低的電壓下正常工作，又必須減小RC方案中電阻的阻值。相較于RC方案，本發(fā)明提出的電路可以很好的克服這一問題。
[0010]此外，根據(jù)本發(fā)明提供的漏電保護器，其中所述受控開關(guān)管為MOS管，所述電壓鉗位元件為穩(wěn)壓二極管，且所述受控開關(guān)管的柵極連接到所述穩(wěn)壓二極管的負極，所述受控開關(guān)管的源極連接到所述儲能電容的輸出電壓端。
[0011]根據(jù)本發(fā)明提供的漏電保護器，其中所述電壓鉗位元件的開啟電壓大于所述受控開關(guān)管的開啟電壓。
[0012]根據(jù)本發(fā)明提供的漏電保護器，還包括限流電阻，其連接在所述受控開關(guān)管的柵極和漏極之間。
[0013]根據(jù)本發(fā)明提供的漏電保護器，還包括一個第二穩(wěn)壓二極管，其正向端連接在所述儲能電容的輸出電壓端，負向端連接到所述受控開關(guān)管的柵極，且其擊穿電壓小于所述受控開關(guān)管的柵源擊穿電壓。
[0014]根據(jù)本發(fā)明提供的漏電保護器，還包括整流電路，用于將來自供電線路的電壓整流后提供給所述穩(wěn)壓電路。
[0015]根據(jù)本發(fā)明提供的漏電保護器，其中所述整流電路為半橋整流電路。
[0016]根據(jù)本發(fā)明提供的漏電保護器，還包括過壓保護電路，其包括電阻和穩(wěn)壓二極管。
[0017]本發(fā)明提供的漏電保護器中，其穩(wěn)壓電路提供的供電電壓Vcc可快速上升。
【附圖說明】
[0018]以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中，
[0019]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的漏電保護器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的漏電保護器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]圖2示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的漏電保護器。在圖2中，與圖1類似的，漏電保護器包括整流電路Ml、浪涌保護電路M2、觸發(fā)電路M3、過壓保護電路M4以及穩(wěn)壓電路M5、采樣電路以及漏電檢測電路(后兩者與圖1相同，在圖2中未示出)。
[0022]如圖2所示，整流電路Ml優(yōu)選包括由二極管D6、D7、D8、D9、DlO構(gòu)成的半橋式整流橋。該整流電路Ml連接到配電系統(tǒng)供電線路中的相線L、中性線N和接地保護線PE上，用于對來自供電線路的電流進行半波整流?？蛇x地，該整流電路Ml也可以使用全橋式整流電路。
[0023]浪涌保護電路M2用于防止浪涌電流對后續(xù)電路的破壞。在圖2的例子中，浪涌保護電路M2包括壓敏電阻R3和R4。該壓敏電壓R3和R4將電位鉗位到一個相對固定的電壓值，從而實現(xiàn)對后級電路的保護。
[0024]與圖1類似，圖2中的觸發(fā)電路M3接收來自漏電檢測電路的觸發(fā)信號G，進而響應于該觸發(fā)信號而生成脫扣信號，指示連接在供電線路中的斷路器S斷開。在圖2的具體例子中，觸發(fā)電路M3包括一個可控硅Q2，其受控端G連接到漏電檢測電路。當漏電檢測電路檢測到漏電流時，可控硅的受控端G接收到有效高電平，并促使Q2導通。Q2導通使得相線L和中性線N中流過的電流急劇增大，并由此驅(qū)動斷路器S執(zhí)行斷開動作。優(yōu)選地，考慮到可控硅Q2對外界點噪聲信號比較敏感，容易發(fā)生誤觸發(fā)，因此在圖2的例子中在可控硅的受控端G和地之間連接一個電容Cl。在可控硅Q2的受控端G接收到有效高電平時，Q2并不會立即導通,而是由該高電平G對電容Cl充電。當電容Cl充電至可控硅Q2的導通電壓時，Q2才導通。由此，電容Cl的設(shè)置可以濾除高頻噪聲，防止對Q2的誤觸發(fā)。
[0025]圖2中的過壓保護電路M4包括電阻Rl和穩(wěn)壓二極管D3。電阻Rl串聯(lián)在相線L所在通路中，起到降壓作用。穩(wěn)壓二極管D3兩端并聯(lián)在降壓后的相線L和中性線N之間，起到穩(wěn)壓作用。換言之，當L和N之間整流且降壓后的電壓超出該穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓時，穩(wěn)壓二極管反向擊穿，且穩(wěn)壓二極管兩端電壓保持在一個預定值。由此，通過電阻Rl的降壓作用以及穩(wěn)壓二極管D3的穩(wěn)壓作用，過壓保護電路M4可防止過電壓對后續(xù)電路中的元器件的損害。