[发明专利]漏电保护器

说明书

技术领域

本发明涉及一种漏电保护器，可适用于电源断路器。

背景技术

目前微型断路器得到广泛使用，通过设置于其中的漏电保护器，可以有效地避免触电危险。按照触电导致的漏电流特性，漏电一般可分为二类，即直流脉动漏电和交流漏电，例如当一些用电设备或电缆电线漏电时，就会产生交流漏电；而当带有整流、逆变、截波控制的用电设备发生漏电时，用电器中的二极管、可控硅等器件会使电流波形发生缺损，对应的漏电波形则为脉动直流波形。图1(a)、(b)中示出了二种漏电流的特性。对于直流漏电，其信号特征一般表现为多个直流窄脉冲，由于这种信号差异，现有技术中通常采用不同的漏电检测技术的漏电保护器。

目前直流脉动漏电保护方案大多是采用专用的集成芯片来实现，如三菱公司或RENESAS的54133或54134芯片，集成芯片的优点是内部集成了信号处理、比较、闭锁等功能。但是采用专用集成电路构成的漏电保护器的缺点是其功耗较高，不适合宽压电源输入场合的使用，而且其外围电路也并不简单。

此外，由于这种专用直流脉冲漏电保护器成本较高，因此在专注于交流漏电保护的场合，直流脉冲漏电保护器并不适用。因此需要一种以低成本可同时检测交流和直流脉动漏电的保护器。

此外，如图1(c)所示，干扰信号的特征一般地表现为单个尖峰脉冲，与脉动直流漏电情形类似，因此要求漏电保护器既能有效地检测直流漏电，同时又可以避免电磁干扰。

发明内容

根据本发明的目的，提供一种可以检测正、负极性漏电电流的漏电保护器，能以降低的成本和复杂度不但可以检测交流漏电，还可以检测直流漏电。

根据本发明的漏电保护器，包括：传感器，用于检测漏电并输出一漏电信号；具有负放大增益的第一放大器，用于放大所述漏电信号以输出第一放大信号；具有正放大增益的第二放大器，用于放大所述漏电信号以输出第二放大信号；鉴别器，用于接收所述第一与第二放大信号并分别与一检测阈值进行比较以确定是否输出断电控制信号；开关，用于根据所述断电控制信号切断电源。

优选地，在所述的漏电保护器中，所述第一放大器为负差动模式放大器，具有接受所述漏电信号的负极性输入端与接地的正极性输入端；所述第二放大器为正差动模式放大器，具有接受所述漏电信号的正极性输入端与接地的负极性输入端。

优选地，在所述的漏电保护器中，所述鉴别器包括：第一比较器，用于将所述第一放大信号与所述检测阈值比较从而输出第一指示信号；第二比较器，用于将所述第二放大信号与所述检测阈值比较从而输出第二指示信号；触发器，用于对所述第一指示信号与第二指示信号执行“或”运算以输出所述断电控制信号。

按照本发明的一个优选实施例，所述漏电保护器还包括：第一延时电路，连接在所述第一放大器与第一比较器之间，用于延时输出所述第一放大信号给所述第一比较器；第二延时电路，连接在所述第二放大器与第二比较器之间，用于延时输出所述第二放大信号给所述第二比较器。由此，根据本发明的漏电保护器不但可以检测脉动直流漏电，而且还可以有效地抵抗电磁干扰。

本发明提供的新型漏电保护器使用通用型的运算放大器，它所需的功耗极小，适用于宽压输入场合的漏电保护。本发明漏电保护器所需的外围电路并不复杂，并且配合合适的外围电路后，具有极好的抗差模、共模干扰能力。本发明漏电保护器可有效地反映脉动直流电流漏电，交流漏电。而且对于脉动直流漏电波形，无论是正极性、负极性，该漏电保护方案都具有相同的鉴别能力。同时该漏电保护方案对应直流脉动漏电波形和交流漏电波形的一致性很好，而且几乎具有相同的灵敏性，完全可以配合坡墨合金铁芯的互感器实现完整的漏电保护功能。

附图说明

图1示出交流漏电、直流漏电以及干扰的三种波形示例；

图2示出根据本发明一个实施例的漏电保护器；

图3示出经过放大的交流漏电、直流漏电以及干扰的三种波形。

具体实施方式