[发明专利]接地故障电路中断器监控器及接地故障模拟方法

权利要求书

1.一种接地故障电路中断器(GFCI)系统，包括：

自测(ST)GFCI监控器，其被配置为在从AC电源的第一周期的前半周期开始并延伸到所述AC电源的第一周期的后半周期的时段，生成模拟接地故障，并检测对所述模拟接地故障的响应，

其中，所述AC电源的第一周期的前半周期先于所述AC电源的第一周期的后半周期。

2.根据权利要求1所述的GFCI系统，其中，所述ST GFCI监控器被配置为在不中断供给负载的AC电源的情况下生成所述模拟接地故障以测试半导体开关的运行状况，所述半导体开关被配置为控制所述AC电源与所述负载的连接或断开。

3.根据权利要求2所述的GFCI系统，其中，所述半导体开关包括可控硅整流器(SCR)，

其中，所述ST GFCI监控器被配置为检测所述SCR是否响应于所述模拟接地故障而被启用；并且

其中，所述ST GFCI监控器被配置为如果所述SCR未响应于所述模拟接地故障而被启用，则生成寿命结束(EOL)信号。

4.根据权利要求2所述的GFCI系统，包括：

负载触点；

螺线管，其被配置为断开或闭合所述负载触点，其中，闭合的负载触点被配置为将所述AC电源与所述负载连接，而断开的负载触点被配置为断开所述AC电源与所述负载的连接；

所述半导体开关，其包括被配置为控制所述螺线管的可控硅整流器(SCR)；以及

二极管，其被配置为防止所述螺线管在所述AC电源的第一周期的后半周期期间断开所述负载触点，

其中，所述ST GFCI监控器被连接到所述SCR和所述二极管，

其中，所述二极管被连接到所述SCR、所述ST GFCI监控器和所述螺线管，

其中，所述螺线管被连接到所述二极管和所述负载触点，并且

其中，所述SCR被配置为控制通过所述螺线管的电流。

5.根据权利要求1所述的GFCI系统，其中，所述ST GFCI监控器包括比较器，所述比较器被配置为在所述AC电源的所述前半周期期间将可控硅整流器(SCR)的阳极电压与阈值电压进行比较，所述SCR被配置为控制螺线管，并且

其中，所述ST GFCI监控器被配置为使用所述SCR的阳极电压与所述阈值电压的所述比较来检测在所述AC电源的所述前半周期期间的开路或高阻抗状况，并且如果所述SCR的阳极电压小于所述阈值电压，则生成寿命结束(EOL)信号。

6.根据权利要求1所述的GFCI系统，其中，所述ST GFCI监控器被配置为检测手动自测，并且如果检测到手动自测，则复位所述ST GFCI监控器。

7.根据权利要求1所述的GFCI系统，其中，所述ST GFCI监控器被配置为以周期性间隔自动生成所述模拟接地故障。

8.根据权利要求1所述的GFCI系统，包括：

第一集成电路，其包括所述ST GFCI监控器；以及

第二集成电路，其包括GFCI控制器，所述GFCI控制器被配置为使用感应线圈来检测接地故障，并且响应于所检测到的接地故障而向半导体开关提供启用信号，所述半导体开关被配置为响应于所检测到的接地故障而中断供给负载的AC电源。

9.一种接地故障模拟方法，包括：

在从AC电源的第一周期的前半周期开始并延伸到所述AC电源的第一周期的后半周期的时段，使用自测(ST)接地故障电路中断器(GFCI)监控器生成模拟接地故障；以及

检测对所述模拟接地故障的响应，

其中，所述AC电源的第一周期的前半周期先于所述AC电源的第一周期的后半周期。

10.根据权利要求9所述的接地故障模拟方法，包括：

使用半导体开关选择性地将所述AC电源与负载连接或断开；

在不中断供给所述负载的AC电源的情况下，使用所述模拟接地故障来测试所述半导体开关的运行状况；

检测所述半导体开关是否响应于所述模拟接地故障而被启用；以及

如果所述SCR未响应于所述模拟接地故障而被启用，则生成寿命结束(EOL)信号。