[实用新型]电弧故障检测电路

说明书

技术领域

本实用新型概括而言涉及用电安全保护领域，更具体而言，涉及一种能够精确检测并判别电弧故障的电路。

背景技术

目前，由于用户布线原因或家用电器内部的L线对N线之间、L线对L线之间、L线对地线之间产生故障电弧时，容易引起火灾等情况，对人们的财产和生命构成了极大的威胁。目前有极少的针对电弧故障检测的产品，但大多采用数字电路、微处理器MCU等来完成，这些产品的可靠性不强。譬如，数字电路或MCU在接收到检测的信号时，当检测信号不够强，处于似弧非弧状态时，往往会让电路误判，即不能正确识别电弧与非电弧信号。另外，电弧信号的检测，也会受到各种用电器负载的串扰和电磁干扰的影响，同样也会引起一些误判。

因此，亟需一种可靠性高、能够准确检测电弧信号并实现相应的供电保护的电路。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种能够准确检测电弧信号并实现相应的供电保护的电路。

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种电弧故障检测电路，包括：电弧检测电路，用于检测供电线上的电弧，并输出第一信号；电弧筛选电路，与所述电弧检测电路的输出端电连接，用于去除所述第一信号中与电弧无关的信号，并输出第二信号；电弧处理电路，与所述电弧检测电路的输出端电连接，用于基于接收到的所述第二信号产生表征电弧故障的第三信号。

根据本实用新型的一个实施例，所述电弧处理电路包括：电弧放大模块，用于放大所接收到的所述第二信号；电弧触发模块，与所述电弧放大模块的输出端电连接，基于放大后的所述第二信号产生振荡的所述第三信号。

如此，可以使得原始幅度较小的第二信号具有一定的驱动能力。

根据本实用新型的一个实施例，所述电弧放大模块包括至少一个线性放大器。

根据本实用新型的一个实施例，所述电弧放大模块包括两个级联的线性运算放大器。

如此，可以逐步地将放大第二信号，降低对运算放大器的要求，提高了电路的可靠性。

根据本实用新型的一个实施例，所述电弧触发模块包括至少一个振荡器。

根据本实用新型的一个实施例，所述振荡器包括至少一个运算放大器或至少一个555定时器。

根据本实用新型的一个实施例，所述电弧触发模块包括至少一个逻辑门电路。

根据本实用新型的一个实施例，所述电弧检测电路包括至少一个电弧检测环，其中，当输入至所述电弧检测环电流至少为1A时，其能够输出至少0.5V的电压。

如此，电弧检测电路能够精确地检测电弧是否存在，并且当输出具有一定的幅值时，能够便于后续电路的使用，降低了设计难度。

根据本实用新型的一个实施例，所述电弧筛选电路包含：稳压模块，与所述电弧检测电路电连接，用于输出与所述第一信号对应的、具有多幅值的周期性电压信号，其中所述周期性电压信号的相位一致；相移模块，与所述稳压模块的输出端电连接，用于从所述周期性电压信号中提取所述第二信号。

如此，该周期性电压信号能够精确反映出电弧检测环的周期性输输出电压，进而方便后续电路进行筛选。

根据本实用新型的一个实施例，所述相移模块为至少两级的RC微分电路。

如此，可以将与电弧相关的较高频信号选取出来。

根据本实用新型的一个实施例，所述电弧故障检测电路包括：电弧故障驱动电路，包含至少一个螺线管，与所述电弧处理电路电连接，用于基于所述第三信号产生开关控制信号；开关电路，与所述电弧故障驱动电路电连接，用于根据所述开关控制信号断开或闭合所述供电线的输入／输出开关。

根据本实用新型的一个实施例，所述电弧故障检测电路包括：模拟电弧试验电路，其输出端连接至所述电弧筛选电路或电弧处理电路，用于产生模拟电弧信号，从而使得所述开关电路根据所述模拟电弧信号断开所述供电线的输入／输出开关。

根据本实用新型的一个实施例，所述模拟电弧试验电路包括用户可接触的试验开关和振荡频率大于等于100Hz的电弧振荡器，其中，所述模拟电弧试验电路根据所述试验开关的状态决定是否输出所述模拟电弧信号。

如此，便可以模拟电弧信号，从而对各模块电路进行检测。

根据本实用新型的一个实施例，所述电弧振荡器包括至少一个运算放大器或至少一个555振荡器或至少一个RC振荡电路或至少一个LC振荡电路。

根据本实用新型的一个实施例，所述LC振荡电路中，由所述螺线管作为电感元件。

如此，该LC振荡电路采用了最少的元件并且实现了电感元件复用，能够有效降低产品的体积、散热和成本。