[发明专利]一种反时限延时控制电路

说明书

本发明公开的一种反时限延时控制电路包括信号采样检测电路、运算放大器、第一比较器、PMOS管P1、NMOS管N1、NMOS管N2以及多条镜像电流支路；信号采样检测电路用于将采集的电压信号经分压后与不同参考电压比较以产生多路控制信号；运算放大器的正输入端与参考电压V_REF1连接，负输入端与NMOS管N1、电阻R3连接，输出端与NMOS管N1的栅极连接；NMOS管N1的漏极分别与PMOS管P1的漏极和栅极、以及镜像电流支路中PMOS管的栅极连接；镜像电流支路中NMOS管的源极均与NMOS管N2的漏极、电容C1、第一比较器的正输入端连接，第一比较器的负输入端接参考电压V_REF2；镜像电流支路中NMOS管的栅极、NMOS管N2的栅极信号采样检测电路的不同输出端连接。本发明能够实现反时限延时控制功能。

技术领域

本发明涉及一种反时限延时控制电路，具体涉及一种基于CMOS工艺的具有反时限延时控制功能的电路。

背景技术

电气线路或用电设备绝缘破损而产生的漏电故障是人身触电及电气火灾事故的重要诱因，国内外普遍采用剩余电流(漏电流)保护器RCD进行剩余电流故障检测与保护。

电网漏电保护系统通常采用分级漏电保护方式：一级保护为配电总漏电保护级，二级保护为分支电路漏电保护级，三级保护为终端用户漏电保护级。按照相关标准要求，各级保护对延时动作时间要求不尽相同，同时，对不同倍数额定漏电动作电流下的延时动作时间要求也不相同。

然而，目前使用的漏电检测电路绝大多数均不具有精确的反时限延时功能，或者部分装置虽然具有较精准的反时限延时功能，但需采用专用AD转换芯片电路或者内部集成ADC电路的微控制器芯片实现，外围应用复杂，方案集成度低，成本高且抗干扰性差，给实际产品应用开发和产品安装配置带来困难，市场竞争力低。如一种A型漏电断路器(公开号为CN101477926B)，仅实现了基本的A型漏电检测判断功能，不具有延时及反时限功能；又如延时型漏电继电器(公告号为CN2697925)，虽然具有延时功能，但其延时时间为固定延时，无法按照漏电信号的大小，确定危险性等级并在检测到异常危险大漏电流情况下实现智能缩短延时时间的功能，即不具有反时限功能；再如一种漏电保护断路器(公开号为CN101599398B)，不具有反时限功能，因此在检测到异常大的漏电流时，无法智能判断、预测并及时快速响应切断负载，有效保护人身生命和用电设备安全。

当对人身生命安全和用电设备财产等造成损害的剩余电流(漏电流)故障发生时，若无论剩余电流大小，一律采用相同延时时间后再执行脱扣并切断负载电源，则有可能有更大剩余电流(超过设定的额定剩余电流值)故障发生，由于更大剩余电流的能量更大，破坏性更强，延时尚未结束或者还没有来得及执行脱扣切断负载的保护性动作，人身生命安全和负载、设备就已经受到损伤或严重事故，不能得到有效的保护。因此，设计具有反时限延时功能的漏电检测和保护设备很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反时限延时控制电路，以解决现有漏电保护装置不具备反时限延时功能的问题。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种反时限延时控制电路，包括信号采样检测电路、运算放大器A1、第一比较器CMP1、PMOS管P1、NMOS管N1、NMOS管N2以及n条镜像电流支路，其中n≥2；

所述信号采样检测电路的输入端与被检测设备的供电端连接，且用于将采集的电压信号V_S经分压后与不同参考电压比较以产生n路控制信号EN_i，再由n路控制信号EN_i产生一路控制信号EN_b，其中i＝1,2,…,n；