[发明专利]矿用在线漏电监测模块

权利要求书

1.矿用在线漏电监测模块，其特征在于：包括：电源电路（1）、与漏电监测端口相连的检测信号输入电路（2）、光电隔离电路（3）、逻辑判断电路（4）、继电器输出驱动电路（5）和状态指示电路（6）；

所述电源电路（1）的电源输出端1.1、1.3分别与检测信号输入电路（2）的电源输入端2.1、2.3相连，电源电路（1）的控制端1.2与检测信号输入电路（2）的反馈端2.2相连，电源电路（1）的电源输出端1.4、1.5、1.6分别与光电隔离电路（3）的输入端3.3、3.2、3.1相连，检测信号输入电路（2）的信号输出端2.4与光电隔离电路（3）的信号输入端3.4相连，光电隔离电路（3）的输出端3.5、3.6分别与逻辑判断电路（4）的输入端4.1、4.2相连，逻辑判断电路（4）的输出端4.5、4.6分别与继电器输出驱动电路（5）的输入端5.1、5.2相连，继电器输出驱动电路（5）的输出端5.5、5.6、5.7、5.8分别与状态指示电路（6）的输入端6.1、6.2、6.3、6.4相连；

所述逻辑判断电路（4）的输入端4.3并接继电器输出驱动电路（5）的输入端5.4后与电源电路（1）的电源输出端1.6相连，所述继电器输出驱动电路（5）的输入端5.3并接状态指示电路（6）的输入端6.5后与光电隔离电路（3）的输出端3.5相连。

2.根据权利要求1所述的矿用在线漏电监测模块，其特征在于：所述电源电路（1）的电路结构为：变压器T1的一次侧线圈与电源相连，变压器T1的二次侧线圈包括第一线圈（7）、第二线圈（8）和第三线圈（9），所述第一线圈（7）、第二线圈（8）和第三线圈（9）的输出端分别与第一整流电路D1、第二整流电路D6和第三整流电路D7的输入端相连；

所述第一整流电路D1的输出端正极并接电容C6的一端、电容C3的正极、二极管D5的负极、电阻R12的一端和NPN型三极管Q2的集电极后与NPN型三极管Q1的集电极相连，电阻R12的另一端并接稳压二极管D3的负极后与NPN型三极管Q2的基极相连，NPN型三极管Q2的发射极并接电阻R9的一端后与NPN型三极管Q1的基极相连，NPN型三极管Q1的发射极并接电阻R9的另一端后与电阻R1的一端相连，所述电阻R1的另一端并接电容C30的一端后与三端可调正稳压器U1的输入端相连，所述电容C30的另一端与电阻R24的一端相连，三端可调正稳压器U1的输出端并接稳压二极管D3的正极、二极管D5的正极、电容C7的一端、电阻R8的一端和电阻R16的一端后与电源电路（1）的电源输出端1.1相连，三端可调正稳压器U1的控制端与电源电路（1）的控制端1.2相连；第一整流电路D1的输出端负极并接电容C6的另一端、电容C3的负极、电容C7的另一端、电阻R8的另一端和电阻R16的另一端后与电源电路（1）的电源输出端1.3相连；

所述第二整流电路D6的输出端正极并接电容C9的正极和电容C11的一端后与三端稳压器U2的输入端相连，所述三端稳压器U2的输出端并接电容C12的一端和电容C10的正极后与电源电路（1）的电源输出端1.4相连，第二整流电路D6的输出端负极并接电容C9的负极、电容C11的另一端、三端稳压器U2的接地端、电容C12的另一端、电容C10的负极和电阻R24的另一端后与电源电路（1）的电源输出端1.5相连；

所述第三整流电路D7的输出端正极并接电容C14的正极和电容C15的一端后与三端稳压器U3的输入端相连，所述三端稳压器U3的输出端并接电容C13的正极和电容C16的一端后与电源电路（1）的电源输出端1.6相连，第三整流电路D7的输出端负极并接电容C14的负极、电容C15的另一端、三端稳压器U3的接地端、电容C13的负极和电容C16的另一端后接地；

所述检测信号输入电路（2）的电路结构为：电阻R7的一端并接电阻R11的一端、二极管D2的负极、电阻R10的一端和电阻R2的一端后与检测信号输入电路（2）的电源端正极2.1相连，所述电阻R11的另一端与电容C8的一端相连，二极管D2的正极并接电阻R13的一端后与检测信号输入电路（2）的反馈端2.2相连，电阻R13的另一端串接电阻R14后与滑动变阻器R19的一固定端相连，所述电阻R7的另一端并接电容C8的另一端、滑动变阻器R19的滑动端、滑动变阻器R19的另一固定端和电阻R20的一端后与检测信号输入电路（2）的电源输入端2.3相连；

所述电阻R10的另一端串接电阻R17后与检测信号输入电路（2）的信号输出端2.4相连；

所述电阻R2的另一端依次串接电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6后与检测信号输入电路（2）的检测信号输入端正极2.5相连，所述电阻R20的另一端与电阻R22的一端相连，电阻R22的另一端并接电阻R15的一端、电容C4的一端和电容C5的一端后与检测信号输入电路（2）的检测信号输入端负极2.6相连；

电阻R15的另一端依次串接电阻R18和电容C1后与电阻R2和电阻R3之间的连线相连，电容C4的另一端与电阻R3和电阻R4之间的连线相连，电容C5的另一端与电阻R5和电阻R6之间的连线相连，电容C2的一端与电容C1与电阻R18之间的连线相连，电容C2的另一端与电阻R4和电阻R5之间的连线相连；

所述光电隔离电路（3）的电路结构为：HCNR200芯片U5的6脚串接电阻R28后与光电隔离电路（3）的电源输入端3.1相连，HCNR200芯片U5的6脚、5脚分别为光电隔离电路（3）的输出端3.5、3.6；

LM258A芯片U4的8脚并接电阻R25的一端后与光电隔离电路（3）的电源输入端3.3相连，所述电阻R25的另一端与HCNR200芯片U5的2脚相连，电阻R27的一端并接电容C18的一端后与光电隔离电路（3）的信号输入端3.4相连，电阻R27的另一端与LM258A芯片U4的3脚相连，电容C18的另一端并接LM258A芯片U4的4脚、LM258A芯片U4的5脚、PNP型三极管Q4的集电极和HCNR200芯片U5的4脚后与光电隔离电路（3）的电源输入端3.2相连；

所述LM258A芯片U4的2脚与1脚相连，LM258A芯片U4的1脚与6脚之间串接有电阻R26，LM258A芯片U4的6脚并接电容C17的一端后与HCNR200芯片U5的3脚相连，LM258A芯片U4的7脚并接电容C17的另一端后与PNP型三极管Q4的基极相连，PNP型三极管Q4的发射极与HCNR200芯片U5的1脚相连；

所述逻辑判断电路（4）的电路结构为：电阻R40的一端并接电容C25的一端和电阻R61的一端后与逻辑判断电路（4）的输入端4.2相连，所述电阻R40的另一端与LM2902N芯片U7的10脚相连；电容C24的一端并接可调稳压二极管U9的负极、电阻R59的一端后与逻辑判断电路（4）的输入端4.1相连；所述电阻R59的另一端并接电阻R62的一端后与可调稳压二极管U9的控制端相连；

所述LM2902N芯片U7的8脚与9脚相连，LM2902N芯片U7的8脚与3脚之间串接有电阻R46，LM2902N芯片U7的1脚与5脚之间串接有电阻R21，LM2902N芯片U7的2脚并接电阻R57的一端和电容C20的一端后与电阻R65的一端相连；所述电阻R57的另一端与滑动变阻器电阻R55的一固定端相连，电容C20的另一端并接滑动变阻器R55的滑动端和另一固定端后与电阻R43的一端相连，电阻R43的另一端与LM2902N芯片U7的12脚相连；

所述LM2902N芯片U7的4脚与逻辑判断电路（4）的电源输入端4.3相连，LM2902N芯片U7的6脚并接电容C23的一端和电阻R39的一端后与电阻R34的一端相连，LM2902N芯片U7的7脚并接电容C23的另一端和电阻R39的另一端后与电阻R60的一端相连，所述电阻R60的另一端为逻辑判断电路（4）的信号输出端4.4；

所述LM2902N芯片U7的13脚并接电容C21的一端和电阻R58的一端后与电阻R66的一端相连，电容C21的另一端并接电阻R58的另一端后与电阻R36的一端相连，所述电阻R36的另一端为逻辑判断电路（4）的信号输出端4.6；LM2902N芯片U7的14脚与电阻R47的一端相连，所述电阻R47的另一端为逻辑判断电路（4）的信号输出端4.5；

所述电容C25的另一端并接电阻R61的另一端、电容C24的另一端、TL431I芯片U9的正极、电阻R62的另一端、电阻R65的另一端、电阻R34的另一端、电阻R66的另一端和LM2902N芯片U7的11脚后接地；

所述继电器输出驱动电路（5）的电路结构为：电阻R30的一端与继电器输出驱动电路（5）的输入端5.3相连，电阻R30的另一端并接电阻R53的一端和电阻R35的一端后与电阻R41的一端相连，所述电阻R53的另一端并接电阻R48的一端后与电阻R68的一端相连，电阻R48的另一端与LM2901芯片U6的6脚相连；电阻R35的另一端与LM2901芯片U6的11脚相连，电阻R41的另一端与LM2901芯片U6的9脚相连；

所述LM2901芯片U6的7脚、3脚、4脚分别与继电器输出驱动电路（5）的输入端5.2、5.4、5.1相连，LM2901芯片U6的5脚并接电阻R29的一端后与电阻R50的一端相连，所述电阻R50的另一端并接电阻R67的一端后与继电器输出驱动电路（5）的输出端5.5相连，电阻R29的另一端并接电阻R31的一端后与LM2901芯片U6的2脚相连；

所述电阻R31的另一端并接电阻R32的一端和电感L1的一端后与继电器输出驱动电路（5）的输入端5.4相连，电阻R32的另一端与LM2901芯片U6的13脚相连，电感L1的另一端并接二极管D8的负极后与继电器K1的线圈的一端相连，所述LM2901芯片U6的13脚为继电器输出驱动电路（5）的输出端5.6；

所述LM2901芯片U6的8脚并接电容C22的一端后与电阻R49的一端相连，所述电阻R49的另一端为继电器输出驱动电路（5）的输出端5.7；所述LM2901芯片U6的1脚与10脚之间串接有电阻R38，LM2901芯片U6的9脚与14脚之间串接有电阻R37，LM2901芯片U6的14脚并接电阻R42的一端后与电阻R33的一端相连，所述电阻R33的另一端为继电器输出驱动电路（5）的输出端5.8，所述电阻R42的另一端并接电容C19的一端后与NPN型三极管Q6的基极相连，所述NPN型三极管Q6的集电极并接二极管D8的正极后与继电器K1的线圈的另一端相连；

所述电阻R68的另一端依次并接电阻R67的另一端、LM2901芯片U6的12脚、电容C22的另一端、电容C19的另一端后和NPN型三极管Q6的发射极后接地。

3.根据权利要求2所述的矿用在线漏电监测模块，其特征在于：所述状态指示电路（6）的电路结构为：所述发光二极管D14的正极并接滑动变阻器R74的一固定端、二极管D13的正极、电阻R76的一端和电阻R82的一端后与状态指示电路（6）的输入端6.4相连，所述发光二极管D14的负极与电阻R85的一端相连，所述电阻R85的另一端并接转换开关S1的3脚后接地，所述滑动变阻器R74的另一固定端并接滑动变阻器R74的滑动端和二极管D13的负极后与状态指示电路（6）的输入端6.5相连；

所述电阻R76的另一端与NPN型三极管Q10的集电极相连，电阻R82的另一端并接电阻R75的一端后与NPN型三极管Q9的集电极相连，所述电阻R75的另一端串接发光二极管D12后与NPN型三极管Q10的基极相连，所述NPN型三极管Q9的基极串接电阻R83后与状态指示电路（6）的输入端6.1相连；

双发光二极管指示灯D15、D16、D17、D18的一正极并接后与NPN型三极管Q10的发射极相连，上述双发光二极管指示灯D15、D16、D17、D18的另一正极并接后与NPN型三极管Q9的发射极相连，双发光二极管指示灯D15、D16、D17、D18的负极分别与转换开关S1的6脚、7脚、9脚、10脚相连；

电阻R86、R87、R88、R89的一端并接后与状态指示电路（6）的输入端6.2相连，电阻R86、R87、R88、R89的另一端分别与滑动变阻器R77、R80、R79、R78的一固定端相连，上述滑动变阻器R77、R80、R79、R78的另一固定端并接各自的滑动端后分别与转换开关S1的5脚、4脚、2脚、1脚相连；所述转换开关S1的8脚与状态指示电路（6）的输入端6.3相连。