[发明专利]电器外壳漏电保护电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及家用电器外壳漏电警报及控制领域，具体是指能电器外壳漏电保护电路及方法。

背景技术

当前家用电器安全隐患最主要是漏电，其中又是金属外壳带电，针对漏电防护当前市场主要有二种方案：一为使用漏电开关，即在家庭总线箱中安装漏电开关，当电器漏电，则地线上产生泄漏电流，当泄漏电流超过一定值后会触发漏电开关动作，切断电源。此方式的条件是家庭地线连接良好，且确保漏电开关未失效的前提下是可行的。二是在电器上从外壳地到零线间串接发光管，当外壳带电，则通过发光管到零线形成回路，发光管发光报警。此方法的弊端是当电器零火线反接时起不到警示作用。综上所诉，二方案均存在一些弊端，为确保电器外壳漏电警示，务必需求另一种更可靠方案。

申请号为201110445751.0和200810163938.X的发明专利申请提供了两种电压检测型漏电保护电路，二者都是通过感应线圈感应相应相线上的电压，感应线圈很容易受到干扰，存在可靠性不足的缺陷。

发明内容

本发明的发明目的之一在于针对现有技术中存在的不足处，提供一种电流检测型电器外壳漏电保护电路，当电器金属外壳带电时能提供灯光警示及阻止电器工作。

为实现上述发明目的本发明采用的技术方案为：电器外壳漏电保护电路，包括输入零线N-in、输入火线L-in、接地保护线PE、工作零线N-out、工作火线L-out、主控制器CPU以及用于导通主回路的主控开关K1，主控开关K1的控制端与主控制器CPU相连，输入零线N-in、输入火线L-in、接地保护线PE三者两两之间分别经过限流电阻、光耦的信号发送端及整流二极管相连，三路光耦的信号接收端分别作为信号采集端与主控制器CPU输入端相连；主控制器CPU输出端之一与通路光耦U4的信号发送端相连，通路光耦U4的信号接收端连接于接地保护线PE上且位于该线路上各信号采集端之前；主控制器CPU根据三路采集信号情况是否正常以启停主控开关K1，主控制器CPU还连接有在三路采集信号与预设表单中正常值不相符时启动的报警装置。

进一步地，输入零线N-in经第一电阻R1、第一光耦U1、第一二极管D1与接地保护线PE相连；输入零线N-in经第二电阻R2、第二光耦U2、第二二极管D2与输入火线L-in相连；输入火线L-in经第三电阻R3、第三光耦U3、第三二极管D3与接地保护线PE相连。

进一步地，第一光耦U1、第二光耦U2和第三光耦U3均为无基极三极管输出型光耦，通路光耦U4为单向可控硅型光耦；第一光耦U1信号发送端的阳极经第一电阻R1与输入零线N-in相连，第一光耦U1信号发送端的阴极与第一二极管D1的阳极相连，第一光耦U1信号接收端的集电极与主控制器CPU的第一接口IO1相连，第一光耦U1信号接收端的发射极接地，第一二极管D1的阴极与通路光耦U4信号接收端的阳极相连，通路光耦U4信号接收端的阴极引至市电连接端；第二光耦U2信号发送端的阳极经第二电阻R2与输入零线N-in相连，第二光耦U2信号发送端的阴极与第二二极管D2的阳极相连，第二光耦U2信号接收端的集电极与主控制器CPU的第二接口IO2相连，第二光耦U2信号接收端的发射极接地，第二二极管D2的阴极与输入火线L-in相连；第三光耦U3信号发送端的阳极经第三电阻R3与输入火线L-in相连，第三光耦U3信号发送端的阴极与第三二极管D3的阳极相连，第三光耦U3信号接收端的集电极与主控制器CPU的第三接口IO3相连，第三光耦U3信号接收端的发射极接地，第三二极管D3的阴极与通路光耦U4信号接收端的阳极相连。

进一步地，主控开关K1为常开型继电器，电磁线圈与主控制器CPU的第六接口IO6相连。

进一步地，报警装置为红绿双色指示灯LED1，红绿双色指示灯LED1一端与主控制器CPU的第五接口IO5相连另一端接地。

本发明的另一发明目的在于提供一种电器外壳漏电保护方法，电路结构采用前述漏电保护电路，保护方法包括以下步骤：（1）主控制器CPU向通路光耦U4输出高电平的启动信号，驱动通路光耦U4导通；（2）读取一个市电周期内输入零线N-in、输入火线L-in、接地保护线PE三者两两之间的第一光耦U1、第二光耦U2和第三光耦U3在正半周和负半周分别输出的电平值；（3）将步骤（2)读取的数值与预设表单进行对照，若属正常则允许主控开关K1闭合，若属非正常则禁止主控开关K1闭合并通过报警装置向用户报警提示。

进一步地，在是否存在漏电判断过程结束后还进行终了步骤4：向第四接口输出低电平，关断通路光耦U4。