[发明专利]接地故障电流断续器电路

说明书

提供一种接地故障电流断续器电路，其包括比较器(302/304)、阈值产生电路(204)和定时器电路(208)。所述比较器(302/304)中的每一者经配置以将阈值电压与表示流向负载的电流和来自所述负载的电流的差的信号进行比较。所述阈值产生电路(204)经配置以产生不同的阈值电压(214)。所述不同的阈值电压(214)中的每一者被提供作为所述比较器(302/304)中的一者的阈值电压(214)。所述比较器(302/304)中的每一者耦接到所述定时器电路(208)中的一者，并且所述定时器电路(208)中的所述一者经配置以响应于所述比较器(302/304)的输出端被激活达与提供给所述比较器(302/304)的所述阈值电压(214)相关联的时间而激活故障信号(218)。所述时间随所述阈值电压(214)的值的降低而增加。

背景技术

电力分配通常包含多根导线，以传递电能并提供安全的接地路径。如果在承载电流的导线或表面(诸如电气设备的底架)和接地路径上出现意外路径，则存在电击危险。诸如线路导线(也称为“火线”)以及中性线或公共导线等导线可以将电流泄漏到彼此，泄漏到地，和/或泄漏到作为到地的中间路径的人或物体上。

接地故障电流断续器GFCI可以通过监控火线和中性线之间的电流的不平衡来最小化和/或消除电击的风险。如果检测到不平衡，GFCI可以将火线和中性线与负载物理地隔离。

发明内容

在所述的实例中，接地故障电流断续器GFCI电路基于故障存在的时间相对于故障的幅值跳闸。较快的跳闸用于较高幅值的故障，而较低幅值的故障必须存在较长的时间以避免无故跳闸。在一个实例中，GFCI电路包含多个比较器、阈值产生电路和多个定时器电路。所述比较器中的每一者经配置以将阈值电压与表示流向负载的电流和来自所述负载的电流的差的信号进行比较。所述阈值产生电路经配置以产生多个不同的阈值电压。所述不同的阈值电压中的每一者被提供作为所述比较器中的一者的阈值电压。所述比较器中的每一者耦接到所述定时器电路中的一者，并且所述定时器电路中的所述一者经配置以响应于所述比较器的输出端的激活而激活故障信号，其中所述输出端被激活达与提供给所述比较器的所述阈值电压有关的时间。所述时间随着所述阈值电压的值的降低而增加。

在另一实例中，一种用于接地故障电流中断的方法包含将表示流向负载的电流与来自所述负载的电流的差的信号与多个阈值电压进行比较。所述阈值电压中的每一者对应于不同的电流的所述差的值。响应于针对所述阈值电压中的至少一者确定在预定数目的先前交流电周期的至少一半中表示电流的所述差的所述信号超过所述阈值电压中的所述至少一者而激活故障信号。

在进一步的实例中，GFCI电路包含多个比较器、阈值产生电路和多个定时器电路。所述比较器中的每一者经配置以将阈值电压与表示流向负载的电流和来自所述负载的电流的差的信号进行比较。所述阈值产生电路经配置以产生多个不同的阈值电压。所述不同的阈值电压中的每一者被提供作为所述比较器中的一者的阈值电压。所述定时器电路中的每一者包含耦接到所述比较器中的一者的滤波器计数器和耦接到所述滤波器计数器的周期计数器。所述滤波器计数器经配置以响应于比较器的所述输出端被激活达预定时间以上而激活滤波器输出信号。所述预定时间随着所述阈值电压的值的降低而增加。所述相位计数器经配置以基于在预定数目的先前交流电周期的一半以上中所述滤波器输出信号被激活而触发故障信号。

附图说明

图1示出了包含根据实例性实施例的接地故障电流断续器(GFCI)电路的电路的实例的示意图。

图2示出了根据实例性实施例的GFCI电路的框图。

图3示出了适用于根据实例性实施例的GFCI电路的阈值检测电路的框图。

图4示出了适用于根据实例性实施例的GFCI电路的定时器电路的框图。

图5示出了用于根据实例性实施例的接地故障电流中断的方法的流程图。

具体实施方式