一种漏电保护器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种漏电保护器(ResidualCurrent Protect1n Device, RCD),尤其涉及一种漏电保护器中的稳压电路。
【背景技术】
[0002]漏电保护器(RCD)是一种广泛使用的电路防护装置，用来在设备发生漏电故障时指示断路器S切断配电系统对电气设备的供电，从而防止触电事故的发生。现有技术中的漏电保护器的结构如图1所示，包括:整流电路1、浪涌保护电路2、触发电路3、过电压保护电路4、稳压电路5、漏电检测电路6、电流采样电路7、电流互感器(简称互感器)ZCT。整流电路I连接到配电系统的相线L、中性线N和接地保护线PE，用于对输入的电流进行整流。浪涌保护电路2用于对漏电保护器的电路提供浪涌保护。触发电路3用于向断路器S提供脱扣信号，以使断路器S断开以防止触电事故发生。过压保护电路4用于对漏电保护器的电路提供过电压保护，防止后续电路中的元器件受到过电压的损害。稳压电路5从过压保护电路4接收电能后，向漏电检测电路6提供稳定的供电电压Vcc。电流采样电路7连接到互感器ZCT的采样线圈，在出现漏电流时，互感器ZCT的采样线圈中会产生感生电流，该电流采样电路7可接收该感生电流并根据接收到的感生电流向漏电检测电路6输出信号。漏电检测电路6在接收到电流采样电路7的信号后，向触发电路3提供一个漏电保护触发信号St?ggCT，使触发电路3向断路器S提供脱扣信号，从而使断路器S断开以防止触电事故发生。
[0003]稳压电路5向漏电检测电路6提供供电电源Vcc。如果供电电压Vcc不稳定，则很难保证漏电检测电路6的正常工作，因此稳压电路5在漏电保护器中起到至关重要的作用。例如市面上的很多漏电保护器的漏电检测电路中采用三菱公司的M54123作为检测芯片。根据该产品规格书描述要求，该芯片的供电电压优选在15V左右，最低不能低于12V。当供电电压Vcc低于12V时，该芯片的内部锁存器会断开，芯片的电路停止工作，导致漏电保护器失效。因此，稳压电路5的设计是整个漏电保护器电路的关键。
[0004]现有的漏电保护器稳压电路中主要采用RC方案构成稳压电路，即采用大电阻降压、大电容充放电实现稳压，以保证对漏电检测电路6中的检测芯片提供稳定供电。然而，随着对漏电保护器的性能要求的提高，需要找到另一种稳压电路，其能够向漏电保护器，特别是漏电检测芯片，提供满足其工作需要的稳定电源。
【发明内容】
[0005]本发明旨在于提供一种漏电保护器，其稳压电路能够在即使N线破损时也持续向漏电检测芯片提供一预定时间的稳定电源。
[0006]本发明提供一种漏电保护器，包括:漏电检测电路，用于在供电线路上出现漏电流时输出一个漏电保护触发信号；触发电路，连接到所述漏电检测电路，且响应于该漏电保护触发信号而输出一个脱扣信号，该脱扣信号能够指示一个连接在供电线路上的断路器执行断开供电连接；稳压电路，其向所述漏电检测电路提供稳定的供电电压，该供电电压大于或等于所述漏电检测电路工作所需电压；其中，所述稳压电路包括:储能电容，用于存储电能，并提供所述供电电压；充电漏电检测电路，连接在所述供电线路与所述储能电容之间，所述充电漏电检测电路在储能电容上的电压等于或低于一个预定阈值时使得所述供电线路对所述储能电容充电，而在储能电容上的电压大于所述预定阈值时切断对所述储能电容的充电。
[0007]本发明提供的漏电保护器中，其稳压电路提供的供电电压Vcc可快速上升，且维持在检测芯片所需的工作电压上。相较于现有的RC方案，本发明提出的稳压电路上电时间短，且无需较长时间即可达到稳定的供电电压Vcc。
[0008]根据本发明提供的漏电保护器，其中所述充电漏电检测电路包括受控开关管和电压钳位元件，所述受控开关管与所述储能电容串联，所述受控开关管导通时向所述储能电容充电，当所述电压钳位元件上的电压与所述储能电容上的电压差超出所述受控开关管的开启电压时，所述受控开关管导通，否则所述受控开关管断开。
[0009]例如，当N线破损时，需要使流过FE线的电流必须小于2mA，要实现这点现有的RC方案需要增大其中降压电阻的阻值。但是为了使产品能够在更低的电压下正常工作，又必须减小RC方案中电阻的阻值。相较于RC方案，本发明提出的电路可以很好的克服这一问题。
[0010]此外，根据本发明提供的漏电保护器，其中所述受控开关管为MOS管，所述电压钳位元件为稳压二极管，且所述受控开关管的栅极连接到所述稳压二极管的负极，所述受控开关管的源极连接到所述储能电容的输出电压端。
[0011]根据本发明提供的漏电保护器，其中所述电压钳位元件的开启电压大于所述受控开关管的开启电压。
[0012]根据本发明提供的漏电保护器，还包括限流电阻，其连接在所述受控开关管的栅极和漏极之间。
[0013]根据本发明提供的漏电保护器，还包括一个第二稳压二极管，其正向端连接在所述储能电容的输出电压端，负向端连接到所述受控开关管的栅极，且其击穿电压小于所述受控开关管的栅源击穿电压。
[0014]根据本发明提供的漏电保护器，还包括整流电路，用于将来自供电线路的电压整流后提供给所述稳压电路。
[0015]根据本发明提供的漏电保护器，其中所述整流电路为半桥整流电路。
[0016]根据本发明提供的漏电保护器，还包括过压保护电路，其包括电阻和稳压二极管。
[0017]本发明提供的漏电保护器中，其稳压电路提供的供电电压Vcc可快速上升。
【附图说明】
[0018]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
[0019]图1示出了现有技术中的漏电保护器的结构示意图；
[0020]图2示出了根据本发明的一个实施例的漏电保护器的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]图2示例性地示出了根据本发明一个实施例的漏电保护器。在图2中，与图1类似的，漏电保护器包括整流电路Ml、浪涌保护电路M2、触发电路M3、过压保护电路M4以及稳压电路M5、采样电路以及漏电检测电路(后两者与图1相同，在图2中未示出)。
[0022]如图2所示，整流电路Ml优选包括由二极管D6、D7、D8、D9、DlO构成的半桥式整流桥。该整流电路Ml连接到配电系统供电线路中的相线L、中性线N和接地保护线PE上，用于对来自供电线路的电流进行半波整流。可选地，该整流电路Ml也可以使用全桥式整流电路。
[0023]浪涌保护电路M2用于防止浪涌电流对后续电路的破坏。在图2的例子中，浪涌保护电路M2包括压敏电阻R3和R4。该压敏电压R3和R4将电位钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护。
[0024]与图1类似，图2中的触发电路M3接收来自漏电检测电路的触发信号G，进而响应于该触发信号而生成脱扣信号，指示连接在供电线路中的断路器S断开。在图2的具体例子中，触发电路M3包括一个可控硅Q2，其受控端G连接到漏电检测电路。当漏电检测电路检测到漏电流时，可控硅的受控端G接收到有效高电平，并促使Q2导通。Q2导通使得相线L和中性线N中流过的电流急剧增大，并由此驱动断路器S执行断开动作。优选地，考虑到可控硅Q2对外界点噪声信号比较敏感，容易发生误触发，因此在图2的例子中在可控硅的受控端G和地之间连接一个电容Cl。在可控硅Q2的受控端G接收到有效高电平时，Q2并不会立即导通,而是由该高电平G对电容Cl充电。当电容Cl充电至可控硅Q2的导通电压时，Q2才导通。由此，电容Cl的设置可以滤除高频噪声，防止对Q2的误触发。
[0025]图2中的过压保护电路M4包括电阻Rl和稳压二极管D3。电阻Rl串联在相线L所在通路中，起到降压作用。稳压二极管D3两端并联在降压后的相线L和中性线N之间，起到稳压作用。换言之，当L和N之间整流且降压后的电压超出该稳压二极管的击穿电压时，稳压二极管反向击穿，且稳压二极管两端电压保持在一个预定值。由此，通过电阻Rl的降压作用以及稳压二极管D3的稳压作用，过压保护电路M4可防止过电压对后续电路中的元器件的损害。