一种AC型低压漏电保护器专用集成电路的制作方法

本实用新型属于低压漏电保护器技术领域，具体是涉及一种AC型低压漏电保护器专用集成电路。

背景技术：

目前市场上应用量最大的一般型低压漏电保护器专用集成电路工作电流较大，不具有有效输出保持功能和延时功能，输出驱动电流过大不能解决50V不动作的问题，放电过慢则会带来不合闸、抗干扰性差等缺点。这种电路只能应用于要求不高的AC交流漏电信号或无延时功能的漏电保护器。市场上出现用这种电路制作的所谓延时漏电保护器，由于它的延时电容没有放电通路，只能很慢地自然放电，这样造成每次来漏电信号时的充电起始值不同，每次的延时值也就不同，延时的精确度不够，甚至还可能出现不延时的情况。更为严重的是，当有干扰信号而延时电容又有电量存在时，漏电保护器就会发生错误动作，使电网不能正常供电，因此被漏保业内斥之为“假延时”。几乎所有漏电保护器专用集成电路中均无有效输出保持功能，由于电网的不稳定性和用电环境的复杂性，当电路检测到非持续有效漏电信号时，漏电保护器无法输出足够的脉宽驱动信号确保驱动电平持续有效至切断电源，而具有有效输出保持功能的集成电路可以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供了一种AC型低压漏电保护器专用集成电路。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种AC型低压漏电保护器专用集成电路，包括放大电路、比较电路、充放电控制电路、延时电路、复位电路、稳压电源、基准电压源、振荡器、计数器、锁存器和恒流SCR驱动器，充放电控制电路和延时电路共用DLY脚，其中毫伏级漏电信号IN1、IN2电压抬升若干倍后再经由放大电路中的三级差分运算放大器将差分信号放大并输出为差分放大输出信号OA，差分放大输出信号OA外接电容滤除干扰，防止市电干扰引起跳闸误动作，差分放大输出信号OA与基准电压源和稳压电源的参考电压Vref通过电压比较器进行比较：

当差分放大输出信号OA电压低于参考电压Vref时，电压比较器输出为低电平，此时所述充放电控制电路中使能控制信号EN1为高电平，PMOS1关闭，NMOS2打开，DLY脚通过电阻R1和R3对地放电，延时比较器无输出；所述恒流SCR驱动器中使能控制信号EN2为低电平，NMOS3、NMOS4、NMOS6、PMOS4关闭，NMOS5、NMOS7、PMOS2打开，恒流SCR驱动器不动作，其输出端OS为低电平；

当差分放大输出信号OA电压高于参考电压Vref时，电压比较器输出为高电平，此时所述充放电控制电路中使能控制信号EN1为低电平，PMOS1打开，NMOS2关闭，参考电压Vref通过电阻R1对DLY脚外接的电容充电，待DLY脚电压上升至高于参考电压Vref时，延时比较器输出高电平CountEn；所述恒流SCR驱动器中使能控制信号EN2为高电平，NMOS3、NMOS4、NMOS6打开，NMOS5、NMOS7、PMOS2关闭，PMOS3以有源电阻的形式将PMOS4的栅极电压嵌位在稳定的电压值，PMOS4恒流输出，恒流SCR驱动器动作，其输出端OS为高电平，同时锁存器锁存输出状态且内部计数器开始计数，计数器的计数周期为30毫秒，在30毫秒计数期间锁存器锁存的输出状态不变，待计数完成后锁存器接收延时比较器的输出结果并依据锁存内容决定OS的状态；

所述复位电路中的复位信号RST控制充放电控制电路中的NMOS1，上电复位时RST为高电平，NMOS1打开，DLY脚通过电阻R2对地放电至零伏并初始化，复位250微秒后RST为低电平，充放电控制电路开始正常工作。

电路中的计数器和锁存器相配合，一旦SCR驱动器的输出端OS为高电平，锁存器锁存输出状态，此后无论延时比较器是否还有有效输出，都能保证最小输出驱动时间大于等于30ms，确保漏电保护器有效切断电源。通过改变DLY脚外接的电容的大小可以实现延时时间的调节，在达到设定的延时时间时，向触发器发送使能信号，无漏电信号的话，锁住使能端，保证触发器不产生误动作，通过恒定电流对该电容充电来保证延时精度，通过放电回路使得电容及时放电，电容在每次充电时的起始电压相同，实现了可重复延时的功能，同时也起到保证延时精度的作用。

本实用新型能够检测AC交流漏电信号，可重复精确设定延时值，可输出恒定驱动电流，可保持有效输出驱动，抗干扰性能高。本实用新型还可以具有延时和无延时的功能，使之满足电网分级保护方案对所需配套的延时型和一般型低压漏电保护断路器的技术和质量要求。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是本实用新型充放电控制电路的一种结构示意图。

图3是本实用新型恒流SCR驱动器的一种结构示意图。

图中，1-差分运算放大器，2-稳压电源，3-基准电压源，4-电压比较器，5-延时比较器，6-锁存器，7-计数器，8-振荡器，9-复位电路，10-恒流SCR驱动器，11-充放电控制电路。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：参看图1、图2和图3，一种AC型低压漏电保护器专用集成电路，包括放大电路、比较电路、充放电控制电路、延时电路、复位电路、稳压电源、基准电压源、振荡器、计数器、锁存器和恒流SCR驱动器，充放电控制电路和延时电路共用DLY脚，其中毫伏级漏电信号IN1、IN2电压抬升若干倍后再经由放大电路中的三级差分运算放大器将差分信号放大并输出为差分放大输出信号OA，差分放大输出信号OA外接电容滤除干扰，防止市电干扰引起跳闸误动作，差分放大输出信号OA与基准电压源和稳压电源的参考电压Vref通过电压比较器进行比较：

当差分放大输出信号OA电压低于参考电压Vref时，电压比较器输出为低电平，此时所述充放电控制电路中使能控制信号EN1为高电平，PMOS1关闭，NMOS2打开，DLY脚通过电阻R1和R3对地放电，延时比较器无输出；所述恒流SCR驱动器中使能控制信号EN2为低电平，NMOS3、NMOS4、NMOS6、PMOS4关闭，NMOS5、NMOS7、PMOS2打开，恒流SCR驱动器不动作，其输出端OS为低电平；

当差分放大输出信号OA电压高于参考电压Vref时，电压比较器输出为高电平，此时所述充放电控制电路中使能控制信号EN1为低电平，PMOS1打开，NMOS2关闭，参考电压Vref通过电阻R1对DLY脚外接的电容充电，待DLY脚电压上升至高于参考电压Vref时，延时比较器输出高电平CountEn；所述恒流SCR驱动器中使能控制信号EN2为高电平，NMOS3、NMOS4、NMOS6打开，NMOS5、NMOS7、PMOS2关闭，PMOS3以有源电阻的形式将PMOS4的栅极电压嵌位在稳定的电压值，PMOS4恒流输出，恒流SCR驱动器动作，其输出端OS为高电平，同时锁存器锁存输出状态且内部计数器开始计数，计数器的计数周期为30毫秒，在30毫秒计数期间锁存器锁存的输出状态不变，待计数完成后锁存器接收延时比较器的输出结果并依据锁存内容决定OS的状态；

所述复位电路中的复位信号RST控制充放电控制电路中的NMOS1，上电复位时RST为高电平，NMOS1打开，DLY脚通过电阻R2对地放电至零伏并初始化，复位250微秒后RST为低电平，充放电控制电路开始正常工作。

电路中的计数器和锁存器相配合，一旦SCR驱动器的输出端OS为高电平，锁存器锁存输出状态，此后无论延时比较器是否还有有效输出，都能保证最小输出驱动时间大于等于30ms，确保漏电保护器有效切断电源。通过改变DLY脚外接的电容的大小可以实现延时时间的调节，在达到设定的延时时间时，向触发器发送使能信号，无漏电信号的话，锁住使能端，保证触发器不产生误动作，通过恒定电流对该电容充电来保证延时精度，通过放电回路使得电容及时放电，电容在每次充电时的起始电压相同，实现了可重复延时的功能，同时也起到保证延时精度的作用。

本实用新型能够检测AC交流漏电信号，可重复精确设定延时值，可输出恒定驱动电流，可保持有效输出驱动，抗干扰性能高。本实用新型还可以具有延时和无延时的功能，使之满足电网分级保护方案对所需配套的延时型和一般型低压漏电保护断路器的技术和质量要求。

最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。