具有自测能力的接地故障电路断流器制造技术

本实用新型专利技术提供一种具有自测能力的接地故障电路断流器，其具有断路自测能力，其特征在于包括：状态机，AC线路监测电路，差分电流检测器，接地中性检测器，开关，偏移校正电路，运算跨导放大器，接地中性自测电路。

【技术实现步骤摘要】
具有自测能力的接地故障电路断流器
本技术总体上涉及测试系统，并且更具体地涉及用于接地故障断流器的自测系统。
技术介绍
电气系统中包括接地故障电路断流器，以防在发生故障时保护个体。希望对接地故障电路断流器进行测试，以确保它们功能正常。用于测试这些电路的方法已在2011年12 月 27 日授权 Bruce G.Armstrong 的名称为“Ground Fault Circuit Interrupter withSelf Test”的美国专利号8，085，516和2011年3月22日授权Albert Zaretsky等的名称为“GFCI with Self-Test and Remote Annunciat1n Capabilities” 的美国专利号7，911，746中描述。虽然这些方法提供自测能力，但是它们并没有解决可能发生的各种类型的故障。 因此，具有用于执行接地故障电路断流器的自测的电路和方法将是有利的。经济有效地实现电路和方法将是另一个优点。
技术实现思路
本技术提供一种具有自测能力的接地故障电路断流器，其特征在于包括:状态机，其配置来执行一个或多个自测功能；以及一个或多个检测器，其耦合到所述状态机。 根据本技术的一方面，其特征在于所述状态机被配置来执行接地中性自测。 根据本技术的一方面，其特征在于所述状态机被配置来执行接地故障自测。 根据本技术的一方面，其特征在于所述状态机被配置来执行跳闸电路自测。 根据本技术的一方面，其特征在于所述状态机被配置来执行接地故障自测、接地中性自测和跳闸电路自测。 本技术提供一种具有自测能力的接地故障电路断流器，其特征在于包括:状态机，其具有多个输入和多个输出，并且配置来执行一个或多个自测功能；AC线路监测电路，具有输入和输出，所述AC线路监测电路的输出连接到所述状态机的多个输入中的第一输入；差分电流检测器，具有输入和输出，所述差分电流检测器的输出连接到所述状态机的多个输入中的第二输入；接地中性检测器，具有输入和输出，所述接地中性检测器的输出连接到所述状态机的多个输入中的第三输入；开关，具有第一传导端子、第二传导端子、第三传导端子以及控制端子，所述控制端子连接到所述状态机的第一输出；偏移校正电路，具有输入、第一输出和第二输出，所述偏移校正电路的输入连接到所述开关的第一传导端子；运算跨导放大器，具有第一输入、第二输入和输出，所述运算跨导放大器的第一输入连接到所述偏移校正电路的第一输出，以及所述运算跨导放大器的第二输入连接到所述偏移校正电路的第二输出；以及接地中性自测电路，具有输入和输出，所述接地中性自测电路的输入连接到所述运算跨导放大器的输出以及所述接地中性自测电路的输出连接到所述开关的第三传导端子。 根据本技术的一方面，其特征在于还包括波形发生器，所述波形发生器具有连接到所述开关的第二传导端子的输出。 根据本技术的一方面，其特征在于还包括偏压发生器，所述偏压发生器具有连接到所述开关的第三传导端子的输出。 根据本技术的一方面，其特征在于还包括混合器，所述混合器具有输入和多个输出，所述混合器的输入连接到所述运算跨导放大器的输出，所述混合器的多个输出中的第一输出连接到接地中性检测器的输入。 根据本技术的一方面，其特征在于还包括低通滤波器，所述低通滤波器具有连接到所述混合器的多个输出的第二输出的输入和连接到所述差分电流检测器的输入的输出。 【附图说明】 结合附图阅读以下详细描述将更好地理解本技术，在附图中，相同参考标号表示相同元件，并且其中: 图1是根据本技术的一个实施方案的接地故障电路断流器的框图； 图2A是根据本技术的另一个实施方案的用于自测故障的流程图的一部分； 图2B是根据本技术的一个实施方案的用于自测故障的图2A的流程图的续； 图3是根据本技术的另一个实施方案的用于自测差分故障的流程图； 图4是根据本技术的另一个实施方案的用于自测接地中性故障的流程图；并且 图5是根据本技术的另一个实施方案的用于自测跳闸电路故障的流程图。 为了简单和清楚地说明，图式中的元件不一定按比例绘制，并且不同图式中的相同参考标号表示相同的元件。另外，为了简化描述，省略了众所周知的步骤和元件的描述与细节。本领域技术人员将认识到，如本文所使用的词语“期间”、“同时”和“当…时”并非意指在起始动作后即刻发生动作的精确术语，而是在由起始动作所起始的反应与起始动作之间可存在一些微小但合理的延迟，如传播延迟。词语“大致”、“约”或“大体上”的使用意指元件的值具有预期非常接近所叙述值或位置的参数。然而，如本领域内众所周知的，总是存在阻碍所述值或位置如所叙述般精确的微小差异。 应注意，逻辑O电压电平(VJ也称为逻辑低电压或逻辑低电压电平，并且，逻辑O电压的电压电平随电源电压和逻辑系列类型而变化。 【具体实施方式】 总体来说，本技术提供一种配置用于执行自测的接地故障电路断流器(GFCI)和一种用于执行自测的方法。根据本技术的一个实施方案，耦合有一个或多个检测器的状态机被配置来执行一个或多个自测功能。例如，状态机可以被配置来执行差分或电流故障自测、接地中性自测或跳闸电路自测。 根据另一个实施方案，提供一种用于自测接地故障电路断流器的方法，其中对到达接地故障电路断流器的多个输入信号进行监测。响应于多个输入信号的一个输入信号来执行差分自测，响应于多个输入信号的另一个输入信号来执行接地中性自测，并且响应于多个输入信号的另一个输入信号来执行跳闸电路自测。 图1是根据本技术的一个实施方案的接地故障电路断流器(GFCI) 10的框图。举例来说，GFCI 10是由半导体芯片形成的单片集成电路，并且具有输入/输出端子50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78 和 80。应注意，端子 50-80 可以是来自半导体组件的输入/输出引脚，或替代地，可以代表在半导体芯片或类似物上形成的或来自半导体芯片或类似物的接合焊盘。根据一个实施方案，GFCI 10包括状态机12，其具有连接至差分电流检测电路14和接地中性检测电路16的输入端和连接至波形发生器18和驱动器电路20的输出端。差分电流检测电路(circuitry) 14也称为差分电流检测电路(circuit)，并且接地中性检测电路16也称为接地中性检测电路。GFCI 10进一步包括低通滤波器22、电流镜28和混合器或乘法器电路26，其中混合器电路26具有连接至输入/输出引脚62的输入端以及连接至电流镜28的输入端和接地中性检测电路14的输入端的输出端。电流镜28具有输出端，其通过低通滤波器30连接至差分电流检测电路14的输入端。 AC线路监测电路84连接在输入引脚50与状态机12的输入端之间。 GFCI 10进一步包括偏移校正电路32，其具有连接至开关34的输入端和连接至运算跨导放大器(OTA) 36的输出端。应注意，放大器36不限于是跨导放大器，而可以是运算放大器或类似放大器。开关34具有连接至偏移校正电路32的输入端的传导端子、连接至波形发生器18的输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自测能力的接地故障电路断流器，其特征在于包括：状态机，其具有多个输入和多个输出，并且配置来执行一个或多个自测功能；AC线路监测电路，具有输入和输出，所述AC线路监测电路的输出连接到所述状态机的多个输入中的第一输入；差分电流检测器，具有输入和输出，所述差分电流检测器的输出连接到所述状态机的多个输入中的第二输入；接地中性检测器，具有输入和输出，所述接地中性检测器的输出连接到所述状态机的多个输入中的第三输入；开关，具有第一传导端子、第二传导端子、第三传导端子以及控制端子，所述控制端子连接到所述状态机的第一输出；偏移校正电路，具有输入、第一输出和第二输出，所述偏移校正电路的输入连接到所述开关的第一传导端子；运算跨导放大器，具有第一输入、第二输入和输出，所述运算跨导放大器的第一输入连接到所述偏移校正电路的第一输出，以及所述运算跨导放大器的第二输入连接到所述偏移校正电路的第二输出；以及接地中性自测电路，具有输入和输出，所述接地中性自测电路的输入连接到所述运算跨导放大器的输出以及所述接地中性自测电路的输出连接到所述开关的第三传导端子。

【技术特征摘要】
2013.03.14 US 13/829,3941.一种具有自测能力的接地故障电路断流器，其特征在于包括: 状态机，其具有多个输入和多个输出，并且配置来执行一个或多个自测功能； AC线路监测电路，具有输入和输出，所述AC线路监测电路的输出连接到所述状态机的多个输入中的第一输入； 差分电流检测器，具有输入和输出，所述差分电流检测器的输出连接到所述状态机的多个输入中的第二输入； 接地中性检测器，具有输入和输出，所述接地中性检测器的输出连接到所述状态机的多个输入中的第三输入； 开关，具有第一传导端子、第二传导端子、第三传导端子以及控制端子，所述控制端子连接到所述状态机的第一输出； 偏移校正电路，具有输入、第一输出和第二输出，所述偏移校正电路的输入连接到所述开关的第一传导端子； 运算跨导放大器，具有第一输入、第二输入和输出，所述运算跨导放大器的第一输入连接到所述偏移校正电路的第一输出，以及所述运算跨导放大器的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·贝克，K·D·莱顿，S·R·格兰奇，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国;US