漏电检测电路及漏电断路器制造技术

本申请案涉及一种漏电检测电路及漏电断路器。本申请案提升漏电检测电路的抗噪性。第1比较器(COMP1)产生表示和来自零相变流器(104)的检测信号(S2)相应的电压(S3)与特定的第1阈值电压(VTH1)的比较结果的第1比较信号(S4)。判定电路(220)将基于第1比较信号(S4)表示有无漏电的判定信号(S5)输出，并且将与第1比较信号(S4)相应的屏蔽信号(S7)输出。屏蔽电路(230)基于判定信号(S5)与屏蔽信号(S7)产生锁存输入信号(S8)。输出级(250)包含若使锁存输入信号(S8)生效则将该锁存输入信号(S8)的状态锁存的锁存电路(252)，且产生与该锁存电路(252)的状态相应的驱动信号(S6)。

【技术实现步骤摘要】
漏电检测电路及漏电断路器
本专利技术涉及一种交流干线的漏电检测技术。
技术介绍
为保护交流线路110及周边电路不漏电而使用漏电断路器。图1是以往的漏电断路器100R的电路图。漏电断路器100R具备开关(也称为接点或断路器(breaker))102、零相变流器(ZCT，Zero-phase-sequenceCurrentTransformer)104、及漏电检测电路200R。开关102是设置在交流线路110上，且通常时为接点闭合状态(接通)，若检测到漏电则成为接点开启状态，使交流线路110断路。另外，交流线路110无论单相或多相皆可。零相变流器104是若交流线路110中产生伴随接地故障等的漏电，则在其2次侧产生交流的检测电流S1。在正常时，检测电流S1邻近0。检测电流S1是被电阻R1转换为检测电压S2。图2(a)、(b)是正常时及漏电时的检测电流S1的波形图。图2(a)中表示正常时的波形，而图2(b)中表示漏电时的波形。返回图1。漏电检测电路200R基于输入至其输入(IN)端子的检测电压S2，判定有无漏电。漏电检测电路200R若检测到漏电，则将连接于其输出(OUT)端子的晶闸管106驱动，使开关102断开。漏电检测电路200具备放大器202、比较器204、判定电路210、及输出级206。放大器202是视需要将检测电压S2放大。比较器204是将放大器202的输出信号S3与特定的阈值电压VTH1进行比较，产生表示比较结果的比较信号S4。判定电路210是基于比较信号S4，判定有无漏电，且产生表示判定结果的判定信号S5。在该例中，因放大器202为反转放大器，故若产生漏电，则检测信号S3超过阈值电压VTH1(检测信号S2低于负的阈值电压)。判定信号S5是在判定为漏电时生效(例如高电平)，且在正常时失效(低电平)。输出级206是若使判定信号S5生效，则将该判定信号S5的状态锁存，使驱动信号S6生效(例如高电平)，将晶闸管106固定为驱动状态。由此，一旦检测到漏电，则在输出级206被重置之前，将开关102维持断开。漏电断路器100R及漏电检测电路200R中，自各种路径混入有噪声。例如噪声可能作为电磁波或雷涌、负载设备的电流变动等混入。若因噪声而误检测漏电，则开关102断开，导致下游的电路无法运行。因此，漏电检测电路200R中需要噪声对策。[
技术介绍
文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2016-24963号公报[专利文献2]日本专利特开2016-021856号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]例如，假设检测电压S2中混入图2(a)中以单点划线表示的噪声N1。这样一来，尽管未产生漏电，但比较信号S4成为高电平。本专利技术者们研究了以下的方法作为噪声对策。在第1方法中，判定电路210将比较信号S4的高电平持续特定时间以上作为漏电判定的条件。由此，可抑制噪声N1的影响。在第2方法中，判定电路210将比较信号S4连续特定周期数转变为高电平作为漏电判定的条件。根据该等方法，可抑制如图2(a)那样的噪声N1的影响。然而，噪声的进入路径各种各样，例如也存在经由漏电检测电路200R的电源线混入的情况。此处，若噪声混入至判定电路210的电源线或输出，则存在输出级206响应噪声，使驱动信号S6生效的可能性。或者，也在噪声混入至输出级206的电源的情况下，存在使驱动信号S6生效的可能性。第1或第2方法中，无法将如此的噪声影响排除。本专利技术是鉴于如此的课题研制而成，其某一形态的例示性目的之一在于提供一种提高抗噪性的漏电检测电路及漏电断路器。[解决问题的技术手段]本专利技术的某一形态涉及一种漏电检测电路。漏电检测电路包括：第1比较器，产生表示和来自零相变流器的检测信号相应的电压与特定的第1阈值电压的比较结果的第1比较信号；判定电路，将基于第1比较信号表示有无漏电的判定信号输出，并且将与第1比较信号相应的屏蔽信号输出；屏蔽电路，基于判定信号与屏蔽信号，产生锁存输入信号；及输出级，包含若使锁存输入信号生效则将该锁存输入信号的状态锁存的锁存电路，且产生与该锁存电路的状态相应的驱动信号。在基于第1比较信号，提示漏电可能性的状态下，产生取特定电平的屏蔽信号。可通过仅在屏蔽信号为特定电平的期间，使判定信号作用于锁存电路的输入，而防止噪声造成的误检测。判定电路也可以包含产生当第1比较信号连续特定时间取特定电平时生效的第1暂时判定信号的第1定时器电路、及基于第1暂时判定信号产生判定信号的波形判定部。屏蔽信号也可以是第1暂时判定信号。波形判定部也可以在第1暂时判定信号遍及特定周期数连续地生效时，使判定信号生效。某一形态的漏电检测电路也可以更包含产生表示和来自零相变流器的检测信号相应的电压与特定的第2阈值电压的比较结果的第2比较信号的第2比较器。判定电路也可以基于第1比较信号及第2比较信号，产生判定信号，且产生与第1比较信号及第2比较信号相应的屏蔽信号。判定电路也可以包含：第1定时器电路，产生当第1比较信号连续特定时间取特定电平时生效的第1暂时判定信号；第2定时器电路，产生当第2比较信号连续特定时间取特定电平时生效的第2暂时判定信号；及波形判定部，基于第1暂时判定信号及第2暂时判定信号，产生判定信号。屏蔽信号也可以对应于第1暂时判定信号及第2暂时判定信号。屏蔽信号也可以对应于第1暂时判定信号及第2暂时判定信号的逻辑或。波形判定部也能够以使第1暂时判定信号遍及特定周期数连续地生效、及使第2暂时判定信号遍及特定周期数连续地生效为条件，使判定信号生效。屏蔽电路也可以根据判定信号与屏蔽信号的逻辑与，产生锁存输入信号。屏蔽电路也可以不仅根据判定信号与屏蔽信号，而且根据锁存电路的状态，产生锁存输入信号。屏蔽电路也可以产生屏蔽信号与表示锁存电路的状态的反馈信号的逻辑或，且根据逻辑或与判定信号的逻辑与，产生锁存输入信号。锁存电路也可以包含相互连接有彼此的输入输出端子的上侧电流镜电路及下侧电流镜电路的共源共栅连接。屏蔽电路也可以包含根据串联地设置在电源线与锁存电路的输入之间的第1电流源及判定信号，控制接通及断开的第1开关、及设置在锁存电路的输入与接地线之间的晶体管、及根据屏蔽信号控制晶体管的接通及断开的控制部。控制部也可以根据屏蔽信号及表示锁存电路的状态的反馈信号，控制晶体管的接通及断开。漏电检测电路也可以在一个半导体衬底上一体集成化。所谓「一体集成化」包含电路的构成要素全部形成在半导体衬底上的情况、或将电路的主要构成要素一体集成化的情况，且也可以为调节电路常数而将一部分电阻或电容器等设置在半导体衬底的外部。通过将电路在1个芯片上集成化，可削减电路面积，并且可均一地保持电路元件的特性。本专利技术的其他形态涉及一种漏电断路器。漏电断路器包括：开关，设置在交流线路；零相变流器；及所述任一个漏电检测电路，基于来自零相变流器的检测信号控制开关。另外，将以上的构成要素的任意组合、或本专利技术的构成要素或表现在方法、装置、系统等之间相互地置换而成者作为本专利技术的形态也依然有效。[专利技术效果]根据本专利技术的某一形态，可提升抗噪性。附图说明图1是以往的漏电断路器的电路图。图2(a)、(b)是正常时及漏电时的检测电流S1的波形图。图3是具备实施方式的漏电检测电路的漏电断路器的电路图。图4(a)、(b)是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种漏电检测电路，其特征在于包括：第1比较器，产生表示和来自零相变流器的检测信号相应的电压与特定的第1阈值电压的比较结果的第1比较信号；判定电路，将基于所述第1比较信号表示有无漏电的判定信号输出，并且将与所述第1比较信号相应的屏蔽信号输出；屏蔽电路，基于所述判定信号与所述屏蔽信号，产生锁存输入信号；及输出级，包含若使所述锁存输入信号生效则将该锁存输入信号的状态锁存的锁存电路，且产生与该锁存电路的状态相应的驱动信号。

【技术特征摘要】
2016.04.01 JP 2016-0741301.一种漏电检测电路，其特征在于包括：第1比较器，产生表示和来自零相变流器的检测信号相应的电压与特定的第1阈值电压的比较结果的第1比较信号；判定电路，将基于所述第1比较信号表示有无漏电的判定信号输出，并且将与所述第1比较信号相应的屏蔽信号输出；屏蔽电路，基于所述判定信号与所述屏蔽信号，产生锁存输入信号；及输出级，包含若使所述锁存输入信号生效则将该锁存输入信号的状态锁存的锁存电路，且产生与该锁存电路的状态相应的驱动信号。2.根据权利要求1所述的漏电检测电路，其中所述判定电路包括：第1定时器电路，产生当所述第1比较信号连续特定时间取特定电平时生效的第1暂时判定信号；及波形判定部，基于所述第1暂时判定信号，产生所述判定信号。3.根据权利要求2所述的漏电检测电路，其中所述屏蔽信号是所述第1暂时判定信号。4.根据权利要求2或3所述的漏电检测电路，其中所述波形判定部在所述第1暂时判定信号遍及特定周期数连续地生效时，使所述判定信号生效。5.根据权利要求1所述的漏电检测电路，其更具备产生表示来自所述零相变流器的检测信号与特定的第2阈值电压的比较结果的第2比较信号的第2比较器，且所述判定电路基于所述第1比较信号及所述第2比较信号，产生所述判定信号，且产生与所述第1比较信号及所述第2比较信号相应的所述屏蔽信号。6.根据权利要求5所述的漏电检测电路，其中所述判定电路包含：第1定时器电路，产生当所述第1比较信号连续特定时间取特定电平时生效的第1暂时判定信号；第2定时器电路，产生当所述第2比较信号连续特定时间取特定电平时生效的第2暂时判定信号；及波形判定部，基于所述第1暂时判定信号及所述第2暂时判定信号，产生所述判定信号。7.根据权利要求6所述的漏电检测电路，其中所述屏蔽信号是对应于所述第1暂时判定信号及所述第2暂时...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本慎一，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP