一种保护地线断线检测电路的制作方法

本发明涉及保护电路装置，特别涉及一种保护地线断线检测电路。

背景技术：

1、现行方式中，居民用电、建筑工地临电等用电场所多使用tn-s供电系统，tn-s供电系统是一种安全性高的供电系统，单独设置一根保护地线；

2、但是，在实际应用过程中，经常出线保护地线断线等情况，导致用电设备未能有效接地，当出现电路故障时，可能会造成设备机壳带电，从而导致人身触电或电气火灾等重大安全事故；

3、此外，临电等低压供电系统均为大电流接地系统，中性点在变压器处接地，即相线与大地的电压与相电压相等，因此，实际可以通过检测相线（火线）与大地的电压来判断地线是否断线，则为更安全稳定的检测方式。

技术实现思路

1、本发明要解决现有技术中的低压供电系统缺少有效可靠的检测方式的技术问题，提供一种保护地线断线检测电路。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

3、一种保护地线断线检测电路，包括：

4、交流采样电路1，其用于通过采样一次电流获得二次采样电流，并换算为二次采样电压；

5、高频滤波电路2，其为有源二阶电路，用来滤除线路中的高频干扰；

6、精密蒸馏滤波电路3，其用以整流得到直流电压；

7、断线触发电路4，其用以输出信号为gj的高电平；

8、声光报警电路5，其用以发出蜂鸣警示报警；以及

9、运放供电电路6，其用以使用正电源单电源供电。

10、具体地，所述交流采样电路1包括：

11、与火线串联的第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3；

12、第四电容c4与所述第一电阻r1以及瞬态抑制二极管d1形成并联；

13、电压互感器pt1的一侧连接所述瞬态抑制二极管d1，另一侧连接第五电容c5；

14、所述第五电容c5并联第四电阻r4以及u2a运算放大器u2-a。

15、具体地，所述第四电容c4为y1级安规电容，容值为1nf，起到滤除高频电磁干扰的作用；

16、其中，所述电阻第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3为一次采样电阻；

17、所述一次采样电阻的阻值均为220kω；

18、所述瞬态抑制二极管d1为tvs二极管，型号为smaj5.0a，起到过压保护作用；

19、所述电压互感器pt1为电流型电压互感器，变比为2000：2000；

20、所述第五电容c5为100nf滤波电容；

21、所述第四电阻r4为二次采样电阻，阻值为3.3k。

22、具体地，所述高频滤波电路2包括：

23、第五电阻r5，其连接所述u2a运算放大器u2-a的outa端；

24、与所述第五电阻r5串联的第六电阻r6；

25、与所述第五电阻r5并联的第二电容c2；

26、与所述第六电阻r6并联的第一电容c1，用于连接一接地端；

27、所述第二电容c2、所述第一电容c1连接u2b运算放大器u2-b的连接端；

28、所述u2b运算放大器u2-b的outb端连接一upe；

29、第五电阻r5的阻值为3.3kω，第六电阻r6的阻值为51kω，第二电容c2的值为10nf，第一电容c1的值为2.2nf。

30、具体地，所述精密蒸馏滤波电路3包括：

31、与所述upe连接的第七电阻r7，与所述第七电阻r7并联的第八电阻r8；

32、第九电阻r9与第八电容c8并联、且连接u1b运算放大器u1-b；

33、所述u1b运算放大器u1-b与第二二极管d2连接；

34、所述u1a运算放大器u1-a连接所述第七电阻以及接地保护；

35、所述u1a运算放大器u1-a的outa端连接所述第二二极管d2；

36、所述u1b运算放大器u1-b的outb端连接第十电阻r10；

37、所述第十电阻r10串联第三二极管d3以及u4b运算放大器u4-b。

38、具体地，所述u4b运算放大器u4-b的outb端连接第十二电阻r12；

39、所述u4b运算放大器u4-b形成一自回路；

40、其中，所述第七电阻r7、所述第八电阻r8为放大电阻，阻值均为为3.3kω；

41、其中，所述第二二极管d2为反馈二极管，型号为ll4148；

42、第八电容c8为滤波电容，容值为470nf；

43、第九电阻r9为放电电阻，阻值为1mω；

44、第十电阻r10为限流电阻，阻值为10ω；

45、第三二极管d3为反馈二极管，型号为ll4148，与u1-b运算放大器u1-b形成小信号滤波电路回路，将脉冲直流信号转换成平缓的直流信号；

46、所述u4b运算放大器u4-b的outb端连接一第十二电阻r12。

47、具体地，所述断线触发电路4包括：

48、基准电压芯片u3，其ref端连接所述第十二电阻r12；

49、第十六电阻r16并联第七电容c7，且二者位于所述第十二电阻r12和基准电压芯片u3的连接线之间；

50、所述基准电压芯片u3还连接第十七电阻r17；

51、第六电容c6与所述第十七电阻r17并联、且连接至u4a运算放大器u4-a。

52、具体地，所述第十六电阻r16为下拉电阻，在无输入时，将信号钳位至0v，阻值为10kω；

53、其中，所述第六电容c6为滤波电容，容值为100nf；

54、所述基准电压芯片u3，型号为tlv431，基准电压为1.24v；

55、vcc通过第十七电阻r17为基准电压芯片u3提供工作电流，阻值为510ω；

56、所述u4a运算放大器u4-a产生信号gj；

57、u4a运算放大器u4-a与所述基准电压芯片u3的cathode端连接。

58、具体地，，所述声光报警电路5包括：

59、三极管q1，当gj信号为高电平时，三极管q1导通；

60、所述三极管q1的前端连接第十三电阻r13，所述第十三电阻r13连接所述u4a运算放大器u4-a；

61、所述第十三电阻r13为基极电阻，阻值为1kω；

62、所述第十四电阻r14为发光二极管限流电阻，阻值为1kω；

63、所述第十五电阻r15为蜂鸣器限流电阻，阻值为100ω；

64、蜂鸣器b1为5v有源蜂鸣器；

65、三极管q1的型号为s8050；

66、当信号gj为高电平时，三极管q1导通，发光二极管点亮，所述蜂鸣器b1发出报警声音，当信号gj为低电平时，三极管q1截止，发光二极管熄灭，所述蜂鸣器b1不工作。

67、具体地，运算放大器u2使用正负双电源供电，运算放大器u1、运算放大器u4使用正电源单电源供电。

68、本发明具有以下的有益效果：

69、本技术方案可以实时检测保护地线断线情况，当保护地线断开时，发出声光报警，提示地线断线。