CN117374883A - 漏电保护装置、电连接设备和用电器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种漏电保护装置，包括开关模块，其被配置为控制输入端与输出端之间的电力连接；漏电检测模块，其被配置为检测载流线上的漏电流信号，并在检测到漏电流信号时生成漏电故障信号；过温保护模块，其被配置为检测漏电保护装置中特定位置和/或特定元件的温度，并在检测到温度超过预设阈值时生成过温故障信号；驱动模块，其被配置为响应于漏电故障信号和/或过温故障信号而驱动开关模块断开所述电力连接；自检模块，其被配置为周期性地生成模拟的漏电流信号，并在漏电检测模块和/或驱动模块发生故障时生成自检故障信号。本发明在装置发生故障导致温度上升时及时切断电力连接，避免危险发生，进一步增加了安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电气领域，尤其涉及一种漏电保护装置、电连接设备和用电器。
背景技术
随着人们安全意识的提高，越来越多的家庭选择在房屋内安装漏电保护装置，包括接地故障断路器(GFCI)、漏电保护器(ALCI)，移动式漏电保护器(PRCD)等。
然而，目前的漏电保护装置只有单一漏电保护功能，当线路发生其它故障时，例如过载或插头片过热时，会带来重大安全隐患，可能会导致危险发生。
发明内容
基于上述问题，本发明的第一方面提出了一种漏电保护装置，包括：开关模块，其耦合在载流线的输入端与输出端之间，并且被配置为控制所述输入端与所述输出端之间的电力连接；漏电检测模块，其被配置为检测所述载流线上的漏电流信号，并在检测到所述漏电流信号时生成漏电故障信号；过温保护模块，其被配置为检测所述漏电保护装置中特定位置和/或特定元件的温度，并在检测到所述温度超过预设阈值时生成过温故障信号；驱动模块，其耦合至所述开关模块、所述漏电检测模块和所述过温保护模块，并且被配置为接收所述漏电故障信号和/或所述过温故障信号，并响应于所述漏电故障信号和/或所述过温故障信号而驱动所述开关模块断开所述电力连接；自检模块，其耦合至所述漏电检测模块和所述驱动模块，并且被配置为周期性地生成模拟的所述漏电流信号，以检测所述漏电检测模块和/或所述驱动模块是否发生故障，并在所述漏电检测模块和/或所述驱动模块发生故障时生成自检故障信号。
在一些实施例中，所述过温保护模块包括设置在所述特定位置和/或所述特定元件表面的至少一个温度传感器。
在一些实施例中，所述至少一个温度传感器包括热敏电阻、二极管和/或双金属片开关。
在一些实施例中，所述至少一个温度传感器包括热敏电阻，所述过温保护模块包括第一电压触发子模块和至少一个分压元件，所述至少一个分压元件与所述热敏电阻串联连接并耦合至所述第一电压触发子模块，所述第一电压触发子模块还耦合至所述驱动模块，其中，当所述热敏电阻检测到所述特定位置和/或所述特定元件的所述温度超过所述预设阈值时，所述至少一个分压元件向所述第一电压触发子模块提供过温检测信号，进而使得所述第一电压触发模块生成所述过温故障信号。
在一些实施例中，所述过温保护模块还包括稳压元件，所述第一分压元件与所述热敏电阻串联连接后与所述稳压元件并联连接。
在一些实施例中，所述第一电压触发子模块包括触发二极管、三级管、场效应管和/或比较器。
在一些实施例中，所述至少一个温度传感器包括耦合至所述驱动模块的双金属片开关，当所述双金属片开关检测到所述特定位置和/或所述特定元件的所述温度超过所述预设阈值时，所述双金属片开关闭合，进而生成所述过温故障信号。
在一些实施例中，所述自检模块包括串联连接的第二电压触发子模块和第一电容，并且，所述第一电容由所述载流线充电并经由所述第二电压触发子模块周期性地生成模拟的所述漏电流信号。
在一些实施例中，所述第二电压触发子模块包括触发二极管、三级管、场效应管和/或比较器。
在一些实施例中，所述漏电保护装置还包括监控模块，其耦合至所述漏电检测模块并包括测试开关，并且被配置为在操作所述测试开关时产生模拟的所述漏电流信号，以检测所述漏电保护装置是否正常工作。
本发明的第二方面提出了一种电连接设备，所述电连接设备包括：壳体；以及根据第一方面的各实施例中任一个的漏电保护装置，所述漏电保护装置容纳在所述壳体中。
本发明的第三方面提出了一种用电器，所述用电器包括：负载设备；以及电连接设备，其耦合在载流线与所述负载设备之间，用于向所述负载设备供电，其中，所述电连接设备包括根据第一方面的各实施例中任一个的漏电保护装置。
本发明通过在漏电保护装置中增加过温保护模块，当线路发生过载或插头片接触不良导致漏电保护装置内部温度上升时能够及时切断电力连接，避免危险发生，消除了潜在的安全隐患，进一步增加了漏电保护装置的安全性。此外，本发明提供的漏电保护装置的电路结构简单、成本低且安全性高。
附图说明
参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相似的特征。另外，架构图中每个框之间的连线表示两个框之间是电气耦合，两个框之间没有连线并不表示该两个框没有耦合。
图1示出了根据本发明实施例的漏电保护装置的一个示意性架构图；
图2示出了根据本发明实施例的漏电保护装置的第一实施例的原理图；
图3示出了根据本发明实施例的漏电保护装置的第二实施例的原理图；
图4示出了根据本发明实施例的漏电保护装置的第三实施例的原理图；
图5示出了根据本发明实施例的漏电保护装置的第四实施例的原理图；
图6示出了根据本发明实施例的漏电保护装置的第五实施例的原理图；
图7示出了根据本发明实施例的漏电保护装置的第六实施例的原理图；
图8示出了根据本发明实施例的电连接设备的一个结构图；以及
图9示出了根据本发明实施例的电连接设备的另一个结构图。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。
在介绍本发明的实施例之前，首先对本发明中涉及到的部分术语进行解释，以便更好地理解本发明。
本发明所使用的术语“连接”或“耦合”及类似术语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“一个”、“一组”或者“一”等类似的词语不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
本发明所使用的术语“包括”、“包含”及类似术语应该被理解为是开放性的术语，即“包括/包含但不限于”，表示还可以包括其他内容。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”等等。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
本发明旨在提出一种漏电保护装置。在该漏电保护装置中增加过温保护模块，当线路发生过载或插头片接触不良导致漏电保护装置内部温度上升时能够及时切断电力连接，避免危险发生，消除了潜在的安全隐患，进一步增加了漏电保护装置的安全性。此外，本发明提供的漏电保护装置的电路结构简单、成本低且安全性高。
图1示出了根据本发明实施例的漏电保护装置的一个示意性架构图。如图1中示出的，漏电保护装置100包括开关模块103、漏电检测模块104、过温保护模块105和驱动模块106。开关模块103耦合在电源线的输入端101与输出端102之间，并控制载流线的输入端101与输出端102之间的电力连接。载流线可以包括用于连接到电网火线的第一载流线(L)和用于连接到电网零线的第二载流线(N)。漏电检测模块104检测载流线上的漏电流信号，并在检测到漏电流信号时生成漏电故障信号。过温保护模块105检测漏电保护装置100中特定位置和/或特定元件的温度，并在检测到温度超过预设阈值时生成过温故障信号。驱动模块106耦合至开关模块103、漏电检测模块104和过温保护模块105，接收漏电故障信号和/或过温故障信号，并响应于漏电故障信号和/或过温故障信号而驱动开关模块103断开电力连接。
本实施例的漏电保护装置100包括过温保护模块，当线路发生过载或插头片接触不良导致漏电保护装置内部温度上升时能够及时切断电力连接，避免危险发生，消除了潜在的安全隐患，进一步增加了漏电保护装置的安全性。此外，本发明提供的漏电保护装置的电路结构简单、成本低且安全性高。
在一些实施例中，过温保护模块105包括设置在特定位置和/或特定元件表面的至少一个温度传感器。该至少一个温度传感器可以为热敏电阻、二极管和/或双金属片开关。可以采用一个温度传感器检测特定位置和/或特定元件的温度，以降低成本并减小漏电保护装置的体积。或者，也可以采用多于一个的温度传感器分别检测特定位置和/或特定元件的温度，例如，检测不同位置和/或不同元件的温度，再对检测结果进行处理来获得最终的检测结果，从而提高检测精度。
在一些实施例中，至少一个温度传感器包括热敏电阻。过温保护模块105包括第一电压触发子模块和至少一个分压元件。至少一个分压元件与热敏电阻串联连接并耦合至第一电压触发子模块。第一电压触发子模块还耦合至驱动模块106。当热敏电阻检测到特定位置和/或特定元件的温度超过预设阈值时，至少一个分压元件向第一电压触发子模块提供过温检测信号，进而使得第一电压触发模块生成过温故障信号。分压元件例如可以是电阻、电感或电容。
在一些实施例中，过温保护模块还包括稳压元件，第一分压元件与热敏电阻串联连接后与稳压元件并联连接。通过增加稳压元件，可以使得第一分压元件和热敏电阻两端的电压保持稳定，从而提高温度预设阈值的精度。第一电压触发子模块包括触发二极管、三级管、场效应管和/或比较器。
在一些实施例中，至少一个温度传感器包括耦合至驱动模块的双金属片开关，当双金属片开关检测到特定位置和/或特定元件的温度超过预设阈值时，双金属片开关闭合，进而生成过温故障信号。
在一些实施例中，漏电保护装置还包括自检模块，其耦合至漏电检测模块和驱动模块，并且被配置为周期性地生成模拟的漏电流信号，以检测漏电检测模块和/或驱动模块是否发生故障，并在漏电检测模块和/或驱动模块发生故障时生成自检故障信号。
在一些实施例中，自检模块包括串联连接的第二电压触发子模块和第一电容。第一电容由载流线充电并经由第二电压触发子模块周期性地生成模拟的漏电流信号。第二电压触发子模块包括触发二极管、三级管、场效应管和/或比较器。
在一些实施例中，漏电保护装置100还包括监控模块，其耦合至漏电检测模块104并包括测试开关，并且在操作测试开关时产生模拟的漏电故障信号，以检测漏电保护装置是否正常工作。
图2示出了根据本发明的漏电保护装置的第一实施例的原理图。
如图2所示，漏电保护装置200耦合在输入端LINE与负载设备LOAD之间，并包括开关模块103、漏电检测模块104、过温保护模块105、驱动模块106、自检模块107和监控模块108。载流线包括第一载流线L(HOT)11和第二载流线N(WHITE)12。漏电检测模块104包括零序电流互感器ZCT1、漏电检测芯片U1及其周边电路，第一载流线11和第二载流线12穿过零序电流互感器ZCT1。开关模块103包括复位开关RESET，用于控制载流线的电力连接通断。过温保护模块105主要包括并联连接的二极管D2和D3、串联连接的电阻R6、热敏电阻T1和电阻R10(第一分压元件)以及触发二极管ZD1(第一电压触发子模块)。驱动模块106包括开关驱动元件(如螺线管SOL)、两个可控硅Q1和Q2以及辅助开关SW1。辅助开关SW1与复位开关RESET为联动开关。自检模块107包括触发二极管ZD2、电容C7(第一电容)、可控硅Q3、电阻R7、电容C4以及与电阻R7和电容C4并联且与电容C7串联的发光二极管LED1及一些周边元器件。在其它实施例中，也可以省略可控硅Q3，而是与驱动模块106共用可控硅Q1和/或Q2，即将可控硅Q1和/或Q2与电容C7并联，用于在导通时为电容C7提供电荷泄放路径。监控模块108包括串联连接的电阻R1和测试开关TEST。
漏电保护装置200在进行漏电流检测时，复位开关RESET和辅助开关SW1均闭合。当第一载流线11和第二载流线12电流平衡时，零序电流互感器ZCT1不会产生不平衡电流。当第一载流线11或第二载流线12上存在漏电流时，零序电流互感器ZCT1检测到该漏电流信号，次级端产生相应的感应信号。零序电流互感器ZCT1耦合至漏电检测芯片U1，将该感应信号传递给漏电检测芯片U1进行处理。当处理后的漏电流的值大于设定阈值时，漏电检测芯片U1的引脚1输出高电平(漏电故障信号)，反之输出低电平。漏电检测芯片U1的引脚1的高电平经由二极管D6和电阻R13被提供给可控硅Q1和Q2的控制极，触发可控硅Q1和/或Q2导通，进而使螺线管SOL的线圈上产生电流变化，因此产生电磁力，驱动开关模块103的复位开关RESET断开载流线的输入端与输出端之间的电力连接，同时辅助开关SW断开。
漏电保护装置200还具有自检功能。电流通过第一载流线11-D2/D3-R14为电容C7充电，随着电容C7两端电压的升高，触发二极管ZD2两端电压随之升高。经过预设时段后，触发二极管ZD2两端电压达到触发电压，触发二极管ZD2导通，电流经C7-LED1-R4产生模拟的漏电流，同时经R8-D4为漏电检测芯片U1供电(在负半周期)，以及经电阻R9-R13为电容C8充电。在漏电保护装置200的正常工作状态下，即漏电检测模块104和驱动模块105都正常工作，如果零序电流互感器ZCT1检测到模拟的漏电流，则其次级端产生相应的感应信号并传递给漏电检测芯片U1，漏电检测芯片U1的引脚1输出高电平，触发可控硅Q3导通。此时，电容C7通过可控硅Q3-SOL迅速释放电量，两端电压迅速下降，当下降到小于触发二极管ZD2的触发电压时，触发二极管ZD2截止。这个过程的时间较短，通过预先设定电容C4和C8的容量，使得C4和C8两端电压在此过程中缓慢地增加，均处于较低水平，不足以触发发光二极管LED1点亮，也不足以触发可控硅Q1、Q2导通，因此不会影响漏电保护装置200的正常工作。因此，在这个过程中，发光二极管LED1不会点亮，开关模块103也不会断开，而是保持在闭合状态。
当漏电检测模块104发生故障，不能检测到模拟的漏电流时，漏电检测芯片U1的引脚1保持在低电平，无法触发可控硅Q3导通，电容C7无法通过可控硅Q3、螺线管SOL快速释放电量，触发二极管ZD2较长时间导通，电流经C7、C6、R9和R13持续为电容C4和C8充电(即生成自检故障信号)，使电容C4和C8两端电压上升到一定水平，足以触发发光二极管LED1点亮并触发可控硅Q1、Q2导通。此时，发光二极管LED1点亮(即发出报警信号)。如果驱动模块105正常工作，则可控硅Q1和/或Q2导通，进而使螺线管SOL的线圈上产生电流变化，因此产生电磁力，驱动开关模块103的复位开关RESET断开载流线的输入端与输出端之间的电力连接。如果驱动模块105也发生故障，例如螺线管SOL断路，则开关模块103保持在闭合状态。
当漏电检测模块104正常工作而驱动模块105发生故障时，例如螺线管SOL断路，零序电流互感器ZCT1检测到模拟的漏电流，次级端产生相应的感应信号并传递给漏电检测芯片U1，漏电检测芯片U1的引脚1输出高电平，触发可控硅Q3导通。由于螺线管SOL断路，电容C7无法通过可控硅Q3、螺线管SOL快速释放电量，触发二极管ZD2较长时间导通，电流经C7、C6、R9和R13持续为电容C4和C8充电(即生成自检故障信号)，使电容C4和C8两端电压上升到一定水平，足以触发发光二极管LED1点亮(即发出报警信号)并触发可控硅Q1、Q2导通。此时，发光二极管LED1点亮，开关模块103保持在闭合状态。
随着电容C7电量的进一步释放，触发二极管ZD2截止，发光二极管LED1熄灭。电流通过第一载流线11-D2/D3-R14再次为电容C7充电，随着电容C7两端电压的再次升高，触发二极管ZD2再次导通，发光二极管LED1也会再次点亮。以此反复，最终呈现出发光二极管LED闪烁的状态，即发出闪烁的光信号来提醒用户。
漏电保护装置200还具有过温保护功能。热敏电阻T1设置于漏电保护装置200内的特定位置或特定元件表面。特定位置例如可以是PCB电路板上、壳体内靠近插头片的位置等，特定元件例如可以是螺线管SOL或电路中的其它元件。当漏电保护装置200正常工作时，例如线路未发生过载或插头片未接触不良，特定位置和/或特定元件处的温度较低，热敏电阻T1的阻值较大，电流从第一载流线11-D2/D3-R6-T1-R10到地，电阻R10上端电压较低，未达到触发二极管ZD1的触发电压，因此触发二极管ZD1处于截止状态。当漏电保护装置200发生故障，例如由于线路过载或插头片接触不良等原因而导致特定位置和/或特定元件处的温度上升时，热敏电阻T1的阻值下降，电阻R10的上端电压也随之上升。一旦特定位置和/或特定元件处的温度超过预设阈值，电阻R10的上端电压便上升到触发二极管ZD1的触发电压，即向触发二极管ZD1提供过温检测信号，触发二极管ZD1被触发导通，电流(过温故障信号)流经ZD1和R13，触发Q1和/或Q2导通，进而使螺线管SOL的线圈上产生电流变化，因此产生电磁力，驱动开关模块103的复位开关RESET断开载流线的输入端与输出端之间的电力连接。
此外，图2中的漏电保护装置200还可以进行漏电保护功能的测试。在测试时，复位开关RESET闭合。将监控模块108的试验开关TEST闭合，形成第一载流线11-R1-第二载流线12的电流回路，产生模拟的漏电流。零序电流互感器ZCT1检测到该漏电流信号，产生相应的感应信号，并将该感应信号传递给漏电检测芯片U1。当漏电流的值大于预设阈值时，漏电检测芯片U1的引脚1输出高电平(漏电故障信号)。漏电检测芯片U1的引脚1的高电平被提供给可控硅Q1和Q2的控制极，触发可控硅Q1和/或Q2导通，进而使螺线管SOL的线圈中产生电流变化，因此产生电磁力，驱动复位开关RESET断开，从而断开载流线的输入端与输出端之间的电力连接。如果复位开关RESET未断开，则表示漏电保护装置200的漏电保护功能缺失，漏电检测模块104和驱动模块105之一或两者发生故障。通过监控模块108进行漏电保护功能的测试，可以发现漏电保护装置200存在的故障，提醒用户及时更换装置。
图3示出了根据本发明的漏电保护装置的第二实施例的原理图。与图2的实施例相比，区别主要在于在热敏电阻T1和电阻R10两端还并联了稳压二极管ZD3。本实施例中的漏电保护功能、自检功能、测试功能和过温保护功能与图2的实施例中相同，在此不再赘述。
在图3的实施例中，在稳压二极管ZD3的作用下，热敏电阻T1和电阻R10两端电压保持稳定，以减小电阻R6的阻值随温度轻微变化或载流线输入端电压变化而带来的影响，从而提高温度预设阈值的精度，进一步提高了漏电保护装置300的过温保护功能的稳定性和安全性。
图4示出了根据本发明的漏电保护装置的第三实施例的原理图。与图2的实施例相比，区别主要在于，在漏电保护装置400中用三极管Q4替换了触发二极管ZD1。本实施例中的漏电保护功能、自检功能和测试功能与图2的实施例中相同，在此不再赘述。
当漏电保护装置400正常工作时，例如线路未发生过载或插头片未接触不良，特定位置和/或特定元件处的温度较低，热敏电阻T1的阻值较大，电流从第一载流线11-D2/D3-R5-T1-R10到地，电阻R10上端电压较低，未达到三极管Q4的开启电压，因此三极管Q4处于截止状态。当漏电保护装置400发生故障，例如由于线路过载或插头片接触不良等原因而导致特定位置和/或特定元件处的温度上升时，热敏电阻T1的阻值下降，电阻R10的上端电压也随之上升。一旦特定位置和/或特定元件处的温度超过预设阈值，电阻R10的上端电压便上升到三极管Q4的开启电压，即向三极管Q4提供过温检测信号，三极管Q4导通，电流(过温故障信号)流经Q4和R13，触发Q1和/或Q2导通，进而使螺线管SOL的线圈上产生电流变化，因此产生电磁力，驱动开关模块103的复位开关RESET断开载流线的输入端与输出端之间的电力连接。
图5示出了根据本发明的漏电保护装置的第四实施例的原理图。与图2的实施例相比，区别主要在于，漏电保护装置500的过温保护模块105不同。本实施例中的漏电保护功能、自检功能和测试功能与图2的实施例相同，在此不再赘述。
在漏电保护装置500中，过温保护模块105主要包括并联连接的二极管D2和D3、串联连接的电阻R5、热敏电阻T1和电阻R10(第一分压元件)、串联连接的R16和R17以及比较器U2(第一电压触发子模块)。R10的上端连接到比较器U2的正相输入端，R17的上端连接到比较器U2的反相输入端，R17的上端电压作为比较器U2的基准电压。
当漏电保护装置500正常工作时，例如线路未发生过载或插头片未接触不良，特定位置和/或特定元件处的温度较低，热敏电阻T1的阻值较大，电流从第一载流线11-D2/D3-R5-T1-R10到地，电阻R10上端电压较低，低于R17的上端电压(即基准电压)，因此比较器U2输出低电平。当漏电保护装置500发生故障，例如由于线路过载或插头片接触不良等原因而导致特定位置和/或特定元件处的温度上升时，热敏电阻T1的阻值下降，电阻R10的上端电压也随之上升。一旦特定位置和/或特定元件处的温度超过预设阈值，电阻R10的上端电压便上升到超过基准电压，即向比较器U2提供过温检测信号，比较器U2输出高电平(过温故障信号)，触发Q1和/或Q2导通，进而使螺线管SOL的线圈上产生电流变化，因此产生电磁力，驱动开关模块103的复位开关RESET断开载流线的输入端与输出端之间的电力连接。
图6示出了根据本发明的漏电保护装置的第四实施例的原理图。与图3的实施例相比，区别主要在于，漏电检测模块104包括两个电流互感器CT1和CT2，其中CT1用于第二载流线12的接地故障检测，使用全桥整流器DB进行整流供电。此外，驱动模块106包括两个螺线管SOL1和SOL2。本实施例中的过温保护功能、自检功能和测试功能与图3的实施例相同，在此不再赘述。
在漏电保护装置500的正常工作状态下，当第一载流线11或第二载流线12上存在漏电流时，电流互感器CT2检测到该漏电流信号，次级端产生相应的感应信号，或者当第二载流线12出现接地故障时，电流互感器CT1检测到该接地故障，次级端产生相应的感应信号。电流互感器CT1和CT2耦合至漏电检测芯片U1，将该感应信号传递给漏电检测芯片U1进行处理。当处理后的数值大于设定阈值时，漏电检测芯片U1的引脚5输出高电平(漏电故障信号)，反之输出低电平。漏电检测芯片U1的引脚5的高电平经由二极管D2和电阻R6被提供给可控硅Q1和Q2的控制极，触发可控硅Q1和/或Q2导通，进而使螺线管SOL的线圈上产生电流变化，因此产生电磁力，驱动开关模块103的复位开关RESET断开载流线的输入端与输出端之间的电力连接，同时辅助开关SW断开。
图7示出了根据本发明的漏电保护装置的第四实施例的原理图。与图2的实施例相比，区别主要在于，过温保护模块105包括并联连接的二极管D2和D3、串联连接的电阻R6和双金属片开关T1。
当漏电保护装置700正常工作时，例如线路未发生过载或插头片未接触不良，特定位置和/或特定元件处的温度较低，双金属片开关T1断开。当漏电保护装置700发生故障，例如由于线路过载或插头片接触不良等原因而导致特定位置和/或特定元件处的温度上升时，双金属片开关T1的两片金属片开始弯曲变形。一旦特定位置和/或特定元件处的温度超过预设阈值，双金属片开关T1闭合，电流(过温故障信号)流经R13，触发Q1和/或Q2导通，进而使螺线管SOL的线圈上产生电流变化，因此产生电磁力，驱动开关模块103的复位开关RESET断开载流线的输入端与输出端之间的电力连接。
图8示出了根据本发明实施例的电连接设备的一个结构图。参考图8，电连接设备800包括上壳体81、下壳体82、电源线83、两个插头片841和842以及印刷电路板(PCB板，图8中未示出)。PCB板上安装有除热敏电阻以外的各种电子元件(如图2-图7示出的电路结构中的电子元件)。电源线83与PCB板电连接。
在图8中，PCB板被上壳体81覆盖。下壳体82上设有与插头片841和842的位置对应的孔口821和822，当上壳体81和下壳体82安装在一起时，插头片841和842分别穿过对应的孔口821和822，并暴露在下壳体82外面，用于插入匹配的插座中。在孔口821和822附近，下壳体82上还设有温度感测区85(即特定位置)，热敏电阻851安装在该温度感测区85中，以检测插头片841和842附近的温度。漏电保护装置包括热敏电阻851和PCB板，热敏电阻851的两端与PCB板上的其它电子元件电连接(如图2-图7示出的电路结构)，以实现过温保护功能。
图9示出了根据本发明实施例的电连接设备的另一个结构图。电连接设备900包括上壳体91、下壳体92、电源线93、两个插头片941和942以及PCB板95。PCB板95上安装有各种电子元件(如图2-图7示出的电路结构中的电子元件)。电源线93与PCB板95电连接。
与图8的实施例相比，主要区别在于，在图9的实施例中，热敏电阻951安装在PCB板95上靠近插头片941和942的位置(即特定位置)，以检测插头片941和942附近的温度。漏电保护装置包括热敏电阻951和PCB板95，热敏电阻951的两端与PCB板95上的其它电子元件电连接(如图2-图7示出的电路结构)，以实现过温保护功能。
尽管图8和图9示出了热敏电阻可以安装在电连接设备的壳体中或PCB板上，但可以理解，在其它实施例中，可以根据实际需要，采用其它温度传感器(如二极管或双金属片开关)，也可以将热敏电阻或其它温度传感器安装在其它特定位置或特定元件表面。
本发明的第二方面提出了一种电连接设备，包括：壳体；以及根据上述各实施例中任一个的漏电保护装置，该漏电保护装置容纳在壳体中。
本发明的第三方面提出了一种用电器，包括：负载设备；以及电连接设备，其耦合在载流线与负载设备之间，用于向负载设备供电，电连接设备包括上述各实施例中任一个的漏电保护装置。
因此，虽然参照特定的示例来描述了本发明，其中这些特定的示例仅仅旨在是示例性的，而不是对本发明进行限制，但对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和保护范围的基础上，可以对所公开的实施例进行改变、增加或者删除。
Claims (12)
1.一种漏电保护装置，包括：
开关模块，其耦合在载流线的输入端与输出端之间，并且被配置为控制所述输入端与所述输出端之间的电力连接；
漏电检测模块，其被配置为检测所述载流线上的漏电流信号，并在检测到所述漏电流信号时生成漏电故障信号；
过温保护模块，其被配置为检测所述漏电保护装置中特定位置和/或特定元件的温度，并在检测到所述温度超过预设阈值时生成过温故障信号；
驱动模块，其耦合至所述开关模块、所述漏电检测模块和所述过温保护模块，并且被配置为接收所述漏电故障信号和/或所述过温故障信号，并响应于所述漏电故障信号和/或所述过温故障信号而驱动所述开关模块断开所述电力连接；以及
自检模块，其耦合至所述漏电检测模块和所述驱动模块，并且被配置为周期性地生成模拟的所述漏电流信号，以检测所述漏电检测模块和/或所述驱动模块是否发生故障，并在所述漏电检测模块和/或所述驱动模块发生故障时生成自检故障信号。
2.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其中，所述过温保护模块包括设置在所述特定位置和/或所述特定元件表面的至少一个温度传感器。
3.根据权利要求2所述的漏电保护装置，其中，所述至少一个温度传感器包括热敏电阻、二极管和/或双金属片开关。
4.根据权利要求2或3所述的漏电保护装置，其中，所述至少一个温度传感器包括热敏电阻，所述过温保护模块包括第一电压触发子模块和至少一个分压元件，所述至少一个分压元件与所述热敏电阻串联连接并耦合至所述第一电压触发子模块，所述第一电压触发子模块还耦合至所述驱动模块，其中，当所述热敏电阻检测到所述特定位置和/或所述特定元件的所述温度超过所述预设阈值时，所述至少一个分压元件向所述第一电压触发子模块提供过温检测信号，进而使得所述第一电压触发模块生成所述过温故障信号。
5.根据权利要求4所述的漏电保护装置，其中，所述过温保护模块还包括稳压元件，所述第一分压元件与所述热敏电阻串联连接后与所述稳压元件并联连接。
6.根据权利要求4所述的漏电保护装置，其中，所述第一电压触发子模块包括触发二极管、三级管、场效应管和/或比较器。
7.根据权利要求2或3所述的漏电保护装置，其中，所述至少一个温度传感器包括耦合至所述驱动模块的双金属片开关，当所述双金属片开关检测到所述特定位置和/或所述特定元件的所述温度超过所述预设阈值时，所述双金属片开关闭合，进而生成所述过温故障信号。
8.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其中，所述自检模块包括串联连接的第二电压触发子模块和第一电容，并且，所述第一电容由所述载流线充电并经由所述第二电压触发子模块周期性地生成模拟的所述漏电流信号。
9.根据权利要求8所述的漏电保护装置，其中，所述第二电压触发子模块包括触发二极管、三级管、场效应管和/或比较器。
10.根据权利要求1所述的漏电保护装置，还包括：
监控模块，其耦合至所述漏电检测模块并包括测试开关，并且被配置为在操作所述测试开关时产生模拟的所述漏电流信号，以检测所述漏电保护装置是否正常工作。
11.一种电连接设备，包括：
壳体；以及
根据权利要求1-10项中任一项所述的漏电保护装置，所述漏电保护装置容纳在所述壳体中。
12.一种用电器，包括：
负载设备；以及
电连接设备，其耦合在载流线与所述负载设备之间，用于向所述负载设备供电，其中，所述电连接设备包括根据权利要求1-10项中任一项所述的漏电保护装置。
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2023
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