单片机控制的冲浪浴缸通用的防电墙装置.pdf

本发明创造公开了一种单片机控制的冲浪浴缸通用的防电墙装置，属于单片机技术应用领域，特别涉及冲浪浴缸地线和基本绝缘同时失效时旨在保护人身安全的防电墙技术。本发明创造由零地线电位差检测装置、中央处理器及继电器执行电路顺序电连接。主要特征是在地线和零线间接有变压器或阻容降压电路，通过开关管连接单片机I/O输入端口。单片机接收零地线间的电压差信号，在地线带电时实时切断地线及冲浪浴缸的电源。本发明创造适合各类冲浪浴缸的各种控制方式使用。本发明创造涉及的防电墙技术，旨在接地不可靠或地线失效环境下对人身安全的保护。

1、  一种单片机控制的冲浪浴缸通用的防电墙装置，其主要特征是设有跨接地线E和零线N间的电位差检测装置(1)，该装置向中央处理器(2)I/O输入端口提供地线与零线间的电位差信号，中央处理器(2)通过I/O输出端口控制继电器执行电路(3)的通断，在地线带电时实时切断接在继电器常闭触点的地线E_OUT及冲浪浴缸的电源L_OUT。

2、  根据权利要求1所述的单片机控制的冲浪浴缸通用的防电墙装置，其特征在于跨接于零线N和地线E_IN间的电位差检测装置(1)由变压器T或阻容电路R₁C₁降压，D₁～D₄二极管整流，电容C₀、稳压管DW组成的稳压电路及开关管Q₀组成，在地线带电时开关管Q₀向中央处理器(2)I/O输入端口提供逻辑信号(本实施例为低电平)。

3、  根据权利要求1所述的单片机控制的冲浪浴缸通用的防电墙装置，其特征在于(a)中央处理器(2)是可编程微处理器；(b)零线N和地线E_IN间的电位差检测装置(1)输出信号连接中央处理器(2)的I/O输入端口；(c)继电器执行电路(3)中开关管Q₁、Q₂受控于中央处理器(2)的I/O输出端口，继电器J₁、J₂受控于开关管Q₁、Q₂并分别控制地线和冲浪浴缸电源的通断。

4、  根据权利要求1所述的单片机控制的冲浪浴缸通用的防电墙装置，其特征在于所述中央处理器(2)可单独设置也可与冲浪浴缸控制电路中的中央处理器共享资源。

单片机控制的冲浪浴缸通用的防电墙装置
技术领域  本发明创造属于单片机技术应用领域特别涉及冲浪浴缸地线和基本绝缘同时失效时的防电墙技术。
背景技术  众所周知，冲浪浴缸产品标准要求用户家中的接地必须是可靠的，其产品中也装有带地线的标准插头供与插座中的地线相连以保证接地良好。而在中国，用电环境差，许多建筑的接地是不可靠的，甚至是缺乏的。在这种情况下，合格的冲浪浴缸也不能保证使用者的安全。本发明创造涉及的防电墙技术就是专门针对中国国情的，旨在不安全的用电环境下保证使用者的安全。而在本发明创造申请日前，冲浪浴缸不具有地线和基本绝缘同时失效时实时切断地线和冲浪浴缸电源的人身安全保护装置，给不具有良好接地的用户带来安全隐患。
发明内容  本发明创造的目的就是要克服冲浪浴缸上述已有技术存在的缺点，提供一种具有在该冲浪浴缸地线和基本绝缘同时失效时，能实时切断地线和冲浪浴缸的电源，即使在不安全用电环境下也能保证使用者的安全。本发明创造的继电器电路同时确保冲浪浴缸在地线不带电时恢复或不影响正常使用。
本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明创造设有跨接于地线EIN和零线N间的电位差检测装置(1)，该装置向中央处理器(2)I/O输入端口提供地线正常或带电逻辑信号，中央处理器(2)通过I/O输出端口控制继电器执行电路的通断。继电器执行电路(3)由驱动电路Q₁、Q₂及继电器J₁、J₂组成，在其常闭触点、常开触点分别串接有地线E_IN、E_OUT及冲浪浴缸电源L_IN、L_OUT。继电器执行电路(3)受控于中央处理器(2)，在地线带电时切断串接在继电器J₁、J₂的地线及冲浪浴缸电源。在正常情况下，继电器常闭触点确保地线E_IN、、E_OUT及冲浪浴缸电源L_IN、L_OUT的连通。
本发明创造的优点是结构简单，通用性强，适用各类冲浪浴缸安装，效果明显，不影响地线正常情况下的使用，其中央处理器也可与冲浪浴缸单片机控制电路共享资源。
附图说明  图1是本发明创造的电路结构框图。其中(1)为零地线电位差检测装置(2)为中央处理器，(3)为继电器执行电路。
图2是本发明创造的电原理图。图中E_IN为地线进线端，E_OUT为地线出线端，即与冲浪浴缸接地端相连；L_IN为火线进线端，L_OUT为火线出线端，即与冲浪浴缸火线端相连；N为零线，12V为12V直流电源。
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工作原理简述：冲浪浴缸在接地和基本绝缘同时失效的情况下，零线N与地线E_IN间的电压在36V-220V之间，跨接于零线N与地线E_IN上的变压器降压电路或阻容降压电路通过整流电路所产生1.5-6V直流脉冲电压，使开关管Q₀导通，向中央处理器输出低电平信号。继电器执行电路中Q₁、Q₂分别为J₁、J₂的驱动电路。当I/O输出端使Q₁或Q₂为低电平时，继电器动作，断开接在其常闭触点的地线E_IN和E_OUT和常开触点(工作时为常闭触点)的L_IN和L_OUT。