杭州胜金微电子——深耕漏电保护器IC研发与销售，与时俱进！！

漏保在我国已经应用多年，设计与应用工程师积累了不少经验。漏电保护器即漏电断路器，主要用来在检测到用电设备发生漏电故障时断开继电开关，对用电设备实施断电保护；或者人为触电并发生致命危险时，断开继电开关的方式关闭电源，切实保障人体的生命安全。

漏电保护器，依据具体功能和使用途径一般分为漏电保护器继电器、漏电保护开关及漏电保护插座等三种类型。

无论何种类型，基本原理都是对穿过零序互感器的零火线进行剩余电流进行检测，利用无故障时零线电流IN与火线电流IL应该是幅度相等、相位相反，通过零序互感器上的总电流应为零即处于平衡状态，当发生例如零火线绝缘层漏电、或者人为触电等异常时，零线与火线之间的电流失去平衡，即IΔL/IΔN＞0，当漏电检测电路检测到的漏电流IΔL/IΔN达到其设定的阈值（一般为5-10mA）时，漏电保护器电路锁定该漏电信号并经过处理后打开后面的可控硅，并通过磁吸开关断开电源。或当IΔL/IΔN=0(零线或火线无漏电流),IΔ地≠0时，当检测到IΔ地达到电路设定的阈值（一般为30mA）时，漏电保护器电路锁定该漏电信号并经过处理后打开后面的可控硅，并通过磁吸开关断开电源。

一．AC型漏电保护器

图一、M54123的典型应用

M54133典型应用

以上功能性描述均为目前市场上主流的漏电保护器开关电路的基本功能

例如：M54123、M54133等AC型漏保

以M54123电路为例，脱扣电流跳闸阈值电压为4-9mV，典型值为6.1mV。该电路在实际使用的时候发现存在两处明显的不利于批量生产的问题。

1、脱扣阈值电压一致性较差

脱扣阈值电压主要由电路内部运算放大器的失调电压决定。同时该阈值电压配合电路应用中的取样电阻R3和零序电流互感器ZCT共同完成脱扣阈值电流的设定。当ZCT的主副线圈匝数比固定后，54123内部运放的失调电压的参数离散性只能通过取样电阻R3的改变来设定脱扣阈值电流。这在实际使用中需要对取样电阻R3进行不同标准阻值的备货以适应内部运放的失调电压的参数离散性。

2、电路抗干扰能力较弱

在实际应用中，将漏电保护器置于复位通电状态;一方面，手握对讲机，打开其电源开关,不停的间断按下对讲机发射按钮,并用其天线碰触漏保的各个部位,漏保立即跳闸断电即抵御不住对讲机的电磁辐射干扰；另一方面，按下漏保复位按钮(指示灯亮通电工作),持续按着对讲机送话(发射)按钮不松手,将其天线抵在距离漏保10cm,同时按一下漏保插头的试验按钮(施加漏电信号),漏保插头无反应不会跳闸(受对讲机电磁辐射干扰导致不工作)。该两种现象均为漏电保护器对讲机抗干扰能力较弱的典型表现。

3、只能进行半波检测

M54123电路内部的阈值电压为Vt是输入信号电压VIN低于基准电压VR4-9mV时锁存该信号提供给后级的可控硅并进一步实现脱扣，即能对正弦交流漏电进行正半波检测。当正弦交流漏电发生在负半波时，M54123处于拒绝检测状态。

因此，在M54123基础上，杭州胜金微电子有限公司开发出了阈值电压高度一致性、抗电磁辐射干扰能力强的增强型AC型漏电保护器SMST54123F。

二．AC型优化升级版–SMST54123F

SMST54123F是漏电保护开关通用集成电路M54123的优化升级版;

1、增加了抗浪涌电路，能够将外部串入的各种浪涌电压和尖脉冲干扰信号全部短路吸收，有效保护芯片不受任何高电压和尖脉冲的强电冲击，大大提高了芯片的可靠性；

2、在运算放大输入端增加了抗干扰电路，能够阻隔各种高频电磁干扰信号，彻底根除了本行业普遍存在的漏保乱跳闸（误动作）现象;

3、增加了增益调控电路，可以将不同强度的IΔn漏电故障信号，通过该电路调控到基本一致的强度，大大提高了芯片的输出特性，降低了对互感器的性能要求；

4、内部增加了绝对值比较器电路，可以实现对正弦波全波漏电实施检测，具体全波检测波形参见图三；

5、将4脚和5脚在芯片内部短路连接，可以方便采用SOP和DIP封装的芯片在设计电路板时的走线布局；

6、在提高IC可靠性的同时,外部电路减少2～3个阻容器件，进一步简化电路，降低制造成本。

图三、SMST54123F全波检测波形

对比图一的应用，SMST54123F应用图如图四所示：

图四、SMST54123应用电路

三．A型：SMST5147  SMST5147B

漏电保护器的原理即通过零序电流互感器检测供电线路中的的火线和零线中的非平衡电流，当次危险电流超过脱扣电流跳闸阈值时，就快速（≤4ms）切断供电线路。当剩余漏电电流中包含大量的直流分量时，采用高磁导率的零序互感器铁心的AC型电流互感器就会由于剩磁过高而产生的磁场强度和感应电势下降，严重时甚至会出现磁化饱和，在电流互感器的次级线圈中产生不了所需要的感应电流，当剩余漏电流对人体和用电设备造成威胁时，AC型漏电保护器可能会拒动，失去漏电保护作用。

AC型漏保只对交流漏电进行检测，无法实现对直流脉动漏电进行有效检测。随着科技的发展，变频用电设备愈发增多，用电环境的日益复杂，交流电中叠加的直流脉动漏电现象也越来越多。同时随着大众的生活品质意识、安全意识、生命意识逐步提高，对安全性更高的产品的要求日趋成熟，加上行业内及政府部门的重视与提倡，A类漏保逐步进入大众的用电生活。

面对日益复杂的供电网络，漏电保护器要保证对正弦交流漏电电流和脉动直流漏电电流均起到保护作用。因此A型漏电保护器得到了大力推广。根据国家标准GB169161-2003＜家用和类似用途的不带过流保护的剩余电流动作断路器（ECCB）第1部分:一般规则的规定，A型漏电保护器是对突然施加或者缓慢上升的剩余正弦交流电流和剩余脉动直流电流均确保脱扣的RCCB。

依据国标GB16916.1-2003\GB16917.1-2003关于A型漏电保护器的规定。A型漏电电流包括正弦交流漏电和脉动直流漏电，脉动直流漏电包括滞后角分别为±0°、±90°、±135°及0°叠加6mA平滑直流电的漏电电流，具体波形如图五所示：

图五、A型漏电电流波形

A型漏电保护器的漏电电流的脱扣电流范围如表一所示。其中，IΔn为额定剩余动作电流，当IΔn＞0.01A时，脱扣电流值的上限为1.4IΔn；当IΔn≤0.01A时，脱扣电流值的上限为2IΔn。

表一、A型漏电保护器脱扣电流范围

A型漏电保护器专用芯片SMST5147

延迟时间可编程的强化版本SMST5147B

图六、SMST5147(B)内部原理图

SMST5147内部由启动电路、内部稳压电路和电压钳位保护模块、基准电压源、振荡电路和开关电容放大器、绝对值产生电路、跨导运算放大器、电压比较器、延时器、计数器以及上电复位电路组成。

图七、SMST5147应用电路

图八、SMST5147B应用电路

图九、SMST5147实际测试报告

杭州胜金微电子作为一家专业从事高端集成电路芯片研发、销售、应用与服务的高新技术企业。深耕漏电保护器IC研发与销售多年，与市场接轨，经过多年的研究，公司开发出一系列漏电保护器集成电路供给不同需求的客户进行选择。具体请参见表二：

表二、全门类漏电保护器选型表