漏电断路器电路分析及调整

基于VG54123的正泰NL18型漏电断路器电路分析及调整

VG54123是由“上海复旦微电子公司”研制生产的漏电保护器专用集成电路（它可以替代日产M54123），他的特点是温度范围宽(环境温度－20℃～+80℃)、温度特性好、输入灵敏度高(典型值VT =6.1mV)、外围元件少、抗干扰和抗冲击能力强、功耗低(典型值 5mW、且110V～220V电压均可使用，因而广泛应用于漏电断路器中。 一、VG54123的功能

VG54123的电路功能如图一所示，主要有四部分组成。稳压电路：将外部供给的直流电压稳定在12V，使后续电路获得稳定的工作电压；参考电压电路：为运算放大器的同相端提供参考电压；差分放大器：对零电流互感器送来的检测信号进行放大；闩锁电路：对放大器输出的信号进行判断，当该电压达到一定值后就输出触发电压，使晶闸管导通。VG54123各管脚的作用是：①脚——参考电压VR端；②脚——检测信号输入端Input；③脚——接地端GND；④脚——放大器输出OD端；⑤脚——闩锁电路输入SC端；⑥脚——噪声抑制NR端；⑦脚——触发输出OS

图一 VG54123的结构框图

端；⑧脚——电源VS端。

二、NL18型漏电断路器的工作原理

图二为NL18型漏电断路器的电路原理图，图三为印刷电路图。D1～D2为整流桥，KM为继电器（手动闭合、通电分断），SB为常开按钮（试验用），ZCT为零电流互感器（检测漏电流），SCR为晶闸管，投入使用时KM触点闭合。

电路正常时，220V交流电压经KM的线圈送至整流桥，整流、滤波（R1、C5）后的直流电压（大约310V），经R2降压、滤波（C4）后送到VG54123的⑧脚进行稳压（12V）并供VG54123的内部电路使用。由于VG54123的工作电流很小（2mA左右），KM的线圈

图二 NL18型漏电断路器的电路原理图

所产生的电磁力也很小，不能吸断KM的触头，因此，断路器不动作。

当受保护的电路出现漏电流时，在ZCT的二次绕组中感应电流产生，该电流在负载电阻RL上转换成电压信号且经引入电阻RP送至放大器的反相端②脚。放大后的信号由⑤脚输出，经C1滤波后从⑥脚送入闩锁电路。当漏电流较小（小于动作电流）时，放大后的信号也小，闩锁电路输出（⑦脚）低电平，断路器仍然不动作；当漏电流较大于动作电流时，放大后的信号较大，闩锁电路输出（⑦脚）高电平并对C2充电，同时触发SCR，一旦SCR导通，整流桥（D1～D4）上下联通，此时的整流桥就成为电子开关——即两桥臂之间相当于开关闭合，将220V的交流电压加到KM线圈的两端，线圈中的电流剧增并产生足够大的电磁吸合力迫使KM触头分断，完成保护动作。R3C7构成吸收电路，吸收断电时KM线圈上的自感电动势。

漏电断路器在使用中要做定期试验。实验时只要按下按钮SB，通过R4形成一个合适的漏电流，导致断路器的保护动作。 三、动作电流的调整

图三 NL18型漏电断路器的印刷电路图 漏电断路器在出厂时已经

设定了动作电流，有的漏电断路器上带有调整旋钮（或开关），但NL18型漏电断路器就没有。在不同的应用环境下可能需要的动作电流不同，因次需要重新调整动作电流。

决定动作电流大小的元件时ZCT的负载电阻RL（见图四），动作电流与RL成反比，即RL越大动作电流就越小。调整的方法是：第一步，切断电源，拆开断路器的电路板，去掉RL，用一个2k的电位器取代并把阻值调到最小，重新装好断路器并把电位器至于外部；第二步，选一个适当（要考虑发热功率）的电阻R（xRx=U／Ix，U为电源电压、Ix为设定动作电流）跨接在ZCT两端的火线和零线上，使之产生人为的

图四 NL18型漏电断路器的元件分布图 漏电流；第三步，接通电源，并使漏电断路器

处于工作状态，将电位器的阻值由小到大慢慢

调整，直到断路器动作为止；第四步，断开电源，取下电位器并测出调整后的阻值，选一个阻值相当（稍微偏大）的固定电阻焊接上；第五步，选一个阻值与Rx相当（稍微偏小）的固定电阻替换R4即可。

注意事项：1、操作过程中谨防触电；2、电位器用20cm以上的软导线连接；3、Rx可在断路器的进线端和出线端分别连接火线和零线。

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