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漏电保护电路、集成电路、电子设备以及方法


技术摘要:
本申请实施例提供了一种漏电保护电路、集成电路、电子设备以及方法,该漏电保护电路包括漏电检测电路、补偿触发电路以及漏电补偿电路,漏电检测电路包括检测电容,且用于连接待测电路并利用待测电路的漏电电流对检测电容进行充电;补偿触发电路连接于漏电检测电路,且  全部
背景技术:
物联网(Internet  of  Things,IoT)是新一代信息技术的高度集成和综合运用。物 联网的架构分为感知层、网络层以及应用层。其中,物联网的感知层由传感器以及网关构 成,其通过传感器获取信息,并通过网关获取控制指令。 传感器作为物联网中最基础的环节,可以对各种微弱的信号(例如压力信号、气体 信号等)进行调理(例如采集、放大、失调补偿、温度补偿、线性补偿等)。但是,在小信号的处 理过程中,系统任何的漏电都会影响到小信号处理的质量,从而导致信号失真。因此,如何 对系统进行漏电保护显得尤为重要。
技术实现要素:
鉴于以上问题,本申请实施例提供一种漏电保护电路、集成电路、电子设备以及方 法,以解决上述技术问题。 本申请实施例是采用以下技术方案实现的: 一种漏电保护电路,包括漏电检测电路、补偿触发电路以及漏电补偿电路,漏电检 测电路包括检测电容,且用于连接待测电路并利用待测电路的漏电电流对检测电容进行充 电;补偿触发电路连接于漏电检测电路,且用于在检测电容充电期间检测漏电电流的大小, 并在漏电电流大于或等于预设阈值时输出触发信号;漏电补偿电路连接于补偿触发电路, 且用于根据触发信号为待测电路提供与漏电电流对应的补偿电流。 在一些实施方式中,补偿触发电路包括比较电路、时钟控制电路以及计数器;比较 电路连接于漏电检测电路且预设有基准电压,并用于根据检测电容的电压与基准电压,输 出比较信号;时钟控制电路连接于比较电路和漏电检测电路,用于根据比较信号输出时钟 信号,并通过时钟信号控制漏电检测电路对检测电容充电或放电;计数器连接于时钟控制 电路,用于根据时钟信号在检测电容充电期间检测漏电电流的大小,并在漏电电流大于或 等于预设阈值时输出触发信号。 在一些实施方式中,时钟信号包括第一电平信号和第二电平信号,漏电电流包括 待测电路对地漏电的第一漏电电流以及待测电路与电源之间的第二漏电电流;时钟控制电 路用于根据比较信号输出第一电平信号,并延时预设时间后输出第二电平信号,漏电检测 电路用于根据第一电平信号控制检测电容在预设时间内放电,并根据第二电平信号利用第 一漏电电流对检测电容充电;或者,时钟控制电路用于根据比较信号输出第二电平信号,并 延时预设时间后输出第一电平信号,漏电检测电路用于根据第二电平信号控制检测电容在 预设时间内放电,并根据第一电平信号利用第二漏电电流对检测电容充电。 在一些实施方式中,计数器还用于在漏电检测电路根据第二电平信号利用第一漏 5 CN 111585244 A 说 明 书 2/13 页 电电流对检测电容充电时,根据预设的参考时钟进行计数,以检测第一漏电电流的大小;或 者,计数器还用于在漏电检测电路根据第一电平信号利用第二漏电电流对检测电容充电 时,根据预设的参考时钟进行计数,以检测第二漏电电流的大小。 在一些实施方式中,时钟控制电路包括连接于比较电路的D触发器以及连接于D触 发器的RS触发器。 在一些实施方式中,漏电补偿电路包括连接于补偿触发电路的补偿控制电路以及 连接于补偿控制电路的电流源单元,补偿控制电路用于根据触发信号确定漏电电流的大 小,并通过电流源单元为待测电路提供与漏电电流大小对应的补偿电流。 在一些实施方式中,电流源单元为电流源阵列,补偿控制电流用于根据漏电电流 的大小在电流源阵列中选定与漏电电流大小对应的电流源以提供补偿电流。 在一些实施方式中,漏电检测电路包括第一漏电检测电路以及第二漏电检测电 路,检测电容包括第一检测电容以及第二检测电容;第一漏电检测电路用于连接待测电路 并利用待测电路对地漏电时的第一漏电电流对第一检测电容充电;第二漏电检测电路用于 连接待测电路并利用待测电路与电源之间的第二漏电电流对第二检测电容充电。 在一些实施方式中,第一漏电检测电路包括第一开关、第二开关以及第一检测电 容;第一检测电容的一端连接于电源、另一端连接于第一开关;第二开关并联于第一检测电 容两端;第一检测电容与第一开关的连接节点连接于补偿触发电路;第二漏电检测电路包 括第三开关、第四开关以及第二检测电容;第二检测电容的一端接地、另一端连接于第三开 关,第三开关的另一端连接于第一开关的另一端;第四开关并联于第二检测电容两端;第二 检测电容与第三开关的连接节点连接于补偿触发电路;第一开关与第三开关的连接节点用 于连接待测电路;第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关受控于时钟信号。 在一些实施方式中,比较电路包括第一比较器以及第二比较器,基准电压包括第 一基准电压以及第二基准电压;第一比较器的第一输入端预设有第一基准电压、第二输入 端连接于第一检测电容与第一开关的连接节点,输出端连接于时钟控制电路;第二比较器 的第一输入端连接于第二检测电容与第三开关的连接节点、第二输入端预设有第二基准电 压,,输出端连接于时钟控制电路。 在一些实施方式中,补偿触发电路还包括选通电路,选通电路连接于比较电路与 时钟控制电路之间,且用于选择将第一比较器以及第二比较器中的一个连接至时钟控制电 路。 在一些实施方式中,电流源单元包括第一电流源单元以及第二电流源单元,补偿 控制电路用于根据触发信号确定待测电路对地漏电时的漏电电流的大小,并通过第一电流 源单元为待测电路提供与漏电电流大小对应的补偿电流;补偿控制电路还用于根据触发信 号确定待测电路与电源之间的漏电电流的大小,并通过第二电流源单元为待测电路提供与 漏电电流对应的补偿电流。 本申请实施例还提供一种集成电路,包括上述任一项的漏电保护电路。 本申请实施例还提供一种电子设备,包括设备主体以及设于设备主体内的如上述 的集成电路。 本申请实施例还提供一种漏电保护方法,应用于上述的任一项的漏电保护电路, 该方法包括利用待测电路的漏电电流对检测电容进行充电;在检测电容充电期间检测漏电 6 CN 111585244 A 说 明 书 3/13 页 电流的大小,并在漏电电流大于或等于预设阈值时输出触发信号;以及根据触发信号为待 测电路提供与漏电电流对应的补偿电流。 本申请实施例提供的漏电保护电路、集成电路、电子设备以及方法中,漏电保护电 路设置有漏电检测电路、补偿触发电路以及漏电补偿电路,漏电检测电路包括检测电容;通 过漏电检测电路利用待测电路的漏电电流对检测电容进行充电;再通过补偿触发电路在检 测电容充电期间检测漏电电流的大小,并在漏电电流大于或等于预设阈值时输出触发信 号;最后通过漏电补偿电路根据触发信号为待测电路提供与漏电电流对应的补偿电流,进 而有效消除系统漏电的影响,提高信号的检测范围和精度。 本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于 本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附 图。 图1示出了本申请实施例提供的漏电保护电路的一种模块框图。 图2示出了本申请实施例提供的漏电保护电路的另一种模块框图。 图3示出了本申请实施例提供的漏电保护电路的又一种模块框图。 图4示出了本申请实施例提供的漏电保护电路的电路结构示意图。 图5示出了本申请实施例提供的基准电压产生电路的结构示意图。 图6示出了本申请实施例提供的负向漏电保护的电路原理图。 图7示出了本申请实施例提供的正向漏电保护的电路原理图。 图8示出了本申请实施例提供的漏电保护方法的流程示意图。
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