簡介
剩餘電流動作斷路器(又稱為漏電斷路器)是電流動作型漏電保護電器，通過檢測電路中的接地故障電流來進行保護，能有效防止漏電火災及保護人身觸電安全，得到廣泛套用。剩餘電流動作斷路器通常分為AC型和A型兩類，國內現有的產品多數屬於AC型剩餘電流動作斷路器。電子組件是剩餘電流動作斷路器的重要組成部分，負責檢測用電迴路中的剩餘電流，並根據剩餘電流值的大小決定是否切斷用電迴路，因此，其可靠性高低直接影響剩餘電流斷路器產品質量的高低。相關研究機構已對剩餘電流動作斷路器檢測技術及其裝置展開深入的研究，主要側重保護電器產品(成品)特性的試驗或出廠檢測，但對於剩餘電流動作斷路器電子組件的測試方法及工藝裝備方面未見相關報導。依據國家相關標準，研究電子組件測試中的交流可調觸發電流技術和相關軟硬體，研製剩餘電流動作斷路器電子組件測試裝置，解決了企業生產線中存在的電子組件檢測效率不高和精度低等問題，減少成品檢驗返修率，從而提高了剩餘電流動作斷路器產品的穩定性和生產效率 。
系統硬體設計
該設備的設計要求如下：①交流可調觸發電流輸出範圍為0-5A，示值誤差≤±1%；②用戶可以自定義剩餘電流輸出範圍、額定剩餘不動作電流值和額定剩餘動作電流值，系統能根據設定參數自動判別電子組件合格與否；③電子組件夾具採用鍍金探針專用針床，用驅動氣動機構方式實現電子組件與探針的良好接觸；④具有自動測試、數據存儲、歷史查詢、通信等功能。根據上述指標要求，設計了以ARM嵌人式系統為控制核心的剩餘電流動作斷路器電子組件測試系統，主要由交流可調觸發電流發生器、標準剩餘電流互感器、工裝夾具與傳動控制單元、人機界面等組成。
交流可調觸發電流發生器的功能是模擬產生精準的剩餘動作電流，是整個測試系統的核心組件。該模組採用了幅值可調正弦波產生技術和穩流技術，硬體部分由幅值可調正弦波發生電路、電流放大及採樣電路組成，幅值可調正弦波發生電路是用來產生0-5V的高精度、高穩定的電壓信號，通過改變微控制器輸出的8位PWMO占空比大小完成對正弦信號的調幅控制，調節步長最小為0.01V。
由於幅值可調正弦波電壓信號的驅動電流較小(最大為30mA)，不能達到最大電流輸出為5A的設計要求，必須對交流正弦電壓小信號進行功率放大。
功率放大電路一般可分為模擬式功放和數字式功放兩種類型，考慮到本系統要求輸出電流具有諧波小、精度高的特點，所以選擇模擬式功放中的推挽功率放大結構(OCL電路) 。
雙極性SPWM產生原理
幅值可調正弦波發生技術是剩餘動作電流檢測的關鍵技術，該技術基於等效面積算法的雙極性正弦波脈寬調製(BSYWM)原理。等效面積算法源於採樣控制理淪中的衝量等效原理，即把面積相等的不同類型窄脈衝信號分別載入到慣性環節的輸入端，則該慣性環節的輸出相應波形基本相同。
系統軟體實現
系統軟體採用C語言編寫，實現對剩餘電流動作斷路器電子組件的動作電流測試、合格判斷、存儲和查詢功能。圖5為軟體主要流程圖 。
圖5