拆解施耐德ViGi iDPN ELE漏电保护模块并分析电路

mychee · 发表于昨天 17:27

【前言】
见过多款国产的漏电保护器电路，大同小异，基本上采用M54123或FM2141方案。大名鼎鼎的施耐德品牌漏电保护是何电路，论坛只见拆解不见电路。遂购二手施耐德DPNA 1P+N C16A带ViGi iDPN ELE漏电保护模块。本着不浪费原则，仅拆漏电保护模块，C16A断路器不拆，留作备用。

【拆解】
二手的东西，恨不得拿放大镜检查

据说施耐德的仿品不少。
三围，漏电保护模块下部的二维码是贴纸而不是光刻的。没有正品对照，从模具做工、字体清晰度、固定铆钉上看不出端倪。

防伪标签有，但看上去象是用胶水重新粘过，让人怀疑。

扫码查防伪显示真的，晕。

漏保测试键按下时，测L、N之间的电阻就是模拟漏电电阻的阻值，约5.6k，按电压220V计算，相当于模拟39mA的漏电，与本品标称30mA相符。也看过坛友的拆解，阻值对头。

左路触点电阻25.6mR，右路10.8mR，左路偏大，右路也不小，全新的一般在5mR以下，说明是上电用过触点有老化。

下面的护罩拆下，两根粗漆包线，颜色有点深，与别人拍的有明显色差，感觉又找到假的证据。

别人拍的

塑料铆钉轻松拿下，瞧一眼正面做工和元件基本确定是真的。

反面元件透明漆保护

外壳材质为PA6，低端入门级材料。PCB标注生产日期在2016年，不知道现在是否改进。

导线与输出端子采用焊锡固定，可靠性不如超声波压接。

主要元件采用知名品牌：

施耐德定制漏保芯片PRFK。定制芯片可能对电路作了优化，性能上更稳定可控，同时有效避免被仿制。

法拉电子0.1uF MKP降压电容

意法 TS110-8S，1.25A高浪涌电压单向可控硅，比MCR100更优。

兴勤电子 TVR07681

耗电电流6mA，视在功率1.32W，有功功率0.17W。

钳表测的电流6.46mA，说明功率插座的电流还是比较准。

漏保芯片工作电压4.7V

漆包线线径1.92mm，拆合裸铜线约2.5平方毫米。

【电路分析】
电路图是灵魂。其中给芯片的供电采用2个BAV99（其中1个二极管空置）和1个1N4007组成全桥整流给芯片供电。单独用1颗4007，因为4007要承担单向可控硅的回流大电流。

【特点一】压敏电阻放在脱扣线圈之后，浪涌电压（雷电）击穿压敏电阻后可驱动脱扣线圈动作。本品采用680V规格，与470V规格对比，在频繁出现小幅电压尖峰时更不易微导通，降低压敏电阻失效概率，但也存在保护门限电压高，对后级形成压力。

【特点二】脱扣线圈分段绕制提高耐压并减少分布电容。比如分2段绕制，则层间电压降一半；对于分布电容，比如未分段的分布电容为C，分2段后分布电容理论上相当于C/2再串联，即等于C/4，实际达不到，但也大大减少。分布电容减少，可降低浪涌电压的耦合。

【参考电路】
查询到复旦微生产的FM2147，CMOS A型漏电保护器芯片，2011年发布，2023年发布FM2147B，与施耐德PRFK引脚接法一致。因此或许可以断定本品的PRFK芯片也是A型漏保芯片。如是是A型漏保，其互感器磁芯比AC型性能要求更高，仅更换漏保芯片不行。

FM2147，其原理图与PEFK基本相同。

FM2147B，其原理图上的电阻降压供电方案改为采用整流桥

【总结】
1、本漏保通过优化电路设计、选用知名品牌元件，同时在PCB走线上也作了优化，从而提高产品的抗浪涌能力，降低误动作，增强可靠性；
2、外壳用料PA6属于入门级材质，导线与输出端子采用焊锡固定，有改进空间；
3、无法从漆包线颜色判定是否为真货；
4、某些劣质漏保没有采用专用漏保芯片，其互感器输出经整流后直接驱动可控硅，电路基本不耗电，因此通过测量漏保耗电电流，如果电流为0基本上可判断是无专用芯片的劣质漏保。