[发明专利]三相交流电的缺相和低压检测电路

说明书

技术领域

本发明属于电力电子产品技术领域，特别涉及三相交流电的缺相和低压检测电路设计。

背景技术

在电力电子产品领域，大功率设备普遍采用三相交流电供电，例如：电力拖动设备、大功率电源系统、UPS电源系统、电气设备系统等，这些产品都涉及到在三相交流电缺相和低压时，如何工作的问题。这时，如果电路不及时保护，这些贵重的设备将面临着被烧毁的危险，一旦发生，会给生产和组织带来巨大损失，所以，三相交流电的缺相和低压检测电路是保护这些设备不可或缺的。

传统的三相交流电的缺相和低压检测电路的方法是用三个变压器隔离，并分别检测每相交流电的电压，后续处理电路复杂，另外，其体积大，重量重，功耗大，已经远远不适用于现代设备要求的体积小、重量轻、微功耗等的要求，更不适用于要求嵌入设备中的要求。

发明内容

本发明的目的是针对已有技术存在的问题，提供了一种三相交流电的缺相和低压检测电路，本发明具有缺相检测和输入低压检测二合一功能、电路简洁、微功耗、可实现SMT并嵌入到设备中等特点。

本发明提出的三相交流电的缺相和低压检测电路，其特征在于,包括三组相检测电路和比较输出电路，所述三组相检测电路并联，每一组相检测电路的输入端分别与被测电网三相交流电的一相交流输入端相连，用于分别检测该相交流输入的缺相和低压；三组相检测电路的输出端互连后与比较输出电路的输入端连接，比较输出电路输出检测结果；

所述的每一组相检测电路，包括依次相连的整流电路、限流电路、限幅电路、光耦隔离电路、充电放电电路和隔离电路；整流电路的输入端与光耦隔离电路的另一输入端分别与每相交流的两端连接；

其中：

所述的整流电路，用于对被测电网三相交流输入进行整流，将高压交流电整流为高压直流电；

所述的限流电路，用于对整流电路输出的高压直流电进行电流限制，便于驱动光耦隔离电路正常工作；

所述的限幅电路，用于对限流电路输出的高压直流电进行嵌位，实现该相交流电的缺相和低压检测（所述的嵌位是指当限流电路输出的高压直流电压低于本嵌位电压或缺相断电时，光耦隔离电路将停止工作，后级的比较输出电路则输出缺相和低压信号；当限流电路输出的高压直流电压高于本嵌位电压时，光耦隔离电路将启动工作）；

所述的光耦隔离电路，用于实现该相交流输入的高压电路与后级低压电路（包括但不限于：充电放电电路、隔离电路、比较输出电路）的电气隔离；以及，实现该相交流电工作状态（包括正常状态、缺相和低压状态）的有效传输；同时，实现充电放电电路的放电功能；

所述的充电放电电路，用于对该相交流电的缺相和低压信号的扫描检测，其中的充电电路，是指其随时处在扫描充电工作状态，当该相交流输入电压出现缺相或者低压时，光耦隔离电路将停止工作，充电电路继续工作直到充满为止，达到辅助电源电压（即高电平），其间将触发比较输出电路，并输出缺相和低压信号；其中的放电电路，是指当该相交流输入电压正常时，光耦隔离电路将开启工作，放电电路瞬时泄放掉充电电路的电荷，以使充电电路建立不起有效的充电电压，这时充电放电电路输出低电平；

所述的隔离电路，用于隔离该路充电放电电路，实现该路充电放电电路的独立工作，并将充电电压输出给比较输出电路，当充电放电电路出现高电平时，则隔离电路输出高电平信号（即交流输入电压出现缺相和低压状态），否则隔离电路输出低电平信号（即交流输入电压为正常状态）；

所述的比较输出电路，用于对三组相检测电路的三个隔离电路输出的电压与设定的基准电压进行比较，并输出比较结果，以此来确定三相交流电是正常状态，还是缺相和低压状态，当且仅当三组相检测电路均输出低电平信号时，比较输出电路才输出交流输入正常的信号。

本发明的特点及有益效果：

本发明中的三相交流输入电压分别经三组整流电路变换成高压直流电，再经限流电路实现微电流驱动，之后经限幅电路实现对高压直流电的嵌位，接着经光耦隔离电路实现高压交流输入与后级低压电路的高低压隔离、信号传输及电荷的泄放，后级的充电放电电路通过电荷的充放电实现对三相交流输入的缺相和低压的连续扫描，进而由隔离电路实现三组充电放电电路的独立工作并输出充电电压信号，最后经比较输出电路将所述的充电电压信号与给定的基准电压进行比较，输出三相交流输入电压的正常信号、缺相和低压信号，实现了三相交流电的缺相和低压检测功能。