[发明专利]三相电流检测电路、方法及电能计量芯片

说明书

一种三相电流检测电路，包括三条测量通道，每条所述测量通道包括与三相交流电源耦接的线圈互感器和负载滤波电路，所述线圈互感器的初级线圈与火线耦接，所述负载滤波电路与次级线圈耦接，所述负载滤波模块上并联有电压测量模块，每条所述测量通道还包括缠绕在所述线圈互感器的磁芯上的校正线圈；在所述校正线圈上输入的第一信号源；所述电压测量模块用于检测所述负载滤波电路上的所述第二频率的第一信号分量，根据所述第一信号分量确定所述负载滤波电路和次级线圈的电路参数是否异常。

技术领域

本申请属于电压检测技术领域，尤其涉及一种三相电流检测电路、方法及电能计量芯片。

背景技术

目前的三相电流测量装置中，一般都是通过三个线圈互感器的采样网络把待测量的三相电流分别衰减到合理值，然后流过片外的电阻后把待测量电流转换为待测量电压，这个转换后的待测量电压经过片外滤波后送给模数变换器(Analog to DigitalConverter，ADC)输入端，经过ADC转换后的数字输出进入数字处理单元进行电压幅度和相位的处理。在高精度测量中(如电力设施监控、用电统计)，对计量仪表的精度要求达到±0.5％。这就要求片外的线圈互感器、用于把待测电路转换为待测电压的电阻、滤波网络和电压测量通道的精度需要有足够的稳定性。

然而，传统的三相电流测量的方法不能时时监测保证三相电流测量的精度。精度依赖于选取具有良好温度系数和高精度的片外元器件，而片外高精度元器件在各种不同外力的条件下，如高低温、静电、过电压、浪涌等情况，可能会发生变化，从而造成三相电流测量通道的传输函数变化，造成三相电流测量误差，更进一步与电压测量结合在一起造成电能计量的误差。

发明内容

本申请的目的在于提供一种三相电流检测电路、方法及电能计量芯片，旨在解决传统的三相电流测量电路无法检测片外组件因外力影响而引起的外组件参数变换导致测量误差和电压测量精度降低的问题。

本申请的第一方面在于提供一种三相电流检测电路，包括三条测量通道，每条所述测量通道包括与具有第一频率的三相交流电源耦接的线圈互感器和负载滤波电路，所述线圈互感器包括磁芯，以及相互耦合的初级线圈和次级线圈，所述初级线圈与火线耦接，所述负载滤波电路与所述次级线圈耦接，所述负载滤波电路上并联有电压测量模块，其特征在于，每条所述测量通道还包括缠绕在所述线圈互感器的磁芯上的校正线圈；所述三相检测电路还包括在所述校正线圈上输入的，具有第二频率的第一信号源；所述电压测量模块用于检测所述负载滤波电路上的所述第二频率的第一信号分量，根据所述第一信号分量确定所述负载滤波电路和所述次级线圈的电路参数是否异常。

本申请的第二方面在于提供一种三相电流检测方法，包括：

在负载滤波电路的两端通过磁感耦合的方式加载具有第一频率的三相交流电源；其中，所述负载滤波电路与线圈互感器的次级线圈连接，所述线圈互感器的初级线圈与所述三相交流电源耦接；

在所述线圈互感器上通过一校正线圈加载具有第二频率的第一信号源；

检测所述负载滤波电路上的所述第二频率的第一信号分量；

根据所述第一信号分量确定所述负载滤波电路和所述次级线圈的电路参数是否异常。

本申请的第三方面提供一种电能计量芯片，所述电能计量芯片包括上述的检测电路；所述线圈互感器、所述校正线圈以及所述负载滤波电路设置于所述电能计量芯片外部。

本申请的第四方面提供一种电能计量芯片，包括负载滤波电路，所述电能计量芯片还包括上述的检测电路。

上述三相电压的检测电路和方法在常规电压测量通道中通过一校正线圈引入额外信号源，借助交流信号源的已知信息来定位片外组件：负载滤波电路和次级线圈是否发生故障，以达到精确定位故障源的功能。

附图说明

图1为本申请实施例提供的三相电流检测电路的电路示意图；