CN101539601B - 三相交流电相序检测电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种三相交流电相序检测电路，包括，对输入的交流电进行波形整形的波形限幅整形电路，和对时序进行逻辑控制的相序检测电路，来自波形变换电路晶体管的三相开关脉冲信号，分别连接在A、B、C三相波形限幅整形电路和相序控制电路之间的两个并联D型正沿触发器的CLK端和复位端，并将其按时序循环周期输出的高电平或低电平送至相序输出控制电路的相序判断晶体管。本发明仅用一个并联双D型正沿触发器输出开关脉冲信号和一个相序判断晶体管，动态检测三相的存在，可以防止相序有误时对测试仪或产品造成伤害。从而解决了检测三相电源可能出现相序错误和缺相的问题。

Description

三相交流电相序检测电路
技术领域
本发明涉及一种检测三相交流电相序电路的电子测试器件。
背景技术
以往在对产品加三相电源前，检测三相正弦波电压的相序和缺相状态方法，通常采用图3所示的简易相序指示器对其相序进行检，其在电路中都用一个相序检测继电器，将三相电接到相序检测继电器的收入端，输出是常开和常闭触点，把触点接到电路中，实现掉相断电。使用时只要将X、Y、Z三根线接至三相电路，通过日光灯启辉器中的氖管的熄、亮判断三相交流电的相序。如果氖管亮，则X、Y、Z接的分别是电源的A、C、B相。反之，如果氖管不亮，则X、Y、Z接的分别是电源的A、B、C相。电路中电阻用1/8W炭膜电阻，电容要求耐压大于400V。这种方法虽然简单，但需要人工接入电路，连接方式比较麻烦。目前市面上出现的可以自动检测、指示三相电源是否错相或缺相的交流三相电源厚膜相序保护器，是不需要三相零线，通过二重桥逆变输出直接驱动直流继电器，当三相缺相或相序不正常时切断电源进而保护的电源装置。内部设有取样电路、相序逻辑鉴别电路、缺相判断电路、功率放大电路。为了防止某个逆变桥输出缺相，还用了两片TH221A进行缺相或错相保护。该保护电源的装置的不足之处是电路复杂，成本高。如果相序不对或者缺相时加进品时就会对产品造成伤害。
发明内容
本发明的任务是提出一种更为简单，而且与现有技术相比成本更低的，并且可以通过输出的逻辑状态和控制指示灯来指示交流电的相序是否正确，可以防止相序有误时对三相交流电相序产品造成伤害的相序检测电路。
本发明目的可以通过以下措施来达到。本发明提供的一种三相交流电相序检测电路，包括，对输入的交流电进行波形整形的A、B、C三相波形限幅整形电路，对时序进行逻辑控制的相序检测电路，和相序输出控制电路，其特征在于，连接在A、B、C三相波形限幅整形电路和相序输出控制电路之间的D型正沿触发器U1和D型正沿触发器U2组成并联双D型正沿触发器U1、U2，来自波形变换电路和三极管Q1的A相开关脉冲信号输出到D型正沿触发器U1的CLK端，来自波形变换电路三极管Q2的B相开关脉冲信号输出到D型正沿触发器U2的CLK端，来自波形变换电路和三极管Q3的C相开关脉冲信号输出到并联双D型正沿触发器U1、U2的复位端，并将D型正沿触发器U2按时序循环周期输出的高电平或低电平送至相序输出控制电路的相序判断晶体管Q4。
本发明具有如下有益效果。
构成三相交流电相序检测电路简单，电路结构简洁，电相序检测电路仅用了一个并联双D型正沿触发器输出开关脉冲信号和一个相序判断晶体管，实现动态检测三相的存在，分别对三相输出指示。对三相交流电的时序进行控制，时序混乱时输出的逻辑状态会与时序正确时的逻辑状态不一样，也样就可以通过输出的逻辑状态来控制指示灯来指示交流电的相序是否正确。若相序正确则电路输出信号去驱动灯亮，同时也可以控制继电器在相序错误时断开三相交流电的电源，起到保护电器产品的作用。可以防止相序有误时对测试仪或产品造成伤害。从而解决检测三相电源可能出现相序错误和缺相的问题。检测三相正弦波电压的相序和缺相状态的可靠性高，避免了相序不对或者缺相时，对具有三相电，源电器导致的伤害。元器件成本低，适用性强，容易模块化。
附图说明
下面结合附图和实施例进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
图1是本发明电路原理框图。
图2是本发明的电路原理图。
图3是现有技术简易相序指示器的示意图。
具体实施方式
在图1中，来自电源的A、C、B相的电压，分别通过将三相负半周限幅掉的三相波形限幅整形电路，波形限幅整形电路把波形变换后的三相开关脉冲信号，送入双D型正沿触发器缺相检测电路检测后输出相序电平，由在连接在C相波形限幅整形电路和D型正沿触发器缺相检测电路输出端的相序输出控制电路的相序判断晶体管，对应A、B、C输出端输出的相序状态，指示相序指示电路根据三极管缺相检测的结果，分别对应A、B、C相的相序显示指示灯，显示出当前交流电的相序是否正确的情况。指示相序指示电路可以连接在电机上，对电机的正反转进行控制和缺相进行保护。D型正沿触发器可以采用CD4013触发器。
参阅图2，三相电源B、A、C三相分别经电阻R1、R2、R3，分别通过接地二极管D1、D2、D3并联三极管Q1、Q2、Q3发射极组成A、B、C三相波形限幅整形电路。A、B三相波形限幅整形电路电阻R7、R8分别连接D型正沿触发器的输入端CLK、CLK，C相形限幅整形电路连接正沿触发器的复位端。若。由接地二极管D1、D2、D3组成的波形变换电路分别将B、A、C三相的负半周波形变换限幅掉后，再由晶体三极管变成开关脉冲信号通过线路的。由此输出的三相开关脉冲信号分别输出到连接在A、B、C三相波形限幅整形电路和相序输出控制电路之间的两个并联D型正沿触发器的CLK端和复位R端，并将其循环输出的高电平或低电平送至相序控制电路的相序判断晶体管。其中，B、A、C三相波形限幅整形电路中的电阻R1、R2、R3，二极管D1、D2、D3和三极管Q1、Q2、Q3分别由一样的元器件组成。
时序检测电路由串联在A相波形限幅整形电路和C相波形限幅整形电路之间的并联双D型正沿触发器U1、U2和输出端连接的电阻R9、电阻，R10和C相波形限幅整形电路连接的电容C1，以及连接在B相波形限幅整形电路的二极管D2组成。
相序输出控制电路由连接在D型正沿触发器U2输出端的电阻R11和并联电阻R10的电容C2和晶体管组成。晶体管可以是三极管Q4，也可以是可控硅。三极管Q4的基极与上述电容C2并联。三极管的集电极连接相序指示电路。相序指示电路上连接有相序显示指示灯和电源电路VCC。在C相波形限幅整形电路与相序输出控制电路之间连接有RC微分电路，RC微分电路由并联在C相波形限幅整形电路上的电容C1、电阻R9和串联二极管D4组成。
由晶体三极管，经A相波形限幅整形电路和B相波形限幅整形电路变成的开关脉冲信号，分别输出到两个双D型正沿触发器的CLK端。C相脉冲信号再经过RC微分电路变为尖脉冲作用于两D型正沿触发器的复位R端。若相序正确，即以A相、B相、C相的顺序出现正脉冲。A相的脉冲上升沿将使U1触发器Q端输出高电平。B相的脉冲上升沿将使U2触发器Q端输出高电平。C相的尖脉冲信号将二极管D1和D2复位。三极管Q2由高电平变为低电平，完成一次周期的循环。这样三极管Q2输出的信号就是一个频率等于交流信号等频率的脉冲信号。Q2输出的脉冲信号输入到电解电容C2，通过电容C2的储能和平滑作用，得到一直流电压，这一直流电压足以使三极管Q4导通。通过三极管导通得到相序正确的指示。相序指示电路根据三极管缺相检测的结果，在不缺相的情况下将输出相序正确的信号，导通电路点亮指示灯。
反之，若相序不正确，如B相超前A相时，B相的脉冲上升沿将使U2触发器Q端输出低电平。即使C相正确，复位信号到了，但是触发器U2的Q端输出一直是低电平。其他相序不对或者缺相均是一样的效果，即触发器U2的Q端输出一直是低电平，这样三极管Q4就处于截止状态。这样就可测出当前交流电的相序是否正确。

Claims (5)

1.一种三相交流电相序检测电路，包括，对输入的交流电进行波形整形的A、B、C三相波形限幅整形电路，对时序进行逻辑控制的相序检测电路，和相序输出控制电路，其特征在于，连接在A、B、C三相波形限幅整形电路和相序输出控制电路之间的D型正沿触发器U1和D型正沿触发器U2组成并联双D型正沿触发器U1、U2，来自波形变换电路和三极管Q1的A相开关脉冲信号输出到D型正沿触发器U1的CLK端，来自波形变换电路和三极管Q2的B相开关脉冲信号输出到D型正沿触发器U2的CLK端，来自波形变换电路和三极管Q3的C相开关脉冲信号输出到并联双D型正沿触发器U1、U2的复位端，并将D型正沿触发器U2按时序循环周期输出的高电平或低电平送至相序输出控制电路的相序判断晶体管Q4。
2.如权利要求1所述的三相交流电相序检测电路，其特征在于，所述A、B、C三相波形限幅整形电路由电阻R1、R2、R3分别通过接地二极管D1、D2、D3并联三极管Q1、Q2、Q2发射极组成。
3.如权利要求2所述的三相交流电相序检测电路，其特征在于，A相波形限幅整形电路通过电阻R7连接到D型正沿触发器U1的输入端CLK，B相波形限幅整形电路通过电阻R8连接到D型正沿触发器U2的输入端CLK，C相波形限幅整形电路连接并联双D型正沿触发器U1、U2的复位端。
4.如权利要求1所述的三相交流电相序检测电路，其特征在于，所述的相序检测电路由串联在A相波形限幅整形电路和C相波形限幅整形电路之间的并联双D型正沿触发器U1、U2和与U2输出端连接的电阻R9、电阻R10和与C相波形限幅整形电路连接的电容C1，以及连接在B相波形限幅整形电路的二极管D2组成。
5.如权利要求1所述的三相交流电相序检测电路，其特征在于，所述的相序输出控制电路由连接在D型正沿触发器U2输出端的电阻R11、电阻R10、电容C2和相序判断晶体管Q4组成。
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