CN103595013B - 电晕处理机供电电源错相、缺相保护电路 - Google Patents

电晕处理机供电电源错相、缺相保护电路 Download PDF

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本发明公开电晕处理机供电电源错相、缺相保护电路，该电路包括：三相电源的取样信号，其分别送入电位器；四运放集成电路，其接收经电位器传输来的三相电源的取样信号，其与基准电压比较后产生三相电源的方波信号；反相器，其用于反相输出方波信号；正向逻辑与非门，其接收经整流滤波电路后的已反相输出的方波信号，其用来做缺相检测；触发器，其接收反相器反相后的两相信号，其用来判断A、B相信号的相位；缺相故障指示灯，其用于指示三相电源出现缺相时情况；以及错相指示灯，其用于指示三相电源相位未按照顺序排列时情况。本电路可实现缺相保护、错相保护的功能，避免因错相、缺相引起的电晕处理机三相整流电源电路的故障。

Description

电晕处理机供电电源错相、缺相保护电路
技术领域
本发明涉及电晕处理机供电电源错相、缺相保护电路。
背景技术
电晕处理机采用三相电源供电，通过三相可控整流改变直流电压的方式调节机器输出功率的大小，由于原来的电晕处理机中没有缺相、错相保护电路，当供电电源出现缺相或错相时可控整流电路触发脉冲容易发生时序错乱导致可控硅整流桥击穿，机器故障。因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种精确度高、稳定性好的电晕处理机供电电源错相、缺相保护电路。
本发明采用的技术方案：
电晕处理机供电电源错相、缺相保护电路，该电路包括：
三相电源的取样信号，其分别送入电位器；
四运放集成电路，其接收经电位器传输来的三相电源的取样信号，电源分压后输入四运放集成电路作为比较电压，其与基准电压比较后产生三相电源的方波信号；
反相器，其用于反相输出方波信号；
正向逻辑与非门，其接收经整流滤波电路后的已反相输出的方波信号，其用来做缺相检测；
触发器，其由两个相同的、相互独立的数据型触发器构成，其接收反相器反相后的两相信号，其用来判断A、B相信号的相位；
缺相故障指示灯，其用于指示三相电源出现缺相时情况；
以及错相指示灯，其用于指示三相电源相位未按照顺序排列时情况。
所述三相电源的取样信号分别送入电位器经三路分别送入四运放集成电路，每路均包括电容和3个电阻，所述电容一端接地并串联一电阻，所述电容另一端与另2个电阻的并联支路连接。
所述整流滤波电路经上拉电阻充电后输入正向逻辑与非门。
所述整流滤波电路包括二极管、电容和两个电阻，所述二极管与一电阻串联后的支路与另一电阻一端并联，另一电阻另一端与电容连接，该电容接地。
所述正向逻辑与非门输出高电平，经电阻输出，缺相指示灯亮。
三相电源的取样信号顺向时，触发器输出低电平，任意两相互换时，触发器输出高电平，经电阻、电容输出错相故障高电平，错相故障指示灯亮。
本发明的有益效果：电晕处理机供电电源通过几个元器件，四运放集成电路、反相器、正向逻辑与非门、触发器等，当三相电源出现缺相时，正向逻辑与非门即输出高电压供其它保护执行电路，同时缺相指示灯亮，触发器输出高电平供保护执行电路，同时错相故障指示灯亮，实现缺相、错相保护功能。
附图说明
图1为本发明的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的电晕处理机供电电源错相、缺相保护电路，该电路包括：三相电源的取样信号，其分别送入电位器；四运放集成电路，其接收经电位器传输来的三相电源的取样信号，电源分压后输入四运放集成电路作为比较电压，其与基准电压比较后产生三相电源的方波信号；反相器，其用于反相输出方波信号；正向逻辑与非门，其接收经整流滤波电路后的已反相输出的方波信号，其用来做缺相检测，正向逻辑与非门输出高电平，经电阻输出，缺相指示灯亮；触发器，其由两个相同的、相互独立的数据型触发器构成，其接收反相器反相后的两相信号，其用来判断A、B相信号的相位，三相电源的取样信号顺向时，触发器输出低电平，任意两相互换时，触发器输出高电平，经电阻、电容输出错相故障高电平，错相故障指示灯亮；缺相故障指示灯，其用于指示三相电源出现缺相时情况；以及错相指示灯，其用于指示三相电源相位未按照顺序排列时情况。
三相电源的取样信号分别送入电位器经三路分别送入四运放集成电路，每路均包括电容和3个电阻，电容一端接地并串联一电阻，所述电容另一端与另2个电阻的并联支路连接。
整流滤波电路经上拉电阻充电后输入正向逻辑与非门，整流滤波电路包括二极管、电容和两个电阻，二极管与一电阻串联后的支路与另一电阻一端并联，另一电阻另一端与电容连接，该电容接地。
U1（U1A 、U1B、U1C）为LM324 是四运放集成电路，它采用14 脚双列直插塑料封装。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。1、2、3脚，5、6、7脚，8、9、10脚，12、13、14脚分别为4组独立放大器，4、11脚为电源端，1、7、8、14为各组放大器的输出脚。本电路中三相电源的取样信号PHASE-a、PHASE-b、PHASE-c分别送入电位器W1、W2、W3，第一路经电阻R1、电容C1、电阻R4、电阻R7后送入四运放集成电路U1A的第2脚；第二路经电阻R2、电容C2、电阻R5、电阻R8后送入四运放集成电路U1B的第6脚；第三路经电阻R3、电容C3、电阻R6、电阻R9后送入四运放集成电路U1的第9脚；电阻R19、电阻R20将电源分压后送入四运放集成电路U1的第3、5、10脚作为基准电压，经比较后四运放集成电路U1的第1、7、8脚输出方波。
U2（U2A 、U2B、U2C）为CD40106由六个施密特触发器组成。每个电路均为在两输入端具有施密特触发器功能的反相器。其中1、3、5、9、11、13脚为信号输入端，2、4、6、8、10、12脚为信号输出端，14脚为电源正，7脚为电源地。电路中四运放集成电路U1的第1、7、8脚输出的方波送入反相器U2的第1、3、5脚，经反相后，由反相器U2的第2、4、6脚输出。反相器U2A的第2脚送入整流滤波电路的二极管D1、电阻R13、电阻R16、电容C4，充电后给正向逻辑与非门U3的1脚；反相器U2B的第4脚送入整流滤波电路的二极管D2、电阻R14、电阻R17、电容C5，充电后给正向逻辑与非门U3的2脚；反相器U2C的第6脚送入整流滤波电路的二极管D3、电阻R15、电阻R18、电容C6，充电后给正向逻辑与非门U3的8脚。R10、R11、R12分别为上拉电阻，其一端分别与反相器U2的第2、4、6脚连接，另一端连接电源。
U3为CD4023是3输入正向逻辑与非门。所有输入和输出经过缓冲，改善了输入/输出传输特性，使得由于负载容量的增加而引起的传输时间的变化维持到最小。三相小信号经逻辑与非门，由正向逻辑与非门U3的第9脚输出高、低电平，正常时，正向逻辑与非门U3的第9脚输出低电平，缺相时正向逻辑与非门U3的第9脚输出高电平，经电阻R24输出，同时缺相指示灯LED1亮。
U4为CD4013由两个相同的、相互独立的数据型触发器构成。每个触发器有独立的数据、置位、复位、时钟输入和Q及Q非输出。这个错相保护电路主要由它的触发器功能来实现的。反相器U2的第2脚给触发器U4的3脚，作为时钟信号，反相器U2的第4脚给触发器U4的5脚，在时钟上升沿触发时，加在触发器U4的5脚输入端的逻辑电平传送到Q输出端触发器U4的1脚，电解电容C7一端接电源，另一端接触发器U4的4脚，电阻R23一端接地，另一端接触发器U4的4脚。当以三相电源的取样信号PHASE-a、PHASE-b、PHASE-c顺向时，触发器U4的1脚输出低电平，当任意两相互换时触发器U4的1脚输出高电平，经电阻R21、电解电容C14、电阻R22输出错相故障高电平，同时错相故障指示灯LED2亮。
本电路的缺相保护原理是：
电路将三相电源的取样信号分别送入四运放集成电路，经与基准电压比较后，产生分别代表三相电源的三个方波信号，再分别经反相器反相后，经二极管整流、电容滤波后送入3输入正向逻辑与非门做缺相检测。当三相电源无缺相时正向逻辑与非门输出低电平，当三相电源出现缺相（缺任意一相或二相或三相）时，正向逻辑与非门即输出高电压供其它保护执行电路，同时缺相指示灯LED1亮。
本电路的错相保护原理是：
电路取反相器反相后的两相信号送入触发器判断A、B相信号的相位，当三相电源相位按照A、B、C顺序排列，则在A相信号上升沿时，B相的信号为低电平，触发器输出低电平。当三相电源相位未按照A、B、C顺序排列，则在A相信号上升沿时，B相的信号为高电平，触发器输出高电平供保护执行电路，同时错相故障指示灯LED2亮。
本电路可实现缺相保护、错相保护的功能，避免因错相、缺相引起的电晕处理机三相整流电源电路的故障。

Claims (4)

1.电晕处理机供电电源错相、缺相保护电路，其特征在于，该电路包括：
三相电源的取样信号，其分别送入电位器；
四运放集成电路，其接收经电位器传输来的三相电源的取样信号，电源分压后输入四运放集成电路作为比较电压，其与基准电压比较后产生三相电源的方波信号；
反相器，其用于输出反相方波信号；
正向逻辑与非门，其接收经整流滤波电路后的已反相输出的方波信号，其用来做缺相检测；
触发器，其由两个相同的、相互独立的数据型触发器构成，其接收反相器反相后的两相信号，其用来判断A、B相信号的相位；
缺相故障指示灯，其用于指示三相电源出现缺相时情况；
以及错相指示灯，其用于指示三相电源相位未按照顺序排列时情况；
电路中型号是LM324的四运放集成电路U1的第1、7、8脚输出的方波送入型号是CD40106的反相器U2的第1、3、5脚，经反相后，由反相器U2的第2、4、6脚输出，型号是CD40106的反相器U2A的第2脚送入整流滤波电路的二极管D1、电阻R13、电阻R16、电容C4，二极管D1与电阻R16串联后的支路与电阻R13并联，电阻R13再与电容C4连接，充电后给型号是CD4023的正向逻辑与非门U3的1脚；型号是CD40106的反相器U2B的第4脚送入整流滤波电路的二极管D2、电阻R14、电阻R17、电容C5，二极管D2与电阻R17串联后的支路与电阻R14并联，电阻R14再与电容C5连接，充电后给正向逻辑与非门U3的2脚；型号是CD40106的反相器U2C的第6脚送入整流滤波电路的二极管D3、电阻R15、电阻R18、电容C6，二极管D3与电阻R18串联后的支路与电阻R15并联，电阻R15再与电容C6连接，充电后给正向逻辑与非门U3的8脚；
正常时，型号是CD4023的正向逻辑与非门U3的第9脚输出低电平，缺相时正向逻辑与非门U3的第9脚输出高电平，经电阻R24输出，同时缺相指示灯LED1亮；
反相器U2的第2脚给型号是CD4013的触发器U4的3脚，作为时钟信号，反相器U2的第4脚给触发器U4的5脚，在时钟上升沿触发时，加在触发器U4的5脚输入端的逻辑电平传送到Q输出端触发器U4的1脚，电解电容C7一端接电源，另一端接触发器U4的4脚，电阻R23一端接地，另一端接触发器U4的4脚，当以三相电源的取样信号PHASE-a、PHASE-b、PHASE-c顺向时，触发器U4的1脚输出低电平，当任意两相互换时触发器U4的1脚输出高电平，经电阻R21、电解电容C14、电阻R22输出错相故障高电平，电阻R21和电阻R22之间连接一带有电解电容C14的分支电路，同时错相故障指示灯LED2亮。
2.根据权利要求1所述的电晕处理机供电电源错相、缺相保护电路，其特征在于：所述三相电源的取样信号分别送入电位器经三路分别送入四运放集成电路，每路均包括电容和3个电阻，所述电容一端接地，另一端与电位器之间串联一电阻，所述电容另一端与另2个电阻的并联支路连接。
3.根据权利要求1所述的电晕处理机供电电源错相、缺相保护电路，其特征在于：所述整流滤波电路经上拉电阻充电后输入正向逻辑与非门。
4.根据权利要求1或3所述的电晕处理机供电电源错相、缺相保护电路，其特征在于：所述整流滤波电路包括二极管、电容和两个电阻，所述二极管与一电阻串联后的支路与另一电阻一端并联，另一电阻另一端与电容连接，该电容接地。
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