CN104678171A - 一种相位差测试电路 - Google Patents
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Abstract
一种相位差测试电路主要由相电压、相电流输入电路、相位差检测电路、以及相位差计算电路构成；所述的相电压、电流输入电路是采用电磁感应式电压互感器电路作为处理相电压和相电流的电路；所述的相位差检测电路由电压比较器电路和D触发器鉴相电路构成；所述的相位差计算电路为可编程计数器8253芯片，本发明相位检测电路相应快、检测信号精度高。
Description
技术领域
本发明一种相位差测试电路，本发明主要是为智能低压无功功率补偿器提供了一种相位差测试电路，本发明属于低压智能电网控制领域。
背景技术
低压配电系统的多数电器设备为感性负载，造成电流相位滞后于电压相位，电能消耗在电网传输线上，使得电网供电质量下降，为此，必须采取相应的补偿措施，如根据向电网投切电容的方法设计的无功功率补偿器，目前，在低压配电系统中常用的无功功率补偿器的主要缺点是:体积大,采样精度不高,未考虑低压负荷三相不平衡因素,三相同时投切,投切电容器级数少,抗干扰能力和可靠性差等,因而经常造成电网的过补偿或欠补偿。本发明无功率补偿器系统主要是基于AT89C52控制的高精度低压无功功率补偿器，能克服以上缺点，具有对电网冲击小、响应快、抗干扰能力强、精度高、可分相投切等优点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：设计一种为低压智能电网无功功率补偿器电路检测相位的检测电路，要求这种相位检测电路相应快、检测信号精度高。
本发明的技术方案是：
一种相位差测试电路主要由相电压、相电流输入电路、相位差检测电路、以及相位差计算电路构成；
所述的相电压、电流输入电路是采用电磁感应式电压互感器电路作为处理相电压和相电流的电路；
所述的相位差检测电路由电压比较器电路和D触发器鉴相电路构成；
所述的相位差计算电路为可编程计数器8253芯片。
所述的电压比较器电路是在过零比较电路的基础上，加上了一个二极管进行限幅组成了电压比较器电路。
本发明的有益效果是：设计一种为低压智能电网无功功率补偿器电路检测相位的检测电路，这种相位检测电路相应快、检测信号精度高。
附图说明
图1为本发明一种相位差测试电路硬件结构示意图
图2为本发明一种相位差测试电路相电压、电流输入电路示意图
图3为本发明一种相位差测试电路电压信号比较器电路示意图
图4为本发明一种相位差测试电路D触发器鉴相电路示意图
具体实施方式
下面结合附图描述本发明的具体实施方式：
如图1所示：本发明相位差检测电路主要由相电压、相电流输入电路、过零比较器电路、电压比较器电路、D触发器以及可编程定时器芯片8523构成，本发明相位差检测电路主要是为低压无功功率补偿器检测电网中电压和电流的相位差，为功率补偿器对电网进行补偿提供数据依据，本发明的工作原理是首先由电压和电流互感器对采集电网内的电压和电流进行降压，，并且将电流信号转换为电压信号，再由电压比较器对两组信号进行整波和鉴别，得到的两组方波信号再经过鉴相电路得到两组信号的相位差信号，将相位差信号输入芯片8523进行计算处理，得到的信号输入到无功功率补偿器的控制芯片，由控制芯片以8523得到相位差信号为依据对电网进行功率补偿。
如图2所示：相电压、电流输入电路采用电磁感应式电压互感器电路作为处理相电压和相电流的电路，从三相交流输电线A相取电压信号U，从A取电流信号I，U通过电压互感器电路变换成5V电压信号UU，I通过电流互感器和I/U转换等电路转换成同相位的电压信号Ui。图中的电阻R1、R2、起分压作用。
所述的相位差检测电路主要由电压比较器电路和D触发器鉴相电路构成，如图3所示：为了将得到的电压信号转化为数字信号进行分析，可以先把电压和电流的余旋波形经过一定的方法转化为方波信号。本设计中采用电压比较器。电压比较器是对输入信号进行鉴幅与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元。本设计中电路只有一个阀值电压，故可采用单限比较器。也称为过零比较器，其阀值电压UT=0V，为了限制集成运放的差模输入电压，保护其输入端，可加二极管限幅电路。如图4所示：把得到的电压信号输入由D触发器构成的鉴相电路后可以得到两信号的相位差。以A相为例，A相的电压由电压互感器降压隔离后加到电压比较器的输入端，A相的电流由电流互感器经I/U变换后加在另一电压比较器的输入端。两电压比较器将输入的交流信号变成方波信号μ1、μ2，经过由D触发器构成的鉴相电路图，输出信号μ0的宽度反映了两信号之间的相位差。
相位差计算电路主要是由单片机的扩展芯片可编程计数器8523构成。
以上所述，仅是本发明方法的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术方案对以上实施例所作的任何简单的修改、结构的变化代替均仍属于本发明技术系统的保护范围内。
Claims (2)
1.一种相位差测试电路主要由相电压、相电流输入电路、相位差检测电路、以及相位差计算电路构成；
所述的相电压、电流输入电路是采用电磁感应式电压互感器电路作为处理相电压和相电流的电路；
所述的相位差检测电路由电压比较器电路和D触发器鉴相电路构成；
所述的相位差计算电路为可编程计数器8253芯片。
2.根据权利要求1所述的一种相位差测试电路，其特征是：所述的电压比较器电路是在过零比较电路的基础上，加上了一个二极管进行限幅组成了电压比较器电路。
Priority Applications (1)
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| CN104678171A true CN104678171A (zh) | 2015-06-03 |
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Country Status (1)
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105842537A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-08-10 | 山东交通学院 | 基于集成鉴相鉴频器的相位差测量方法及电路 |
| CN106018962A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-10-12 | 广东工业大学 | 一种信号间相位差为0到2π的自动数字鉴相电路及系统 |
| CN107505499A (zh) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 亚德诺半导体集团 | 用于学习包括电流互感器误差校正的电流互感器和功率测量设备的相误差的方法和设备 |
| CN113466555A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-01 | 汉中一零一航空电子设备有限公司 | 一种周期交变信号相位差检测电路及方法 |
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2013
- 2013-11-26 CN CN201310618831.0A patent/CN104678171A/zh active Pending
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150603 |