CN104777436A - 一种新型交流电源检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型交流电源检测装置，其可对单相、三相交流电源进行单相、三相交流输入电源的掉电、缺相监测。本发明所述的交流电源监测装置包括用于对输入电源限流的第一限流部、用于对AC电压整流的整流部、用于对整流后的输入电源进行再次限流的第二限流部、使用光耦输出AC监测信号输出部、以及使用MCU完成光耦输出信号的监测的信号处理部。本发明利用非常低的成本及非常高的可靠性，一个监测信号，即可达到监测单相、三相交流输入电源的掉电、缺相功能。
Description
技术领域
本发明涉及交流电输入监测装置领域，具体地说，特别涉及到一种应用于交流伺服驱动器的涉及单相、三相交流输入电源缺相和掉电的监测装置。
背景技术
输入电源检测频繁应用于仪器仪表与自动化装置中，是提高系统可靠性的一种技术手段。它能够及时捕获系统供电交流电源的掉电、缺相事件，触发微处理器动作，以便将重要的数据保存到非易失性存储器中或者发成相关报警信号，提示用户，避免电源接线故障，从而有效提高系统的可用性。
传统的掉电检测方法一般有两种。
第一种是检测整流后的直流电压幅值变化，当直流电压的幅值降到系统给定的门限电压后，MCU认为系统发生掉电事件。该方法尽管能够实现掉电检测，但由于检测电路中含有滤波电容，直流电压下降需要一定的时间，从而导致系统的反应慢。
第二种是输入电源每两相之间串联限流电阻和光耦，如果要监测单相、三相相电源的缺相和掉电，需要3个光耦，每个光耦输出一个信号，共3个信号，需要3个MCU引脚输入处理，而3个光耦成本较高，可靠性也有一定降低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种新型交流电源检测装置，以解决上述问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种新型交流电源检测装置，包括
第一限流部，用于对每相输入的电源限流；
整流部，用于对每相输入的电源半相整流；
第二限流部，用于对半相整流后的合成电源限流；
输出部，用于将整流后的合成电源流过光耦的发光二极管端，光耦输出端产生监测信号到信号监测装置；
信号处理部，用于将光耦的输出信号输入到MCU，MCU采集此信号的高低电平周期，判断电源输入情况。
进一步的，在所述交流电源的输入端分别设有限流电阻R1\R2\R3进行限流，防止由于电压波动导致的电流过大而损坏二极管D1\D2\D3以及光耦PC1；限流后的每相电源经过二极管得到输入电源的正半波；每相正半波电源合成后在经过电阻R4再次限流至光耦PC1能接受的电流；当R4有电流流过时，光耦PC1导通，Vout电压为低，当无电流时，光耦PC1关断，Vout电压为高。
进一步的，所述光耦输出Vout信号处理如下：监测装置监测Vout的低电平时间，根据低电平时间判断电源有无输入、输入是单相还是三相。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
结构简单，设计巧妙，具有响应时间快、抗干扰能力强、成本低、可靠性高等优点。
附图说明
图1为本发明所述的检测装置的电路监测原理图。
图2为本发明所述的单相交流电源输入的电路监测原理图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1和图2，本发明所述的一种新型交流电源检测装置，主要包括限流部1，用于对输入的电源进行限流；整流部，用于对AC电压进行整流；限流部2，用于对整流后的电源再次限流；输出部，使用光耦输出AC监测信号；信号处理部，使用MCU完成光耦输出信号的监测。
在所述每相交流电源输入的正半波，交流电源限流、分压后的电压高于光耦输入端的工作电压时，光耦导通，输出电压Vout输出低电平；当所述交流电源电压低于光耦输入端的工作电压时，光耦截止，输出电压Vout通过限流电阻R5接直流电源Vcc，输出高电平。
本发明所述新型交流电源检测装置的检测方法包括如下步骤：
微处理器使用普通I/O监测输入信号Vout，设置20ms的监测周期，如果20ms内未出现低电平，则表明没有电源输入，交流电已经掉电。在20ms内如果低电平周期小于T1，则表明是单相电源输入，如果应用为三相输入，则为输入电源缺相；如果低电平周期大于T1，小于T2，则表明是三相电源输入。时间T1、T2为根据输入电源和电阻R1、R2、R3、R4选择后的实测门限。如在220V和380V下，R1、R2、R3、R4需选择不同的阻值；当只监测单相交流电源输入时，上述监测方法和电流同样适用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种新型交流电源检测装置，其特征在于：包括
第一限流部，用于对每相输入的电源限流；
整流部，用于对每相输入的电源半相整流；
第二限流部，用于对半相整流后的合成电源限流；
输出部，用于将整流后的合成电源流过光耦的发光二极管端，光耦输出端产生监测信号到信号监测装置；
信号处理部，用于将光耦的输出信号输入到MCU，MCU采集此信号的高低电平周期，判断电源输入情况。
2.根据权利要求1所述的新型交流电源检测装置，其特征在于：在所述交流电源的输入端分别设有限流电阻R1\R2\R3进行限流，防止由于电压波动导致的电流过大而损坏二极管D1\D2\D3以及光耦PC1；限流后的每相电源经过二极管得到输入电源的正半波；每相正半波电源合成后在经过电阻R4再次限流至光耦PC1能接受的电流；当R4有电流流过时，光耦PC1导通，Vout电压为低，当无电流时，光耦PC1关断，Vout电压为高。
3.根据权利要求1所述的新型交流电源检测装置，其特征在于：所述光耦输出Vout信号处理如下：监测装置监测Vout的低电平时间，根据低电平时间判断电源有无输入、输入是单相还是三相。
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| CN (1) | CN104777436A (zh) |
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