CN106249063A - 一种三相交流电源相序缺相检测电路和方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种三相交流电源相序缺相检测电路和方法，通过依据第一相线与中性点之间的电位差，输出与第一相线的电位相匹配的第一波形信号，依据第三相线与中性点之间的电位差，输出与第三相线的电位相匹配的第二波形信号，当上述三相交流电源中的一相或多相发生缺相时，所述第一波形信号和第二波形信号的波形会发生相应变化，因此可通过检测所述第一波形信号和第二波形信号的波形信息，即可判断所述三相交流电源是否缺相，并且，所述三相交流电的相序可以通过所述第一波形信号和第二波形信号中的波形变化顺序和时刻进行判定，通过检测第一波形信号和第二波形信号中的波形变换顺序和时刻，即可判断所述三相交流电源的相序。

Description

一种三相交流电源相序缺相检测电路和方法

技术领域

本发明涉及电气工程技术领域，具体涉及一种三相交流电源相序缺相检测电路和方法。

背景技术

三相电缺相就是在供电线路当中，其中一路或两路电源线无电压、电压低或供电线路断路。如果不及时对设备进行保护动作，会造成负载设备的电机抖动不能正常工作或电机转动无力且噪音大等状况。更甚者，负载设备的控制器被烧毁。如果相序错误，则会导致两个电源短路或设备反转。因此，对需要采用三相交流电的负载设备进行缺相和相序检测电路，以避免由于电源接线故障，导致负载设备出现故障。如果相序接错，或者电流取样的相位和电压取样的相位同相的话，都会造成功率因数检测不准，会出现不能自动投入的情况，也会出现过补偿的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种三相交流电源相序缺相检测电路和方法，以实现三相交流电源的相序和缺相检测。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种三相交流电源相序缺相检测电路，所述三相交流电源的三相电星形连接，电路包括：

设置在三相交流电源第一相线和中性点之间的第一检测电路，所述第一检测电路被配置为：依据所述第一相线与中性点之间的电位差，输出与第一相线的电位相匹配的第一波形信号；

设置在三相交流电源第三相线和中性点之间的第二检测电路，所述第二检测电路被配置为：依据所述第三相线与中性点之间的电位差，输出与第三相线的电位相匹配的第二波形信号；

与所述第一检测电路和第二检测电路的输出端相连的控制器，所述控制器被配置为：通过比较所述第一波形信号和第二波形信号判断三相交流电源的相序以及是否缺相。

优选的，上述三相交流电源相序缺相检测电路中，所述第一检测电路和/或第二检测电路，包括：

开关支路和第一压降电路，所述第一压降电路的第一端与电源相连，第二端通过所述开关支路接地；所述第一压降电路的第二端作为波形信号输出端，输出波形信号；

所述开关支路被配置为：当检测到所述中性点和与开关支路连接的相线的电位差大于预设值时，使得所述第一压降电路与地之间通路。

优选的，上述三相交流电源相序缺相检测电路中，所述开关支路为光耦器；

所述第一检测电路中，所述光耦器的发光器件的输入端与第一相线相连，发光器件的第二端接中性点，受光器件的输入端与所述第一压降电路的第二端相连，受光器件的输出端接地；

所述第二检测电路中，所述光耦器的发光器件的输入端与中性点相连，发光器件的第二端与第三相线相连，受光器件的输入端与所述第一压降电路的第二端相连，受光器件的输出端接地。

优选的，上述三相交流电源相序缺相检测电路中，还包括：

设置在所述第一相线与第一检测电路之间的第二压降电路；

设置在所述第二相线与中性点之间的第三压降电路；

设置在所述第三相线与第二检测电路之间的第四压降电路。

优选的，上述三相交流电源相序缺相检测电路中，所述第二压降电路、第三压降电路和第四压降电路为至少由电阻、X电容或Y电容组成的压降电路。

优选的，上述三相交流电源相序缺相检测电路中，所述第二压降电路、第三压降电路和第四压降电路的等效电阻值相等。

优选的，上述三相交流电源相序缺相检测电路中，还包括：

设置在所述第一相线与第二相线之间的第一单向通路，所述第一单向通路的导通方向与所述第一检测电路中的光耦器中的发光器件的导通方向相反；

设置在所述第二相线与第三相线之间的第二单向通路，所述第二单向通路的导通方向与所述第二检测电路中的光耦器中的发光器件的导通方向相反。

优选的，上述三相交流电源相序缺相检测电路中，所述控制器，包括：

计时器，用于当检测到所述第一波形信号下降沿到来时记录当前时刻t1，当检测到所述第一波形信号上升沿到来时记录当前时刻t2，在t2时刻后、第一波形信号的下一个下降沿到来之前的时间段内，检测到所述第二波形信号下降沿到来时记录当前时刻t3，当检测到所述第二波形信号上升沿到来时记录当前时刻t4；

相位计算单元，用于依据公式计算所述第一波形信号和第二波形信号的相位差ΔT；

相序判断单元，用于判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为正序，判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为负序，其中T为三相交流电源的周期；

缺相判断单元，用于当判断ΔT与或0的差值在预设范围之内，或，在预设时间段内所述第一波形信号或第二波形信号无跳变时，判定所述三相交流电源缺相。

一种三相交流电源相序缺相检测方法，所述三相交流电源的三相电星形连接，所述方法包括：

依据所述三相交流电的第一相线和中性点的电位差，生成与第一相线的电位相匹配的第一波形信号；

依据所述三相交流电的中性点和第三相线的电位差，生成与第三相线的电位相匹配的第二波形信号；

当检测到所述第一波形信号下降沿到来时记录当前时刻t1，当检测到所述第一波形信号上升沿到来时记录当前时刻t2，在t2时刻后、第一波形信号的下一个下降沿到来之前的时间段内，检测到所述第二波形信号下降沿到来时记录当前时刻t3，当检测到所述第二波形信号上升沿到来时记录当前时刻t4；

依据公式计算所述第一波形信号和第二波形信号的相位差ΔT；

判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为正序，其中T为三相交流电源的周期；

判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为负序；

当判断ΔT与或0的差值在预设范围之内，或，在预设时间段内所述第一波形信号或第二波形信号无跳变时，判定所述三相交流电源缺相。

优选的，上述三相交流电源相序缺相检测方法中，所述依据所述三相交流电的第一相线和中性点的电位差，生成与第一相线的电位相匹配的第一波形信号，包括：

实时检测所述第一相线的电位，判断所述第一相线的电位是否高于中性点的电位预设值，如果是，输出高电平信号，否则，输出低电平信号；

依据所述三相交流电的第二相线和第三相线的电位差，检测并生成与第三相线的电位相匹配的第二波形信号，包括：

实时检测所述第三相线的电位，判断中性点的电位是否高于第三相线的电位预设值，如果是，输出高电平信号，否则输出低电平信号，由所述高电平信号和低电平信号形成所述第二波形信号。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的三相交流电源相序缺相检测电路和方法，依据第一相线与中性点之间的电位差，输出与第一相线的电位相匹配的第一波形信号，依据第三相线与中性点之间的电位差，输出与第三相线的电位相匹配的第二波形信号，当上述三相交流电源中的一相或多相发生缺相时，所述第一波形信号和第二波形信号的波形会发生相应变化，因此可通过检测所述第一波形信号和第二波形信号的波形信息，即可判断所述三相交流电源是否缺相，并且，所述三相交流电的相序可以通过所述第一波形信号和第二波形信号中的波形变化顺序和时刻进行判定，通过检测第一波形信号和第二波形信号中的波形变换顺序和时刻，即可判断所述三相交流电源的相序。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种三相交流电源相序缺相检测电路的结构树示意图；

图2为本申请另一实施例公开的一种三相交流电源相序缺相检测电路的结构示意图；

图3为本申请另一实施例公开的一种三相交流电源相序缺相检测电路的结构示意图；

图4为三相交流电星形连接的等效结构示意图；

图5为当三相交流电源各种缺相状态下的第一波形信号和第二波形信号的波形图；

图6为三相交流电源正序时第一波形信号和第二波形信号的波形图；

图7为三相交流电源负序时第一波形信号和第二波形信号的波形图；

图8为本申请实施例公开的三相交流电源相序缺相检测电路中的控制器的结构示意图；

图9为第一波形信号和第二波形信号的跳变时刻示意图；

图10为本申请实施例公开的一种三相交流电源相序缺相检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了保证设备安全可靠的工作，本申请公开了一种用于对星形连接的三相电的相序和缺相状况进行检测的三相交流电源相序缺相检测电路和方法，参见图1，所述三相交流电源的R、S、T相线之间采用星形连接方式相连，当R、S、T相线均正常时，所述星形连接的三相电的中性点为O，所述中性点的电位为零，该电路可以包括：

设置在三相交流电源的第一相线R和中性点O之间的第一检测电路100，所述第一检测电路100被配置为：依据所述第一相线R与中性点O之间的电位差，输出与第一相线R的电位相匹配的第一波形信号；具体的，所述第一波形信号可以为脉冲信号，当所述第一相线R相对于中性点O的电位为高电位时，所述脉冲信号为高电平信号，否则，所述脉冲信号为低电平信号；

设置在三相交流电源第三相线T和中性点O之间的第二检测电路200，所述第二检测电路200被配置为：依据所述第三相线T与中性点O之间的电位差，输出与第三相线T的电位相匹配的第二波形信号；具体的，所述第二波形信号同样可以为脉冲信号，当所述第三相线T相对于中性点O的电位为低电位时，所述脉冲信号为高电平信号，否则，所述脉冲信号为低电平信号，当然，当所述第三相线T相对于中性点O的电位为低电位时，所述脉冲信号也可以为低电平信号，否则，所述脉冲信号为高电平信号；为了方便相序和缺相检测，所述第二波形信号采用当所述第三相线T相对于中性点O的电位为低电位时，所述脉冲信号为高电平信号，否则，所述脉冲信号为低电平信号的配置方式；

与所述第一检测电路100和第二检测电路200的输出端相连的控制器300，所述控制器300被配置为：通过比较所述第一波形信号和第二波形信号判断三相交流电源的相序以及是否缺相。

通过本申请上述实施例公开的方案可见，上述方案中，当上述三相交流电源中的一相或多相发生缺相时，所述第一波形信号和第二波形信号的波形会发生相应变化，因此可通过检测所述第一波形信号和第二波形信号的波形信息，即可判断所述三相交流电源是否缺相，并且，所述三相交流电的相序可以通过所述第一波形信号和第二波形信号中的波形变化顺序和时刻进行判定，通过检测第一波形信号和第二波形信号中的波形变换顺序和时刻，即可判断所述三相交流电源的相序。

所述第一检测电路和第二检测电路的设计方式可以依据用户需求自行设定，只要能够实现上述功能即可，例如，参见图2，在本申请一个实施例公开的技术方案中，所述第一检测电路100和/或第二检测电路200，可以包括：

开关支路A和第一压降电路R1，所述第一压降电路R1的第一端与电源VCC相连，第二端通过所述开关支路A接地；所述第一压降电路R1的第二端作为波形信号输出端，输出波形信号(第一波形信号和第二波形信号)；

所述开关支路A被配置为：当检测到所述中性点O和与开关支路A连接的相线的电位差大于预设值时，使得所述第一压降电路A与地之间通路，否则，使得所述第一压降电路A与地之间截止，当所述第一压降电路A与地之间通路时，电源VCC的输出电流流经所述第一降压电阻R1和开关支路A到地，此时，所述第一压降电路R1的第二端的电压为所述开关支路A两端的电压，其电压即为U1，如果所述开关支路A的阻值可以忽略不计时，所述U1可视为0，当所述第一压降电路A与地之间截止时，所述第一压降电路R1的第二端的电压即为VCC电压，即为U2，明显可见，U2大于U1，因此通过检测所述第一压降电路R1的第二端的电压变化即可获取跟随所述第一相线R、第二相线S和第三相线T的电位变化的波形信号。

在本申请另外一实施例中，为了保证用户的安全，所述开关支路可以设置为隔离器件，例如参见图3，所述开关支路A为光耦器；

所述第一检测电路100中，所述光耦器PC1的发光器件的输入端与第一相线R相连，发光器件的第二端接中性点O，受光器件的输入端与所述第一压降电路R1的第二端相连，受光器件的输出端接地。当第一相线R输入相电压为正时，光耦器PC1的发光器件导通并发光，受光器件导通，使得所述第一压降电路的第二端的电压被拉低为低电平0，第一波形信号为低电平0；当所述第一相线R输入向电压位负时，光耦器PC1的发光器件停止工作，所述受光器件截止，所述第一压降电路R1的第二端的电压为高电平1，第一波形信号变为高电平1，在此种设计方式中，第一波形信号输出的方波与第一相线R输入的电压波形的相位相差180°；

所述第二检测电路200中，所述光耦器PC2的发光器件的输入端与中性点O相连，发光器件的第二端与第三相线T相连，受光器件的输入端与所述第一压降电路R1的第二端相连，受光器件的输出端接地。当第三相线T输入相电压为负时，光耦器PC2的发光器件导通，第一压降电路R1的第二端输出电压被拉低为0，第二波形信号为低电平0，当第三相线T输入相电压为正时，光耦器PC2的发光器件停止工作，所述受光器件截止，所述第一压降电路R1的第二端的电压为高电平1，第一波形信号变为高电平1，在此种设计方式中，第二波形信号输出的方波与第三相线T输入的电压波形的相位相同。

当然，上述检测电路设置方式也可为：第一检测电路100的光耦器PC1的发光器件的输入端与中性点O相连、输出端与第一相线R相连，所述第二检测电路200中的光耦器PC2的发光器件的输入端与第三相线T相连、输出端与中性点O相连，此时所述第一波形信号输出的方波与第一相线R输入的电压波形的相位相同，第二波形信号输出的方波与第三相线T输入的电压波形的相位相差180°。

在本申请一实施例中公开的技术方案中，为了对所述检测电路进行保护，上述相序缺相检测电路还可以包括：设置在各个相线与检测电路之间的压降电路，具体的，参见图3，包括：

设置在所述第一相线R与第一检测电路100之间的第二压降电路R2；

设置在所述第二相线S与中性点O之间的第三压降电路R3；

设置在所述第三相线T与第二检测电路200之间的第四压降电路R4。

其中，上述实施例中，所述各个压降电路可以依据用户需求自行设定，考虑到所述电源VCC为直流电源，因此，所述第一压降电路R1优先选用电阻进行降压，即所述第一压降电路R1由至少一个电阻组成，所述第二压降电路、第三压降电路和第四压降电路的降压对象为交流电，因此，其可以为至少由电阻、X电容或Y电容组成的压降电路。当然，为了方便所述控制器进行缺相和相序分析，需尽可能保证所述R、S、T相线正常时，所述第一波形信号和第二波形信号的周期长度相等，因此，在上述电路设计中，第二压降电路、第三压降电路和第四压降电路的等效电阻值相等。

在本申请另外一实施例公开的技术方案中，为了防止相线上的高压电击穿所述光耦器中的发光器件，在上述相序缺相检测电路中，还可以包括：

设置在所述第一相线R与第二相线S之间的第一单向通路D1，所述第一单向通路D1的导通方向与所述第一检测电路100中的光耦器PC1中的发光器件的导通方向相反；

设置在所述第二相线S与第三相线T之间的第二单向通路D2，所述第一单向通路D1的导通方向与所述第二检测电路200中的光耦器PC2中的发光器件的导通方向相反。

当在设置所述第一单向通路D1和第二单向通路D2后，当所述第一相线R输入相电压为负时，第一单向导通电路D1导通，光耦器PC1的发光器件两端电压被箝位在一个负的第一单向导通电路D1正向导通压降上；当所述第三相线T输入电压位正时，第二单向导通电路D2导通，光耦器PC2的发光器件两端电压被箝位在一个负的第二单向导通电路D2正向导通压降上，从而防止了光耦器的发光器件被击穿，优选的，所述第一单向导通电路D1和第二单向导通电路D2可仅由一二极管组成。

在采用本申请上述实施例公开的上述电路进行相序和缺相检测时，应用该电路的电气设备内部的R、S、T输入线上会接入EMI滤波器或工频变压器等设备，接入的元器件会改变输入相间的阻抗特性。而本申请采用的技术方案则无需考虑到这些器件产生的输入相间的阻抗变化，能够在接入以上的器件的条件下，在输入缺相时，输出不同的第一波形信号和第二波形信号，从而判断三相交流电源是否有缺相。

对于缺相检测，在一些应用场合中，在上述三个相线与检测电路之间接入压降电路时，此时输入电路可以等效为图4，接入的压降电路可以等效成阻值相同星形接法的电阻网络。当第一相线R缺相时，加在光耦器PC1原边上的电压为零，受光器件截止，第一波形信号输出电压恒为1，光耦器PC2原边上电压为正弦交流信号，第二波形信号输出信号为一方波信号。当第二相线S缺相时，所述光耦器PC1和光耦器PC2的发光器件相当于串联，此时所述第一波形信号和第二波形信号为方波信号，且相位相同。当所述第三相线T缺相时，加在光耦器PC2原边上的电压为零，受光器件截止，第二波形信号输出电压恒为1，光耦器PC1原边上电压为正弦交流信号，第一波形信号输出信号为方波信号。

一些应用场合中，应用本电路的负载设备需要接入工频变压器。工频变压器会跨接在输入线的任意两输入相上。针对该种情况，对上述电路的可行性进行分析：接入工频变压器的某个输入相发生缺相时，工频变压器可以被看成是一个跨接在输入相上的导线。而缺相发生在其它相上，变压器接入不会影响缺相影响检测，第一波形信号和第二波形信号不会因接入工频变压器而发生变化。例如，当工频变压器接入端为第一相线R和第三相线T时，若第三相线T缺相时，第二相线S相输入或第一相线R相输入的电压将加在光耦器PC1和光耦器PC2的两端，由于光耦器PC1和光耦器PC2接入方式相反，所以此时第一波形信号和第二波形信号为互补方波。当第二相线S缺相时，工频变压器的接入并不对第一波形信号和第二波形信号产生影响，因此，所述第一波形信号和第二波形信号为相位相同的方波。类似地可以分析变压器接入的其他情况，在不同情况下接入的波形如图5示。

针对于图3实施例公开的电路而言，对于相序检测，当输入相序为正且无缺相时，如图6所示，第一相线R输入相电压相位超前第三相线T输入电压相位240°，第一波形信号的波形要超前第二波形信号的波形60°；当输入相序为逆序且无缺相时，如图7所示，第一相线R相输入电压落后第三相线T相输入电压240°，所以第一波形信号的波形要超前第二波形信号的波形60°。

通过分析各种缺相情况下的波形，电路发生缺相时第一波形信号和第二波形信号的波形只可能是以下情况中的一种：波形互补，波形同相位，只有一个信号为方波另外一个信号常为高电平。因此，只要通过控制器判断所述第一波形信号和第二波形信号是否出现以上的波形，就能够确定是否出现缺相情况。通过判断第一相线R输入相电压相位是否超前第三相线T输入电压相位240°、第一波形信号的波形是否超前第二波形信号的波形60°判断三相交流电的相序。

在本申请另一实施例公开的技术方案中，还对所述控制器的具体工作过程进行了说明，参见图8和图9，所述控制器300包括：

计时器310，用于当检测到所述第一波形信号下降沿到来时记录当前时刻t1，当检测到所述第一波形信号上升沿到来时记录当前时刻t2，在t2时刻后、第一波形信号的下一个下降沿到来之前的时间段内，检测到所述第二波形信号下降沿到来时记录当前时刻t3，当检测到所述第二波形信号上升沿到来时记录当前时刻t4；

相位计算单元320，用于依据公式计算所述第一波形信号和第二波形信号的相位差ΔT；

相序判断单元330，用于判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为正序，判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为负序，其中T为三相交流电源的周期，其中，所述相序判断单元330内可以设置有一周期T计算单元，用于向所述缺相判断电源330提供周期T，具体的，用户可以依据电网频率在所述周期T计算单元内自行设定预设大小的周期T，也可以在所述周期T计算单元中设置多个周期T，所述周期T计算单元依据电网频率自行选择所需的周期T，当然，其也可以由周期T计算单元自行计算得到，所述周期T计算单元可以通过第一信号波形和第二信号波形的上升、下降沿自行计算T的大小，例如，参见图9，依据第一波形信号计算周期T为例，所述周期T计算单元具体用于，记录第一波形信号下降沿的到来时刻以及与该下降沿相邻的第一波形信号的下一个下降沿的到来时刻，这两个下降沿到来时刻之间的时间差即为所述周期T，当然，如果出现R相缺相时，无法检测到所述第一波形信号的下降沿，此时可直接确定电网缺相；

缺相判断单元340，用于当判断ΔT与或0的差值在预设范围之内，或，在预设时间段内所述第一波形信号或第二波形信号无跳变时，判定所述三相交流电源缺相；

其中，所述预设范围应为可忽略不计的范围即，所述判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内等效为判断或所述ΔT与或的差值是否在预设范围之内等效为判断或判断ΔT与或0的差值在预设范围之内等效为判断或或ΔT≈0；所述预设时间段的长度可以依据用户需求自行设定，例如，在本申请实施例公开的技术方案中所述预设时间段为100ms。

可以理解的是，对应于上述电路，本申请还公开了一种三相交流电源相序缺相检测方法，三相交流电源的三相电星形连接，参见图10，所述方法包括：

步骤S101：依据所述三相交流电的第一相线和中性点的电位差，生成与第一相线的电位相匹配的第一波形信号；

步骤S102：依据所述三相交流电的中性点和第三相线的电位差，生成与第三相线的电位相匹配的第二波形信号；

步骤S103：对第一波形信号和第二波形信号进行跳变分析，记录下跳变时刻；

具体的，该步骤为：当检测到所述第一波形信号下降沿到来时记录当前时刻t1，当检测到所述第一波形信号上升沿到来时记录当前时刻t2，在t2时刻后、第一波形信号的下一个下降沿到来之前的时间段内，检测到所述第二波形信号下降沿到来时记录当前时刻t3，当检测到所述第二波形信号上升沿到来时记录当前时刻t4；

步骤S104：计算得到三相交流电源的周期T，依据记录的跳变时刻计算第一波形信号和第二波形信号之间的相位差ΔT；

具体的，该步骤为依据公式计算所述第一波形信号和第二波形信号的相位差ΔT；

步骤S105：判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内(T为三相交流电源的周期)，如果是，判定所述三相交流电源相序为正序，执行步骤S106；

步骤S106：输出用于表征三相交流电源的相序为正序的输出信号；

步骤S107：判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为负序，执行步骤S108；

步骤S108：输出用于表征三相交流电源的相序为负序的输出信号；

步骤S109：当判断ΔT与或0的差值在预设范围之内，判定所述三相交流电源缺相，执行步骤S111；

步骤S110：在预设时间段内所述第一波形信号或第二波形信号无跳变时，判定所述三相交流电源缺相，执行步骤S111；

步骤S111：输出用于表征三相交流电源缺相的输出信号。

与上述方法相对应，所述步骤S101，具体可以包括：

实时检测所述第一相线的电位，判断所述第一相线的电位是否高于中性点的电位预设值，如果是，输出高电平信号，否则，输出低电平信号；

所述步骤S102具体可以包括：

实时检测所述第三相线的电位，判断中性点的电位是否高于第三相线的电位预设值，如果是，输出高电平信号，否则输出低电平信号，由所述高电平信号和低电平信号形成所述第二波形信号。

为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种三相交流电源相序缺相检测电路，所述三相交流电源的三相电星形连接，其特征在于，电路包括：

设置在三相交流电源第一相线和中性点之间的第一检测电路，所述第一检测电路被配置为：依据所述第一相线与中性点之间的电位差，输出与第一相线的电位相匹配的第一波形信号；

设置在三相交流电源第三相线和中性点之间的第二检测电路，所述第二检测电路被配置为：依据所述第三相线与中性点之间的电位差，输出与第三相线的电位相匹配的第二波形信号；

与所述第一检测电路和第二检测电路的输出端相连的控制器，所述控制器被配置为：通过比较所述第一波形信号和第二波形信号判断三相交流电源的相序以及是否缺相。

2.根据权利要求1所述的三相交流电源相序缺相检测电路，其特征在于，所述第一检测电路和/或第二检测电路，包括：

开关支路和第一压降电路，所述第一压降电路的第一端与电源相连，第二端通过所述开关支路接地；所述第一压降电路的第二端作为波形信号输出端，输出波形信号；

所述开关支路被配置为：当检测到所述中性点和与开关支路连接的相线的电位差大于预设值时，使得所述第一压降电路与地之间通路。

3.根据权利要求2所述的三相交流电源相序缺相检测电路，其特征在于，所述开关支路为光耦器；

所述第一检测电路中，所述光耦器的发光器件的输入端与第一相线相连，发光器件的第二端接中性点，受光器件的输入端与所述第一压降电路的第二端相连，受光器件的输出端接地；

所述第二检测电路中，所述光耦器的发光器件的输入端与中性点相连，发光器件的第二端与第三相线相连，受光器件的输入端与所述第一压降电路的第二端相连，受光器件的输出端接地。

4.根据权利要求3所述的三相交流电源相序缺相检测电路，其特征在于，还包括：

设置在所述第一相线与第一检测电路之间的第二压降电路；

设置在所述第二相线与中性点之间的第三压降电路；

设置在所述第三相线与第二检测电路之间的第四压降电路。

5.根据权利要求4所述的三相交流电源相序缺相检测电路，其特征在于，所述第二压降电路、第三压降电路和第四压降电路为至少由电阻、X电容或Y电容组成的压降电路。

6.根据权利要求4所述的三相交流电源相序缺相检测电路，其特征在于，所述第二压降电路、第三压降电路和第四压降电路的等效电阻值相等。

7.根据权利要求3所述的三相交流电源相序缺相检测电路，其特征在于，还包括：

设置在所述第一相线与第二相线之间的第一单向通路，所述第一单向通路的导通方向与所述第一检测电路中的光耦器中的发光器件的导通方向相反；

设置在所述第二相线与第三相线之间的第二单向通路，所述第二单向通路的导通方向与所述第二检测电路中的光耦器中的发光器件的导通方向相反。

8.根据权利要求3所述的三相交流电源相序缺相检测电路，其特征在于，所述控制器，包括：

计时器，用于当检测到所述第一波形信号下降沿到来时记录当前时刻t1，当检测到所述第一波形信号上升沿到来时记录当前时刻t2，在t2时刻后、第一波形信号的下一个下降沿到来之前的时间段内，检测到所述第二波形信号下降沿到来时记录当前时刻t3，当检测到所述第二波形信号上升沿到来时记录当前时刻t4；

相位计算单元，用于依据公式计算所述第一波形信号和第二波形信号的相位差ΔT；

相序判断单元，用于判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为正序，判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为负序，其中，T为三相交流电源的周期；

缺相判断单元，用于当判断ΔT与或0的差值在预设范围之内，或，在预设时间段内所述第一波形信号或第二波形信号无跳变时，判定所述三相交流电源缺相。

9.一种三相交流电源相序缺相检测方法，其特征在于，三相交流电源的三相电星形连接，所述方法包括：

依据所述三相交流电的第一相线和中性点的电位差，生成与第一相线的电位相匹配的第一波形信号；

依据所述三相交流电的中性点和第三相线的电位差，生成与第三相线的电位相匹配的第二波形信号；

当检测到所述第一波形信号下降沿到来时记录当前时刻t1，当检测到所述第一波形信号上升沿到来时记录当前时刻t2，在t2时刻后、第一波形信号的下一个下降沿到来之前的时间段内，检测到所述第二波形信号下降沿到来时记录当前时刻t3，当检测到所述第二波形信号上升沿到来时记录当前时刻t4；

依据公式计算所述第一波形信号和第二波形信号的相位差ΔT；

判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为正序，其中T为三相交流电源的周期；

判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为负序；

当判断ΔT与或0的差值在预设范围之内，或，在预设时间段内所述第一波形信号或第二波形信号无跳变时，判定所述三相交流电源缺相。

10.根据权利要求9所述的三相交流电源相序缺相检测方法，其特征在于，所述依据所述三相交流电的第一相线和中性点的电位差，生成与第一相线的电位相匹配的第一波形信号，包括：

实时检测所述第一相线的电位，判断所述第一相线的电位是否高于中性点的电位预设值，如果是，输出高电平信号，否则，输出低电平信号；

依据所述三相交流电的第二相线和第三相线的电位差，检测并生成与第三相线的电位相匹配的第二波形信号，包括：

实时检测所述第三相线的电位，判断中性点的电位是否高于第三相线的电位预设值，如果是，输出高电平信号，否则输出低电平信号，由所述高电平信号和低电平信号形成所述第二波形信号。