CN106532633A - 一种三相四线制隔离缺相保护电路 - Google Patents

一种三相四线制隔离缺相保护电路 Download PDF

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戴钱坤
金鑫
李楠
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/24—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage
    • H02H3/253—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage for multiphase applications, e.g. phase interruption

Abstract

本发明公开了一种三相四线制隔离缺相保护电路。所述三相四线制隔离缺相保护电路包括第一双向光耦、第二双向光耦、第三双向光耦以及上拉电阻；第一双向光耦的第一输入端与第一相电源输出端连接第一输出端与工作电源连通，第二输出端与第二双向光耦的第一输出端连接；第二双向光耦的第一输入端与第二相电源输出端连接，第二输出端与第三双向光耦的第一输出端连接；第三双向光耦的第一输入端与第三相电源输出端连接，第三双向光耦的第二输出端与三极管的基极连接；其中，三极管的集电极与工作电源连通，上拉电阻设置在三极管的集电极与工作电源之间。本申请的三相四线制隔离缺相保护电路能够及时发现电路缺相情况，并且控制电路和电网隔离。

Description

一种三相四线制隔离缺相保护电路
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种三相四线制隔离缺相保护电路。
背景技术
三相四线制电源由于电网自身原因或者线路原因，有时会出现缺相运行的情况，且缺相情况不易被发现，就会导致缺相线路无电流，另一相或两相线路上发生严重过流而损坏，因此必须及时发现缺相情况，采取相应措施对电路施加保护。
现有的缺相保护电路大多采用三相桥式整流加光耦隔离电路，通过检测三相整流后的电平判断是否缺相，主要有如下两个缺点：
缺点一：由于三相整流之后的直流电上下波动较大，电平检测受参数漂移、器件老化等影响较大，容易出现误检测，
缺点二：在三相整流之后要加较大电容对直流电进行滤波使其平滑，因此会出现较长时间的延时，常常达到数十毫秒，一旦发生缺相，常常来不及施加保护，将可能瞬间对电路造成破坏性影响。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三相四线制隔离缺相保护电路来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种三相四线制隔离缺相保护电路，所述三相四线制隔离缺相保护电路包括第一双向光耦、第二双向光耦、第三双向光耦以及上拉电阻；其中，所述第一双向光耦的第一输入端与第一相电源输出端连接，第二输入端与中线连接；所述第一双向光耦的第一输出端与工作电源连通，所述第二双向光耦的第二输出端与第二双向光耦的第一输出端连接；所述第二双向光耦的第一输入端与第二相电源输出端连接，第二输入端与中线连接；所述第二双向光耦的第二输出端与第三双向光耦的第一输出端连接；所述第三双向光耦的第一输入端与第三相电源输出端连接，第二输入端与中线连接；所述第三双向光耦的第二输出端与三极管的基极连接；其中，所述三极管的集电极与所述工作电源连通，所述上拉电阻设置在所述三极管的集电极与所述工作电源之间。
优选地，所述三相四线制隔离缺相保护电路进一步包括电容，所述电容的一端与所述第三双向光耦的第二输出端连接，所述电容的另一端与所述工作电源的接地连接；放电电阻，所述放电电阻的一端连接所述电容的与所述第三双向光耦连接的一端，所述放电电阻的另一端连接所述电容的另一端。
优选地，所述三相四线制隔离缺相保护电路进一步包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻；其中，所述第一电阻设置在所述第一双向光耦的第一输入端与第一相电源输出端连接的电路中；所述第二电阻设置在所述第二双向光耦的第一输入端与第二相电源输出端连接的电路中；所述第三电阻设置在所述第三双向光耦的第一输入端与第三相电源输出端连接的电路中；所述第四电阻设置在所述第一双向光耦的第一输出端与所述工作电源连通的电路中。
本申请的三相四线制隔离缺相保护电路能够及时发现电路缺相情况，并且控制电路和电网隔离，检测准确、可靠，避免出现检测延时过长等情况。本申请相对于现有技术的有益效果：
该电路器件较少，结构简单，成本较低，易于实现；
该电路可靠性高，电路工作在开关状态，即使有器件发生参数漂移也不会影响电路正常工作。
该电路延时很短，几乎没有延时，能够及时送出缺相保护信号。
附图说明
图1是本申请第一实施例的三相四线制隔离缺相保护电路的电路示意图。
附图标记：
1 第一双向光耦 9 三极管
2 第二双向光耦 10 电容
3 第三双向光耦 11 放电电阻
4 上拉电阻 12 第一电阻
5 第一相电源输出端 13 第二电阻
6 中线 14 第三电阻
7 第二相电源输出端 15 第四电阻
8 第三相电源输出端
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
图1是本申请第一实施例的三相四线制隔离缺相保护电路的电路示意图。
如图1所示的三相四线制隔离缺相保护电路包括第一双向光耦1、第二双向光耦2、第三双向光耦3以及上拉电阻4；其中，第一双向光耦1的第一输入端与第一相电源输出端5连接，第二输入端与中线6连接；第一双向光耦1的第一输出端与工作电源连通，第一双向光耦1的第二输出端与第二双向光耦2的第一输出端连接；第二双向光耦2的第一输入端与第二相电源输出端7连接，第二输入端与中线连接；第二双向光耦2的第二输出端与第三双向光耦3的第一输出端连接；第三双向光耦3的第一输入端与第三相电源输出端8连接，第二输入端与中线连接；第三双向光耦3的第二输出端与三极管9的基极连接；其中，三极管9的集电极与工作电源连通，上拉电阻4设置在三极管的集电极与所述工作电源之间。
本申请的三相四线制隔离缺相保护电路能够及时发现电路缺相情况，并且控制电路和电网隔离，检测准确、可靠，避免出现检测延时过长等情况。本申请相对于现有技术的有益效果：
该电路器件较少，结构简单，成本较低，易于实现；
该电路可靠性高，电路工作在开关状态，即使有器件发生参数漂移也不会影响电路正常工作。
该电路延时很短，几乎没有延时，能够及时送出缺相保护信号。
参见图1，在本实施例中，三相四线制隔离缺相保护电路进一步包括电容10以及放电电阻11，电容10的一端与第三双向光耦3的第二输出端连接，电容10的另一端与工作电源的接地连接；放电电阻11的一端连接电容10的与第三双向光耦连接的一端，放电电阻11的另一端连接电容的另一端。
参见图1，在本实施例中，三相四线制隔离缺相保护电路进一步包括：第一电阻12、第二电阻13、第三电阻14以及第四电阻15；其中，第一电阻12设置在第一双向光耦1的第一输入端与第一相电源输出端5连接的电路中；第二电阻13设置在第二双向光耦2的第一输入端与第二相电源输出端连接的电路中；第三电阻14设置在第三双向光耦3的第一输入端与第三相电源输出端连接的电路中；第四电阻15设置在第一双向光耦1的第一输出端与工作电源连通的电路中。
以图1所示实施例为例，当U、V、W工作正常时，通过R1、R2、R3使得第一双向光耦1、第二双向光耦2、第三双向光耦3(N1、N2、N3)导通，三个光耦导通使得控制电源VCC电压传到三极管V1的b端使其导通，由于输入电压过零点时，光耦没有输出，电容10(C1)的作用是防止输出电压过零点时出现掉电，此时V1的c端被拉到地，缺相保护信号输出低电平。一旦U、V、W有任意一相或二相或三相没有电，那么光耦N1、N2、N3至少有一相不导通，那么二极管V1将不导通，输出缺相保护信号被R6上拉到VCC，输出为高电平，表示电源缺相。
在本实施例中，增加第一电阻12、第二电阻13、第三电阻14以及第四电阻15是为了限流。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种三相四线制隔离缺相保护电路，其特征在于，所述三相四线制隔离缺相保护电路包括第一双向光耦(1)、第二双向光耦(2)、第三双向光耦(3)以及上拉电阻(4)；其中，
所述第一双向光耦(1)的第一输入端与第一相电源输出端(5)连接，第二输入端与中线(6)连接；所述第一双向光耦(1)的第一输出端与工作电源连通，所述第一双向光耦(1)的第二输出端与第二双向光耦(2)的第一输出端连接；
所述第二双向光耦(2)的第一输入端与第二相电源输出端(7)连接，第二输入端与中线连接；所述第二双向光耦(2)的第二输出端与第三双向光耦(3)的第一输出端连接；
所述第三双向光耦(3)的第一输入端与第三相电源输出端(8)连接，第二输入端与中线连接；所述第三双向光耦(3)的第二输出端与三极管(9)的基极连接；其中，
所述三极管(9)的集电极与所述工作电源连通，所述上拉电阻(4)设置在所述三极管的集电极与所述工作电源之间。
2.如权利要求1所述的三相四线制隔离缺相保护电路，其特征在于，所述三相四线制隔离缺相保护电路进一步包括电容(10)，所述电容(10)的一端与所述第三双向光耦(3)的第二输出端连接，所述电容(10)的另一端与所述工作电源的接地连接；
放电电阻(11)，所述放电电阻(11)的一端连接所述电容(10)的与所述第三双向光耦连接的一端，所述放电电阻(11)的另一端连接所述电容的另一端。
3.如权利要求2所述的三相四线制隔离缺相保护电路，其特征在于，所述三相四线制隔离缺相保护电路进一步包括：第一电阻(12)、第二电阻(13)、第三电阻(14)以及第四电阻(15)；其中，
所述第一电阻(12)设置在所述第一双向光耦(1)的第一输入端与第一相电源输出端(5)连接的电路中；
所述第二电阻(13)设置在所述第二双向光耦(2)的第一输入端与第二相电源输出端(7)连接的电路中；
所述第三电阻(14)设置在所述第三双向光耦(3)的第一输入端与第三相电源输出端(8)连接的电路中；
所述第四电阻(15)设置在所述第一双向光耦(1)的第一输出端与所述工作电源连通的电路中。
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