CN106950407A - 一种三相隔离检测电路 - Google Patents

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王亚杰
牛斌
赵文才
刘俊
刘文洲
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Abstract

本发明公开了一种三相隔离检测电路，包括依次连接的分压电路、AMC1200隔离比较模块、差分放大电路和三相检测电路，其中，分压电路用于对输入的三相市电信号进行分压并形成分压信号；AMC1200隔离比较模块用于对分压信号进行隔离比较；差分放大电路用于对隔离后的分压信号进行差分放大并获取三相市电信号中的两相的相电压；三相检测电路用于对差分放大模块输出的电压信号的正负幅值进行抬升。本发明利用AMC1200隔离比较模块的差分输入实现三相市电信号的隔离运放，并通过分压电路、差分放大电路和三相检测电路实现三相电的隔离检测，其有利于提高抗震可靠性、缩小体积、降低成本。

Description

一种三相隔离检测电路
技术领域
本发明涉及三相隔离技术，尤其是涉及一种三相隔离检测电路。
背景技术
三相市电采样一般为分压后直接采样，用于对市电信号的电压幅值及相位进行采集，判断当前市电电压是否主要用于市电中的三相电压隔离检测。目前，现有技术采用隔离变压器隔离后，经过分压电路后，直接使用运算放大器作为差分输入，由于隔离变压器是磁性器件，其存在体积大、一致性差等缺陷，尤其是当其使用到车载产品上时，在震动环境影响下，隔离变压器的可靠性大大降低，从而导致三相电压检测不准确。如果省掉隔离变压器，则会存在高低压没有隔离的现象，会导致整车出现绝缘问题，不能正常使用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种三相隔离检测电路，解决现有技术中采用隔离变压器隔离后进行检测导致检测准确性低的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种三相隔离检测电路，包括依次连接的分压电路、AMC1200隔离比较模块、差分放大电路和三相检测电路，其中，
分压电路用于对输入的三相市电信号进行分压并形成分压信号；
AMC1200隔离比较模块用于对分压信号进行隔离比较；
差分放大电路用于对隔离后的分压信号进行差分放大并获取三相市电信号中的两相的相电压；
三相检测电路用于对差分放大模块输出的电压信号的正负幅值进行抬升。
优选的，所述分压电路包括第一分压电路和第二分压电路，所述AMC1200隔离比较模块包括第一AMC1200隔离比较模块和第二AMC1200隔离比较模块；所述第一分压电路的输入端连接于三相市电信号的第一相和第二相交流电、输出端分别与第一AMC1200隔离比较模块的第二引脚和第三引脚连接，所述第二分压电路的输入端连接于三相市电信号的第二相和第三相市电信号、输出端分别与第二AMC1200隔离比较模块的第二引脚和第三引脚连接。
优选的，所述第一分压电路包括第一分压支路、第二分压支路和第三分压支路，所述第一分压支路和第二分压支路均由多个串联的分压电阻组成，且所述第一分压支路和第二分压支路的输入端分别与第一相和第二相交流电连接、输出端分别与第一AMC1200隔离比较模块的第二引脚和第三引脚连接，所述第三分压电路一端与第一分压支路的输出端连接、另一端连接于所述第二分压电路的两个分压电阻之间。
优选的，所述差分放大电路包括第一差分放大电路和第二差分放大电路，所述三相检测电路包括第一三相检测电路和第二三相检测电路；所述第一差分放大电路的输入端分别与第一AMC1200隔离比较模块的第七引脚和第六引脚连接、输出端与所述第一三相检查电路连接，所述第二差分放大电路的输入端分别与第二AMC1200隔离比较模块的第七引脚和第六引脚连接、输出端与所述第二三相检查电路连接。
优选的，所述第一AMC1200隔离比较模块和第二AMC1200隔离比较模块的第二引脚、第三引脚之间差分电压值均不大于0.25V。
优选的，所述第一AMC1200隔离比较模块和第二AMC1200隔离比较模块的输入端电压均采用两个隔离的电源进行供电。
与现有技术相比，本发明利用AMC1200隔离比较模块的差分输入实现三相市电信号的隔离运放，并通过分压电路、差分放大电路和三相检测电路实现三相电的隔离检测，其有利于提高抗震可靠性、缩小体积、降低成本。
附图说明
图1是本发明的三相隔离检测电路的连接结构框图；
图2是本发明的三相隔离检测电路的电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1、图2，本发明的实施例提供了一种三相隔离检测电路，包括依次连接的分压电路1、AMC1200隔离比较模块2、差分放大电路3和三相检测电路4，其中，
分压电路1用于对输入的三相市电信号5进行分压并形成分压信号；
AMC1200隔离比较模块2用于对分压信号进行隔离比较；
差分放大电路3用于对隔离后的分压信号进行差分放大并获取三相市电信号5中的两相的相电压；
三相检测电路4用于对差分放大模块输出的电压信号的正负幅值进行抬升。
本实施例通过分压电路1对三相市电信号5进行分压处理并形成分压信号，分压经过AMC1200隔离比较模块2进行隔离处理，隔离处理后通过差分放大电路3进行差分放大处理，然后通过三相检测电路4进行采样，采样的正弦信号进入DSP处理模块6的AI输入，通过DSP处理模块6测量正弦信号的变化即可测出实时市电信号。其中，AMC1200隔离比较模块2可采用AMC1200芯片。
具体的，本实施例所述分压电路1包括第一分压电路11和第二分压电路12，所述AMC1200隔离比较模块2包括第一AMC1200隔离比较模块21和第二AMC1200隔离比较模块22；所述第一分压电路11的输入端连接于三相市电信号5的第一相和第二相交流电、输出端分别与第一AMC1200隔离比较模块21的第二引脚和第三引脚连接，所述第二分压电路12的输入端连接于三相市电信号5的第二相和第三相市电信号5、输出端分别与第二AMC1200隔离比较模块22的第二引脚和第三引脚连接。
其中，由于AMC1200隔离比较模块2的采样范围为0～2.5V，故为了适应AMC1200隔离比较模块2，所述第一AMC1200隔离比较模块21和第二AMC1200隔离比较模块22的第二引脚、第三引脚之间差分电压值均不大于0.25V，为了保证分压电路1的分压效果，所述第一分压电路11包括第一分压支路、第二分压支路和第三分压支路，所述第一分压支路和第二分压支路均由多个串联的分压电阻组成，且所述第一分压支路和第二分压支路的输入端分别与第一相和第二相交流电连接、输出端分别与第一AMC1200隔离比较模块21的第二引脚和第三引脚连接，所述第三分压电路1一端与第一分压支路的输出端连接、另一端连接于所述第二分压电路12的两个分压电阻之间。具体如图2所示，R100～R107形成第一分压支路、R109～R116形成第二分压支路、R108形成第三分压支路。本实施例第二分压电路12和第一分压电路11基本相同，故不作详细赘述。
而且，本实施例所述第一AMC1200隔离比较模块21和第二AMC1200隔离比较模块22的输入端电压均采用两个隔离的电源进行供电，本实施例以U400和U401分别表示第一AMC1200隔离比较模块21和第二AMC1200隔离比较模块22，而V0和V3则为两个隔离的电源。
对应的，本实施例所述差分放大电路3包括第一差分放大电路31和第二差分放大电路32，所述三相检测电路4包括第一三相检测电路41和第二三相检测电路42；所述第一差分放大电路31的输入端分别与第一AMC1200隔离比较模块21的第七引脚和第六引脚连接、输出端与所述第一三相检查电路连接，所述第二差分放大电路32的输入端分别与第二AMC1200隔离比较模块22的第七引脚和第六引脚连接、输出端与所述第二三相检查电路连接。
本实施例电容C200～C210可起到滤波作用，其可将电源及信号的纹波过滤掉，以保证检测的精确度。本实施例第一差分放大电路31和第二差分放大电路32将AMC1200隔离比较模块2处理后的信号放大至-1.5V～1.5V，然后通过R138和R144及R143和R145形成的提升电路将-1.5V～1.5V的电压信号转换为0～3V的电压信号，以便于DSP处理模块6的AI端口可直接采样。
与现有技术相比，本发明利用AMC1200隔离比较模块2的差分输入实现三相市电信号5的隔离运放，并通过分压电路1、差分放大电路3和三相检测电路4实现三相电的隔离检测，其有利于提高抗震可靠性、缩小体积、降低成本。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种三相隔离检测电路，其特征在于，包括依次连接的分压电路、AMC1200隔离比较模块、差分放大电路和三相检测电路，其中，
分压电路用于对输入的三相市电信号进行分压并形成分压信号；
AMC1200隔离比较模块用于对分压信号进行隔离比较；
差分放大电路用于对隔离后的分压信号进行差分放大并获取三相市电信号中的两相的相电压；
三相检测电路用于对差分放大模块输出的电压信号的正负幅值进行抬升。
2.根据权利要求1所述的三相隔离检测电路，其特征在于，所述分压电路包括第一分压电路和第二分压电路，所述AMC1200隔离比较模块包括第一AMC1200隔离比较模块和第二AMC1200隔离比较模块；所述第一分压电路的输入端连接于三相市电信号的第一相和第二相交流电、输出端分别与第一AMC1200隔离比较模块的第二引脚和第三引脚连接，所述第二分压电路的输入端连接于三相市电信号的第二相和第三相市电信号、输出端分别与第二AMC1200隔离比较模块的第二引脚和第三引脚连接。
3.根据权利要求2所述的三相隔离检测电路，其特征在于，所述第一分压电路包括第一分压支路、第二分压支路和第三分压支路，所述第一分压支路和第二分压支路均由多个串联的分压电阻组成，且所述第一分压支路和第二分压支路的输入端分别与第一相和第二相交流电连接、输出端分别与第一AMC1200隔离比较模块的第二引脚和第三引脚连接，所述第三分压电路一端与第一分压支路的输出端连接、另一端连接于所述第二分压电路的两个分压电阻之间。
4.根据权利要求2或3所述的三相隔离检测电路，其特征在于，所述差分放大电路包括第一差分放大电路和第二差分放大电路，所述三相检测电路包括第一三相检测电路和第二三相检测电路；所述第一差分放大电路的输入端分别与第一AMC1200隔离比较模块的第七引脚和第六引脚连接、输出端与所述第一三相检查电路连接，所述第二差分放大电路的输入端分别与第二AMC1200隔离比较模块的第七引脚和第六引脚连接、输出端与所述第二三相检查电路连接。
5.根据权利要求4所述的三相隔离检测电路，其特征在于，所述第一AMC1200隔离比较模块和第二AMC1200隔离比较模块的第二引脚、第三引脚之间差分电压值均不大于0.25V。
6.根据权利要求5所述的三相隔离检测电路，其特征在于，所述第一AMC1200隔离比较模块和第二AMC1200隔离比较模块的输入端电压均采用两个隔离的电源进行供电。
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