CN107340420B - 三相电压检测电路和空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三相电压检测电路和空调器，其中，三相电压检测电路包括：输入单元，输入单元包括第一至第四输出端和连接在第二输入端与第四输入端之间的开关线路，输入单元用于输入待测电压信号；与输入单元相连的比例运算单元，用于根据待测电压信号分别生成第一至第三检测信号；与比例运算单元相连的输出单元，用于输出第一至第三检测信号；与比例运算单元相连的偏置单元，偏置单元包括为比例运算单元供电的偏置电源；主控单元，主控单元分别与输入单元、输出单元和偏置单元相连，用于获取待测电压信号的频率、偏置电源的电压、第一检测信号的电压、第二检测信号的电压和第三检测信号的电压，并据此获取待测电压信号的电压。

Description

三相电压检测电路和空调器
技术领域
本发明涉及空调器技术领域，特别涉及一种三相电压检测电路和一种空调器。
背景技术
变频空调器在运行过程中一般需要检测逆变器桥臂输出的相电压信号、三相四线制网侧的相电压信号和三相三线制网侧的线电压信号。目前对于上述的电压信号的检测一般是通过各自对应的电路来实现的，这使得变频空调器中的电压检测电路较为复杂。并且，在变频空调器的生产过程中，需要设计和制造多种检测电路，因此成本较高。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种三相电压检测电路，能够提高电压检测的方便性，并能够降低电压检测的成本。
本发明的第二个目的在于提出一种空调器。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种三相电压检测电路，其包括：输入单元，所述输入单元包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输出端和连接在所述第二输入端与所述第四输入端之间的开关线路，所述输入单元用于输入待测电压信号，其中，当所述待测电压信号为逆变器桥臂输出的相电压信号或三相四线制网侧的相电压信号时，所述开关线路断开，当所述待测电压信号为三相三线制网侧的线电压信号时，所述开关线路导通；比例运算单元，所述比例运算单元与所述输入单元相连，所述比例运算单元用于根据所述待测电压信号分别生成第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号；输出单元，所述输出单元与所述比例运算单元相连，所述输出单元包括第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述第一输出端、所述第二输出端和所述第三输出端分别用于输出所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号；偏置单元，所述偏置单元与所述比例运算单元相连，所述偏置单元包括用于为所述比例运算单元供电的偏置电源；主控单元，所述主控单元分别与所述输入单元、所述输出单元和所述偏置单元相连，所述主控单元用于获取所述待测电压信号的频率、所述偏置电源的电压、所述第一检测信号的电压、所述第二检测信号的电压和所述第三检测信号的电压，并根据所述待测电压信号的频率、所述偏置电源的电压、所述第一检测信号的电压、所述第二检测信号的电压和所述第三检测信号的电压获取所述待测电压信号的电压。
根据本发明实施例的三相电压检测电路，通过比例运算单元采集输入单元输入的待测电压信号，并生成检测信号，通过主控单元根据待测电压信号的频率、偏置电源的电压和检测信号的电压等参数计算出待测电压信号的电压，并且，通过在输入单元的四个输入端中的第二输入端与第四输入端之间设置开关线路，并通过设定开关线路的断开或导通，以实现对逆变器桥臂输出的相电压信号、三相四线制网侧的相电压信号和三相三线制网侧的线电压信号的检测。由此，能够通过同一电路实现对多类电压信号的检测，从而能够提高电压检测的方便性，并能够降低电压检测的成本。
另外，根据本发明上述实施例的三相电压检测电路还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述的三相电压检测电路还包括：第一滤波单元，所述第一滤波单元连接在所述输入单元和所述比例运算单元之间，所述第一滤波单元用于对所述待测电压信号进行滤波处理；第二滤波单元，所述第二滤波单元连接在所述比例运算单元和所述输出单元之间，所述第二滤波单元用于对所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号进行滤波处理。
具体地，所述第一滤波单元包括：第一滤波电阻和第一滤波电容，所述第一滤波电阻的一端与所述输入单元的第一输入端相连，所述第一滤波电阻的另一端与所述第一滤波电容的一端相连，所述第一滤波电容的另一端接地；第二滤波电阻和第二滤波电容，所述第二滤波电阻的一端与所述输入单元的第二输入端相连，所述第二滤波电阻的另一端与所述第二滤波电容的一端相连，所述第二滤波电容的另一端接地；第三滤波电阻和第三滤波电容，所述第三滤波电阻的一端与所述输入单元的第三输入端相连，所述第三滤波电阻的另一端与所述第三滤波电容的一端相连，所述第三滤波电容的另一端接地；第四滤波电阻和第四滤波电容，所述第四滤波电阻的一端与所述输入单元的第四输入端相连，所述第四滤波电阻的另一端与所述第四滤波电容的一端相连，所述第四滤波电容的另一端接地。
具体地，所述比例运算单元包括：第一运算放大器；第一输入电阻，所述第一输入电阻的一端与所述第一滤波电阻的另一端相连，所述第一输入电阻的另一端与所述第一运算放大器的反相输入端相连；第一反馈电阻，所述第一反馈电阻的一端与所述第一运算放大器的反相输入端相连，所述第一反馈电阻的另一端与所述第一运算放大器的输出端相连；第二运算放大器；第二输入电阻，所述第二输入电阻的一端与所述第二滤波电阻的另一端相连，所述第二输入电阻的另一端与所述第二运算放大器的反相输入端相连；第二反馈电阻，所述第二反馈电阻的一端与所述第二运算放大器的反相输入端相连，所述第二反馈电阻的另一端与所述第二运算放大器的输出端相连；第三运算放大器；第三输入电阻，所述第三输入电阻的一端与所述第三滤波电阻的另一端相连，所述第三输入电阻的另一端与所述第三运算放大器的反相输入端相连；第三反馈电阻，所述第三反馈电阻的一端与所述第三运算放大器的反相输入端相连，所述第三反馈电阻的另一端与所述第三运算放大器的输出端相连；第四输入电阻，所述第四输入电阻的一端与所述第四滤波电阻的另一端相连，所述第四输入电阻的另一端与所述第一运算放大器、所述第二运算放大器和所述第三运算放大器的同相输入端相连；第五输入电阻，所述第五输入电阻的一端与所述偏置单元相连，所述第五输入电阻的另一端与所述第四输入电阻的另一端相连。
进一步地，所述第五输入电阻的一端与所述偏置电源的正极端相连，所述偏置电源的负极端接地。
具体地，所述第二滤波单元包括：第五滤波电阻和第五滤波电容，所述第五滤波电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端相连，所述第五滤波电阻的另一端与所述输出单元的第一输出端相连，所述第五滤波电容的一端与所述第五滤波电阻的另一端相连，所述第五滤波电容的另一端接地；第六滤波电阻和第六滤波电容，所述第六滤波电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端相连，所述第六滤波电阻的另一端与所述输出单元的第二输出端相连，所述第六滤波电容的一端与所述第六滤波电阻的另一端相连，所述第六滤波电容的另一端接地；第七滤波电阻和第七滤波电容，所述第七滤波电阻的一端与所述第三运算放大器的输出端相连，所述第七滤波电阻的另一端与所述输出单元的第三输出端相连，所述第七滤波电容的一端与所述第七滤波电阻的另一端相连，所述第七滤波电容的另一端接地。
其中，当所述待测电压信号为逆变器桥臂输出的相电压信号时，所述第一输入端连接到所述逆变器中第一桥臂的输出节点，所述第二输入端连接到所述逆变器中第二桥臂的输出节点，所述第三输入端连接到所述逆变器中第三桥臂的输出节点，所述第四输入端连接到所述逆变器的直流母线的负极端，其中，所述待测电压信号的电压根据以下关系式获得：
其中，f为所述待测电压信号的频率，Va(f)、Vb(f)、Vc(f)和Vn(f)分别为所述逆变器中第一桥臂的输出节点的电压、所述逆变器中第二桥臂的输出节点的电压、所述逆变器中第三桥臂的输出节点的电压和所述逆变器的直流母线的负极端的电压，Vch1(f)、Vch2(f)和Vch3(f)分别为所述第一检测信号的电压、所述第二检测信号的电压和所述第三检测信号的电压，Vbias为所述偏置电源的电压，R1为所述第一滤波电阻、所述第二滤波电阻、所述第三滤波电阻和所述第四滤波电阻的电阻值，R2为第一输入电阻、所述第二输入电阻、所述第三输入电阻、所述第四输入电阻和所述第五输入电阻的电阻值，R3为所述第五滤波电阻、所述第六滤波电阻和所述第七滤波电阻的电阻值，C1为所述第一滤波电容、所述第二滤波电容、所述第三滤波电容和所述第四滤波电容的电容值，C3为所述第五滤波电容、所述第六滤波电容和所述第七滤波电容的电容值，i为虚数单位。
其中，当所述待测电压信号为三相四线制网侧的相电压信号时，所述第一输入端连接到所述三相四线制网侧的第一相，所述第二输入端连接到所述三相四线制网侧的第二相，所述第三输入端连接到所述三相四线制网侧的第三相，所述第四输入端连接到所述三相四线制网侧的中性点，其中，所述待测电压信号的电压根据以下关系式获得：
其中，f为所述待测电压信号的频率，Va(f)、Vb(f)、Vc(f)和Vn(f)分别为所述三相四线制网侧的第一相的电压、所述三相四线制网侧的第二相的电压、所述三相四线制网侧的第三相的电压和所述三相四线制网侧的中性点的电压，Vch1(f)、Vch2(f)和Vch3(f)分别为所述第一检测信号的电压、所述第二检测信号的电压和所述第三检测信号的电压，Vbias为所述偏置电源的电压，R1为所述第一滤波电阻、所述第二滤波电阻、所述第三滤波电阻和所述第四滤波电阻的电阻值，R2为第一输入电阻、所述第二输入电阻、所述第三输入电阻、所述第四输入电阻和所述第五输入电阻的电阻值，R3为所述第五滤波电阻、所述第六滤波电阻和所述第七滤波电阻的电阻值，C1为所述第一滤波电容、所述第二滤波电容、所述第三滤波电容和所述第四滤波电容的电容值，C3为所述第五滤波电容、所述第六滤波电容和所述第七滤波电容的电容值，i为虚数单位。
其中，当所述待测电压信号为三相三线制网侧的线电压信号时，所述第一输入端连接到所述三相三线制网侧的第一相，所述第二输入端连接到所述三相三线制网侧的第二相，所述第三输入端连接到所述三相三线制网侧的第三相，其中，所述待测电压信号的电压根据以下关系式获得：
其中，f为所述待测电压信号的频率，Va(f)、Vb(f)和Vc(f)分别为所述三相三线制网侧的第一相的电压、所述三相三线制网侧的第二相的电压和所述三相三线制网侧的第三相的电压，Vch1(f)、Vch2(f)和Vch3(f)分别为所述第一检测信号的电压、所述第二检测信号的电压和所述第三检测信号的电压，Vbias为所述偏置电源的电压，R1为所述第一滤波电阻、所述第二滤波电阻、所述第三滤波电阻和所述第四滤波电阻的电阻值，R2为第一输入电阻、所述第二输入电阻、所述第三输入电阻、所述第四输入电阻和所述第五输入电阻的电阻值，R3为所述第五滤波电阻、所述第六滤波电阻和所述第七滤波电阻的电阻值，C1为所述第一滤波电容、所述第二滤波电容、所述第三滤波电容和所述第四滤波电容的电容值，C3为所述第五滤波电容、所述第六滤波电容和所述第七滤波电容的电容值，i为虚数单位。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种空调器，其包括根据本发明第一方面实施例提出的三相电压检测电路。
根据本发明实施例的空调器，能够提高电压检测的方便性，并能够降低电压检测的成本。
附图说明
图1为根据本发明实施例的三相电压检测电路的方框示意图；
图2为根据本发明一个实施例的三相电压检测电路的结构示意图；
图3为根据本发明一个具体实施例三相电压检测电路的连接示意图；
图4为根据本发明另一个具体实施例三相电压检测电路的连接示意图；
图5为根据本发明又一个具体实施例三相电压检测电路的连接示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其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。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。
下面结合附图描述本发明实施例的三相电压检测电路和空调器。
图1为根据本发明实施例的三相电压检测电路的方框示意图。本发明实施例的三相电压检测电路优选适用于变频空调器中。
如图1所示，本发明实施例的三相电压检测电路，包括输入单元10、比例运算单元20、输出单元30、偏置单元40和主控单元50。
其中，输入单元10包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输出端和连接在第二输入端与第四输入端之间的开关线路，输入单元10用于输入待测电压信号，其中，当待测电压信号为逆变器桥臂输出的相电压信号或三相四线制网侧的相电压信号时，开关线路断开，当待测电压信号为三相三线制网侧的线电压信号时，开关线路导通；比例运算单元20与输入单元10相连，比例运算单元20用于根据待测电压信号分别生成第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号；输出单元30与比例运算单元20相连，输出单元30包括第一输出端、第二输出端和第三输出端，第一输出端、第二输出端和第三输出端分别用于输出第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号；偏置单元40与比例运算单元20相连，偏置单元40包括用于为比例运算单元20供电的偏置电源；主控单元50分别与输入单元10、输出单元30和偏置单元40相连，主控单元50用于获取待测电压信号的频率、偏置电源的电压、第一检测信号的电压、第二检测信号的电压和第三检测信号的电压，并根据待测电压信号的频率、偏置电源的电压、第一检测信号的电压、第二检测信号的电压和第三检测信号的电压获取待测电压信号的电压。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，输入单元10可包括第一输入端A、第二输入端B、第三输入端C和第四输出端N，其中，连接在所述第二输入端与所述第四输入端之间的开关线路可为包括跨接电阻R1.1的线路，从而可通过设定跨接电阻R1.1的电阻值来选择开关线路的导通状态或断开状态。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，比例运算单元20可包括三个反相比例放大电路，三个反相比例放大电路可分别将第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号输出给输出单元30的第一输出端ADC_CH1、第二输出端ADC_CH2和第三输出端ADC_CH3。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，三相电压检测电路还可包括第一滤波单元60和第二滤波单元70。其中，第一滤波单元60连接在输入单元10和比例运算单元20之间，第一滤波单元用于对待测电压信号进行滤波处理；第二滤波单元70连接在比例运算单元20和输出单元30之间，第二滤波单元70用于对第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号进行滤波处理。
具体地，如图2所示，第一滤波单元60可包括第一滤波电阻R2.1和第一滤波电容C2.1、第二滤波电阻R2.2和第二滤波电容C2.2、第三滤波电阻R2.3和第三滤波电容C2.3以及第四滤波电阻R2.4和第四滤波电容C2.4。其中，第一滤波电阻R2.1的一端与输入单元10的第一输入端A相连，第一滤波电阻R2.1的另一端与第一滤波电容C2.1的一端相连，第一滤波电容C2.1的另一端接地；第二滤波电阻R2.2的一端与输入单元10的第二输入端B相连，第二滤波电阻R2.2的另一端与第二滤波电容C2.2的一端相连，第二滤波电容C2.2的另一端接地；第三滤波电阻R2.3的一端与输入单元10的第三输入端C相连，第三滤波电阻R2.3的另一端与第三滤波电容C2.3的一端相连，第三滤波电容C2.3的另一端接地；第四滤波电阻R2.4的一端与输入单元10的第四输入端N相连，第四滤波电阻R2.4的另一端与第四滤波电容C2.4的一端相连，第四滤波电容C2.4的另一端接地。
其中，在第一滤波单元60中，第一滤波电阻R2.1、第二滤波电阻R2.2、第三滤波电阻R2.3和第四滤波电阻R2.4的电阻值相同，并分别可由任意多个电阻串、并联等效；第一滤波电容C2.1、第二滤波电容C2.2、第三滤波电容C2.3和第四滤波电容C2.4的电容值相同，并分别可由任意多个电容并联等效。第一滤波单元60可用于对输入的待测电压信号进行滤波处理，以得到待测电压信号的基波分量。
如图2所示，比例运算单元20可包括第一运算放大器OP1.1、第一输入电阻R3.1、第一反馈电阻R4.1、第二运算放大器OP1.2、第二输入电阻R3.2、第二反馈电阻R4.2、第三运算放大器OP1.3、第三输入电阻R3.3、第三反馈电阻R4.3、第四输入电阻R3.4和第五输入电阻R3.5。其中，第一输入电阻R3.1的一端与第一滤波电阻R2.1的另一端相连，第一输入电阻R3.1的另一端与第一运算放大器OP1.1的反相输入端相连，第一反馈电阻R4.1的一端与第一运算放大器OP1.1的反相输入端相连，第一反馈电阻R4.1的另一端与第一运算放大器OP1.1的输出端相连；第二输入电阻R3.2的一端与第二滤波电阻R2.2的另一端相连，第二输入电阻R3.2的另一端与第二运算放大器OP1.2的反相输入端相连，第二反馈电阻R4.2的一端与第二运算放大器OP1.2的反相输入端相连，第二反馈电阻R4.2的另一端与第二运算放大器OP1.2的输出端相连；第三输入电阻R3.3的一端与第三滤波电阻R2.3的另一端相连，第三输入电阻R3.3的另一端与第三运算放大器OP1.3的反相输入端相连，第三反馈电阻R4.3的一端与第三运算放大器OP1.3的反相输入端相连，第三反馈电阻R4.3的另一端与第三运算放大器OP1.3的输出端相连；第四输入电阻R3.4的一端与第四滤波电阻R2.4的另一端相连，第四输入电阻R3.4的另一端与第一运算放大器OP1.1、第二运算放大器OP1.2和第三运算放大器OP1.3的同相输入端相连；第五输入电阻R3.5的一端与偏置单元40相连，第五输入电阻R3.5的另一端与第四输入电阻R3.4的另一端相连。
其中，在比例运算单元20中，第一输入电阻R3.1、第二输入电阻R3.2、第三输入电阻R3.3、第四输入电阻R3.4和第五输入电阻R3.5的电阻值相同，并分别可由任意多个电阻串、并联等效；第一反馈电阻R4.1、第二反馈电阻R4.2和第三反馈电阻R4.3的电阻值相同，并分别可由任意多个电阻串、并联等效；第一运算放大器OP1.1、第二运算放大器OP1.2和第三运算放大器OP1.3可采用相同型号的运算放大器，并且电源正端连接相同的供电电源，电源负端均连接信号地。比例运算单元20可通过预定的输入信号与输出信号之间的关系，实现对待测电压信号的采集。
进一步地，第五输入电阻R3.5的一端与所述偏置电源Sbias的正极端相连，所述偏置电源Sbias的负极端接地。由此，可实现对第一运算放大器OP1.1、第二运算放大器OP1.2和第三运算放大器OP1.3的单电源提供偏置电压，从而无需采用负电源，简化了电路结构。
如图2所示，第二滤波单元70可包括第五滤波电阻R2.5和第五滤波电容C2.5、第六滤波电阻R2.6和第六滤波电容C2.6以及第七滤波电阻R2.7和第七滤波电容C2.7。其中，第五滤波电阻R2.5的一端与第一运算放大器OP1.1的输出端相连，第五滤波电阻R2.5的另一端与输出单元30的第一输出端ADC_CH1相连，第五滤波电容C2.5的一端与第五滤波电阻R2.5的另一端相连，第五滤波电容C2.5的另一端接地；第六滤波电阻R2.6的一端与第二运算放大器OP1.2的输出端相连，第六滤波电阻R2.6的另一端与输出单元30的第二输出端ADC_CH2相连，第六滤波电容C2.6的一端与第六滤波电阻R2.6的另一端相连，第六滤波电容C2.6的另一端接地；第七滤波电阻R2.7的一端与第三运算放大器OP1.3的输出端相连，第七滤波电阻R2.7的另一端与输出单元30的第三输出端ADC_CH3相连，第七滤波电容C2.7的一端与第七滤波电阻R2.7的另一端相连，第七滤波电容C2.7的另一端接地。
其中，在第二滤波单元70中，第五滤波电阻R2.5、第六滤波电阻R2.6和第七滤波电阻R2.7的电阻值相同，并分别可由任意多个电阻串、并联等效；第五滤波电容C2.5、第六滤波电容C2.6和第七滤波电容C2.7的电容值相同，并分别可由任意多个电容并联等效。第二滤波单元70可用于滤除第一运算放大器OP1.1、第二运算放大器OP1.2和第三运算放大器OP1.3分别输出的第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号中的高频噪声。
在本发明的实施例中，通过设定开关线路断开或导通，可使该三相电压检测电路实现对逆变器桥臂输出的相电压信号、三相四线制网侧的相电压信号和三相三线制网侧的线电压信号的检测。
在本发明的一个具体实施例中，三相电压检测电路可用于检测逆变器桥臂输出的单极性方波形式的相电压。如图3所示，当待测电压信号为逆变器桥臂输出至电机M1的相电压信号时，第一输入端A可连接到逆变器中第一桥臂(包括开关管T1和T2)的输出节点，第二输入端B可连接到逆变器中第二桥臂(包括开关管T3和T4)的输出节点，第三输入端C可连接到逆变器中第三桥臂(包括开关管T5和T6)的输出节点，第四输入端D可连接到逆变器的直流母线的负极端(如铝电解电容的负极端)。并且，可将跨接电阻R1.1断开，使第二输入端B与第四输出端N之间无电气连接。
其中，待测电压信号的电压可根据以下关系式获得：
其中，f为待测电压信号的频率，Va(f)、Vb(f)、Vc(f)和Vn(f)分别为逆变器中第一桥臂的输出节点的电压、逆变器中第二桥臂的输出节点的电压、逆变器中第三桥臂的输出节点的电压和逆变器的直流母线的负极端的电压，Vch1(f)、Vch2(f)和Vch3(f)分别为第一检测信号的电压、第二检测信号的电压和第三检测信号的电压，Vbias为偏置电源Sbias的电压，R1为第一滤波电阻R2.1、第二滤波电阻R2.2、第三滤波电阻R2.3和第四滤波电阻R2.4的电阻值，R2为第一输入电阻R3.1、第二输入电阻R3.2、第三输入电阻R3.3、第四输入电阻R3.4和第五输入电阻R3.5的电阻值，R3为第五滤波电阻R2.5、第六滤波电阻R2.6和第七滤波电阻R2.7的电阻值，C1为第一滤波电容C2.1、第二滤波电容C2.2、第三滤波电容C2.3和第四滤波电容C2.4的电容值，C3为第五滤波电容C2.5、第六滤波电容C2.6和第七滤波电容C2.7的电容值，i为虚数单位。
主控单元50在根据上述关系式计算出Va(f)－Vn(f)、Vb(f)－Vn(f)和Vc(f)－Vn(f)后，即得到了逆变器桥臂三相输出中每一相的电压。
在本发明的一个具体实施例中，三相电压检测电路可用于检测三相四线制网侧47-63Hz双极性正弦波形式电源的相电压。如图4所示，当待测电压信号为三相四线制网侧的相电压信号时，第一输入端A可连接到三相四线制网侧的第一相R，第二输入端B可连接到三相四线制网侧的第二相S，第三输入端C可连接到三相四线制网侧的第三相T，第四输入端N可连接到三相四线制网侧的中性点N0。并且，可将跨接电阻R1.1断开，使第二输入端B与第四输出端N之间无电气连接。
其中，待测电压信号的电压可根据以下关系式获得：
其中，f为待测电压信号的频率，Va(f)、Vb(f)、Vc(f)和Vn(f)分别为三相四线制网侧的第一相的电压、三相四线制网侧的第二相的电压、三相四线制网侧的第三相的电压和三相四线制网侧的中性点的电压，Vch1(f)、Vch2(f)和Vch3(f)分别为第一检测信号的电压、第二检测信号的电压和第三检测信号的电压，Vbias为偏置电源Sbias的电压，R1为第第一滤波电阻R2.1、第二滤波电阻R2.2、第三滤波电阻R2.3和第四滤波电阻R2.4的电阻值，R2为第一输入电阻R3.1、第二输入电阻R3.2、第三输入电阻R3.3、第四输入电阻R3.4和第五输入电阻R3.5的电阻值，R3为第五滤波电阻R2.5、第六滤波电阻R2.6和第七滤波电阻R2.7的电阻值，C1为第一滤波电容C2.1、第二滤波电容C2.2、第三滤波电容C2.3和第四滤波电容C2.4的电容值，C3为第五滤波电容C2.5、第六滤波电容C2.6和第七滤波电容C2.7的电容值，i为虚数单位。
主控单元50在根据上述关系式计算出Va(f)－Vn(f)、Vb(f)－Vn(f)和Vc(f)－Vn(f)后，即得到了三相四线制网侧每一相的电压。
在本发明的一个具体实施例中，三相电压检测电路可用于检测三相三线制网侧47-63Hz双极性正弦波形式电源的线电压。如图5所示，当待测电压信号为三相三线制网侧的线电压信号时，第一输入端A可连接到三相三线制网侧的第一相R，第二输入端B可连接到三相三线制网侧的第二相S，第三输入端C可连接到三相三线制网侧的第三相T。并且，可将跨接电阻R1.1的阻值置零，使第二输入端B与第四输出端N之间有直接的电气连接。
其中，待测电压信号的电压可根据以下关系式获得：
其中，f为待测电压信号的频率，Va(f)、Vb(f)和Vc(f)分别为三相三线制网侧的第一相的电压、三相三线制网侧的第二相的电压和三相三线制网侧的第三相的电压，Vch1(f)、Vch2(f)和Vch3(f)分别为第一检测信号的电压、第二检测信号的电压和第三检测信号的电压，Vbias为偏置电源Sbias的电压，R1为第一滤波电阻R2.1、第二滤波电阻R2.2、第三滤波电阻R2.3和第四滤波电阻R2.4的电阻值，R2为第一输入电阻R3.1、第二输入电阻R3.2、第三输入电阻R3.3、第四输入电阻R3.4和第五输入电阻R3.5的电阻值，R3为第五滤波电阻R2.5、第六滤波电阻R2.6和第七滤波电阻R2.7的电阻值，C1为第一滤波电容C2.1、第二滤波电容C2.2、第三滤波电容C2.3和第四滤波电容C2.4的电容值，C3为第五滤波电容C2.5、第六滤波电容C2.6和第七滤波电容C2.7的电容值，i为虚数单位。
主控单元50在根据上述关系式计算出Va(f)、Vb(f)和Vc(f)后，可进一步计算得到三相三线制网侧任意两个相线之间的线电压。
另外，在本发明的其他实施例中，当待测电压信号为三相三线制网侧的线电压信号时，还可将第二滤波电阻R2.2、第二滤波电容C2.2、第二输入电阻R3.2、第二反馈电阻R4.2、第二运算放大器OP1.2、第六滤波电阻R2.6以及第六滤波电容C2.6去掉，这样不仅能够实现对三相三线制网侧线电压的检测，还能够节省成本。
综上所述，根据本发明实施例的三相电压检测电路，通过比例运算单元采集输入单元输入的待测电压信号，并生成检测信号，通过主控单元根据待测电压信号的频率、偏置电源的电压和检测信号的电压等参数计算出待测电压信号的电压，并且，通过在输入单元的四个输入端中的第二输入端与第四输入端之间设置开关线路，并通过设定开关线路的断开或导通，以实现对逆变器桥臂输出的相电压信号、三相四线制网侧的相电压信号和三相三线制网侧的线电压信号的检测。由此，能够通过同一电路实现对多类电压信号的检测，从而能够提高电压检测的方便性，并能够降低电压检测的成本。
对应上述实施例，本发明还提出一种空调器。
本发明实施例的空调器，包括本发明上述实施例提出的三相电压检测电路。
该三相电压检测电路可设置于PCB上，在具有逆变器桥臂输出的相电压信号、三相四线制网侧的相电压信号和三相三线制网侧的线电压信号的检测需求的空调器，如变频空调器中，可通过相同的包括该三相电压检测电路的PCB实现对上述三类电压信号的检测，从而能够提高电压检测的方便性，并能够降低电压检测的成本。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种三相电压检测电路，其特征在于，应用于空调器，所述三相电压检测电路包括：
输入单元，所述输入单元包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端和连接在所述第二输入端与所述第四输入端之间的开关线路，所述输入单元用于输入待测电压信号，其中，当所述待测电压信号为逆变器桥臂输出的单极性方波形式的相电压信号或三相四线制网侧的双极性正弦波形式的相电压信号时，所述开关线路断开，当所述待测电压信号为三相三线制网侧的双极性正弦波形式的线电压信号时，所述开关线路导通；所述开关线路为包括跨接电阻的线路；
比例运算单元，所述比例运算单元与所述输入单元相连，所述比例运算单元用于根据所述待测电压信号分别生成第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号；
输出单元，所述输出单元与所述比例运算单元相连，所述输出单元包括第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述第一输出端、所述第二输出端和所述第三输出端分别用于输出所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号；
偏置单元，所述偏置单元与所述比例运算单元相连，所述偏置单元包括用于为所述比例运算单元供电的偏置电源；
主控单元，所述主控单元分别与所述输入单元、所述输出单元和所述偏置单元相连，所述主控单元用于获取所述待测电压信号的频率、所述偏置电源的电压、所述第一检测信号的电压、所述第二检测信号的电压和所述第三检测信号的电压，并根据所述待测电压信号的频率、所述偏置电源的电压、所述第一检测信号的电压、所述第二检测信号的电压和所述第三检测信号的电压获取所述待测电压信号的电压；
所述比例运算单元包括第一运算放大器、第一输入电阻、第一反馈电阻、第二运算放大器、第二输入电阻、第二反馈电阻、第三运算放大器、第三输入电阻、第三反馈电阻、第四输入电阻和第五输入电阻，所述第一输入电阻、所述第二输入电阻、所述第三输入电阻、所述第四输入电阻和所述第五输入电阻的电阻值相同，所述第一反馈电阻、所述第二反馈电阻和所述第三反馈电阻的电阻值相同，所述第五输入电阻的一端与所述偏置电源的正极端相连，所述第五输入电阻的另一端与所述第四输入电阻的另一端相连，所述第四输入电阻的另一端与所述第一运算放大器、所述第二运算放大器和所述第三运算放大器的同相输入端相连；
所述三相电压检测电路还包括第一滤波单元和第二滤波单元，所述第一滤波单元包括第一滤波电阻、第一滤波电容、第二滤波电阻、第二滤波电容、第三滤波电阻、第三滤波电容、第四滤波电阻和第四滤波电容，所述第一滤波电阻、所述第二滤波电阻、所述第三滤波电阻和所述第四滤波电阻的电阻值相同，所述第一滤波电容、所述第二滤波电容、所述第三滤波电容、所述第四滤波电容的电容值相同，所述第一滤波电阻的一端与所述输入单元的第一输入端相连，所述第一滤波电阻的另一端与所述第一滤波电容的一端和所述第一输入电阻的一端相连，所述第二滤波电阻的一端与所述输入单元的第二输入端相连，所述第二滤波电阻的另一端与所述第二滤波电容的一端和所述第二输入电阻的一端相连，所述第三滤波电阻的一端与所述输入单元的第三输入端相连，所述第三滤波电阻的另一端与所述第三滤波电容的一端和所述第三输入电阻的一端相连，所述第四滤波电阻的一端与所述输入单元的第四输入端相连，所述第四滤波电阻的另一端与所述第四滤波电容的一端和所述第四输入电阻的一端相连，所述第一滤波电容、所述第二滤波电容、所述第三滤波电容和所述第四滤波电容的另一端均接地，所述第一滤波单元用于对所述待测电压信号进行滤波处理，所述第一滤波单元连接在所述输入单元和所述比例运算单元之间，所述第二滤波单元连接在所述比例运算单元和所述输出单元之间，所述第二滤波单元用于对所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号进行滤波处理；
所述第一运算放大器的反相输入端与所述第一反馈电阻的一端和所述第一输入电阻的另一端相连，所述第一运算放大器的输出端与所述第一反馈电阻的另一端相连；
所述第二运算放大器的反相输入端与所述第二反馈电阻的一端和所述第二输入电阻的另一端相连，所述第二运算放大器的输出端与所述第二反馈电阻的另一端相连；
所述第三运算放大器的反相输入端与所述第三反馈电阻的一端和所述第三输入电阻的另一端相连，所述第三运算放大器的输出端与所述第三反馈电阻的另一端相连；
所述第二滤波单元包括：
第五滤波电阻和第五滤波电容，所述第五滤波电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端相连，所述第五滤波电阻的另一端与所述输出单元的第一输出端相连，所述第五滤波电容的一端与所述第五滤波电阻的另一端相连，所述第五滤波电容的另一端接地；
第六滤波电阻和第六滤波电容，所述第六滤波电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端相连，所述第六滤波电阻的另一端与所述输出单元的第二输出端相连，所述第六滤波电容的一端与所述第六滤波电阻的另一端相连，所述第六滤波电容的另一端接地；
第七滤波电阻和第七滤波电容，所述第七滤波电阻的一端与所述第三运算放大器的输出端相连，所述第七滤波电阻的另一端与所述输出单元的第三输出端相连，所述第七滤波电容的一端与所述第七滤波电阻的另一端相连，所述第七滤波电容的另一端接地；
当所述待测电压信号为逆变器桥臂输出的相电压信号时，所述第一输入端连接到所述逆变器中第一桥臂的输出节点，所述第二输入端连接到所述逆变器中第二桥臂的输出节点，所述第三输入端连接到所述逆变器中第三桥臂的输出节点，所述第四输入端连接到所述逆变器的直流母线的负极端，
其中，所述待测电压信号的电压根据以下关系式获得：
，
，
，
其中，f为所述待测电压信号的频率，Va（f）、Vb（f）、Vc（f）和Vn（f）分别为所述逆变器中第一桥臂的输出节点的电压、所述逆变器中第二桥臂的输出节点的电压、所述逆变器中第三桥臂的输出节点的电压和所述逆变器的直流母线的负极端的电压，Vch1（f）、Vch2（f）和Vch3（f）分别为所述第一检测信号的电压、所述第二检测信号的电压和所述第三检测信号的电压，Vbias为所述偏置电源的电压，R1为所述第一滤波电阻、所述第二滤波电阻、所述第三滤波电阻和所述第四滤波电阻的电阻值，R2为第一输入电阻、所述第二输入电阻、所述第三输入电阻、所述第四输入电阻和所述第五输入电阻的电阻值，R3为所述第五滤波电阻、所述第六滤波电阻和所述第七滤波电阻的电阻值，C1为所述第一滤波电容、所述第二滤波电容、所述第三滤波电容和所述第四滤波电容的电容值，C3为所述第五滤波电容、所述第六滤波电容和所述第七滤波电容的电容值，i为虚数单位。
2.根据权利要求1所述的三相电压检测电路，其特征在于，所述偏置电源的负极端接地。
3.根据权利要求1所述的三相电压检测电路，其特征在于，当所述待测电压信号为三相四线制网侧的相电压信号时，所述第一输入端连接到所述三相四线制网侧的第一相，所述第二输入端连接到所述三相四线制网侧的第二相，所述第三输入端连接到所述三相四线制网侧的第三相，所述第四输入端连接到所述三相四线制网侧的中性点，
其中，所述待测电压信号的电压根据以下关系式获得：
，
，
，
其中，f为所述待测电压信号的频率，Va（f）、Vb（f）、Vc（f）和Vn（f）分别为所述三相四线制网侧的第一相的电压、所述三相四线制网侧的第二相的电压、所述三相四线制网侧的第三相的电压和所述三相四线制网侧的中性点的电压，Vch1（f）、Vch2（f）和Vch3（f）分别为所述第一检测信号的电压、所述第二检测信号的电压和所述第三检测信号的电压，Vbias为所述偏置电源的电压，R1为所述第一滤波电阻、所述第二滤波电阻、所述第三滤波电阻和所述第四滤波电阻的电阻值，R2为第一输入电阻、所述第二输入电阻、所述第三输入电阻、所述第四输入电阻和所述第五输入电阻的电阻值，R3为所述第五滤波电阻、所述第六滤波电阻和所述第七滤波电阻的电阻值，C1为所述第一滤波电容、所述第二滤波电容、所述第三滤波电容和所述第四滤波电容的电容值，C3为所述第五滤波电容、所述第六滤波电容和所述第七滤波电容的电容值，i为虚数单位。
4.根据权利要求1所述的三相电压检测电路，其特征在于，当所述待测电压信号为三相三线制网侧的线电压信号时，所述第一输入端连接到所述三相三线制网侧的第一相，所述第二输入端连接到所述三相三线制网侧的第二相，所述第三输入端连接到所述三相三线制网侧的第三相，
其中，所述待测电压信号的电压根据以下关系式获得：
，
，
，
其中，f为所述待测电压信号的频率，Va（f）、Vb（f）和Vc（f）分别为所述三相三线制网侧的第一相的电压、所述三相三线制网侧的第二相的电压和所述三相三线制网侧的第三相的电压，Vch1（f）、Vch2（f）和Vch3（f）分别为所述第一检测信号的电压、所述第二检测信号的电压和所述第三检测信号的电压，Vbias为所述偏置电源的电压，R1为所述第一滤波电阻、所述第二滤波电阻、所述第三滤波电阻和所述第四滤波电阻的电阻值，R2为第一输入电阻、所述第二输入电阻、所述第三输入电阻、所述第四输入电阻和所述第五输入电阻的电阻值，R3为所述第五滤波电阻、所述第六滤波电阻和所述第七滤波电阻的电阻值，C1为所述第一滤波电容、所述第二滤波电容、所述第三滤波电容和所述第四滤波电容的电容值，C3为所述第五滤波电容、所述第六滤波电容和所述第七滤波电容的电容值，i为虚数单位。
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