CN107643453A - 检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测电路。其中，该检测电路包括检测电路，包括：分压电阻，与三相电相连接；三相整流桥结构，输入端与分压电阻相连接，用于整流；光耦，连接在三相整流桥的输出端；上拉电阻，连接在光耦中光敏三极管的集电极；MCU检测IO口，连接在光耦的输出端，用于在光耦导通或者关断的状态下输出高电平或者低电平，其中，在MCU检测IO口为低电平时，确定三相电不缺相。本发明解决了现有的检测电路复杂且不安全的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及电路领域，具体而言，涉及一种检测电路。
背景技术
对于大功率变频器或者伺服驱动器，三相电作为理想输入。现在很多技术检测缺三相输入缺相方法有：
1、直接利用电阻分压AD采样，这种方法检测直接有效，但是强弱电不隔离，安全隐患较大；
2、线性变压器隔离结合光耦来判断是否缺相，但是线性变压器笨重，对于空间有限的控制器十分不便；
3、如光耦隔离加LM393两两比较检测，这种方法检测安全有效但是检测电路复杂且成本高。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种检测电路，以至少解决现有的检测电路复杂且不安全的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种检测电路，包括：分压电阻，与三相电相连接；三相整流桥结构，输入端与所述分压电阻相连接，用于整流；光耦，连接在所述三相整流桥的输出端；上拉电阻，连接在所述光耦中光敏三极管的集电极；MCU检测IO口，连接在所述光耦的输出端，用于在所述光耦导通或者关断的状态下输出高电平或者低电平，其中，在所述MCU检测IO口为低电平时，确定所述三相电不缺相。
可选地，在所述三相电缺任意一相时，所述光耦不断导通和关断，所述MCU检测IO口为脉冲式高低电平；在所述三相电缺两相时，所述MCU检测IO口为恒定高电平；在所述三相电三相全缺相时，所述MCU检测IO口为恒定高电平。
可选地，所述检测电路还包括：前端电容，与所述光耦中的发光二极管并联，用于对所述光耦进行前端滤波，并且稳住所述发光二极管两端的电压。
可选地，所述检测电路还包括：滤波电容，连接在所述光耦的输出端，用于滤除波纹和/或噪音。
可选地，所述滤波电容包括并联的第一电容和第二电容，所述第一电容的一端连接在所述光耦中光敏三极管的集电极，所述第一电容的另外一端连接在所述光耦中光敏三极管的发射极，所述第一电容和所述第二电容的电容值不同。
可选地，所述分压电阻包括第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻，所述第一分压电阻连接U相电，所述第二分压电阻连接V相电，所述第三分压电阻连接W相电，其中，所述第一分压电阻、所述第二分压电阻和所述第三分压电阻的阻值相同。
可选地，所述检测电路还包括：直流电压源，与所述上拉电阻相连接，其中，所述上拉电阻的阻值与所述直流电压源的电压值相匹配。
可选地，所述检测电路还包括限流电阻，所述限流电阻连接在所述光耦中发光二极管的正极。
可选地，所述检测电路还包括稳压管，用于稳住所述光耦两端的压差。
可选地，任意一个所述分压电阻满足以下条件：
(R4+光耦内阻+稳压管内阻)/(R4+光耦内阻+稳压管内阻+R1)＝UR1+光耦压降+稳压管压降，其中,R4为所述限流电阻的电阻值，R1为任意一个所述分压电阻的电阻值，UR1为任意一个所述分压电阻两端的电压。
可选地，所述三相整流桥结构包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和二极管D6，其中，所述二极管D1和所述二极管D4串联，并且所述二极管D1和所述二极管D4的连接点连接U相电，所述二极管D2和所述二极管D5串联，并且所述二极管D2和所述二极管D5的连接点连接V相电，所述二极管D3和所述二极管D6串联，并且所述二极管D3和所述二极管D6的连接点连接W相电，所述二极管D1的负极连接所述二极管D2的负极，并且连接所述二极管D3的负极，所述二极管D1的正极连接所述二极管D4的负极，所述二极管D2的正极连接所述二极管D5的负极，所述二极管D3的正极连接所述二极管D6的负极，所述二极管D4的正级连接所述二极管D5的正极，并且连接所述二极管D6的正极。
本发明实施例中的检测电路，由于缺相会导致光耦处于关断状态或者导通与关断不断切换的状态，这就会影响MCU检测IO口的电平为高电平或者低电平，在三相电不缺相时，光耦恒定导通使得MCU检测IO口为低电平，根据MCU检测IO口是否为低电平来确定是否缺相。本实施例所采用的检测电路结构简单，且安全性比较强。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的检测电路的示意图；
图2是根据本发明实施例的检测电路的电路图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种检测电路。
图1是根据本发明实施例的检测电路的示意图，如图1所示，该检测电路包括：
分压电阻10，与三相电相连接；
三相整流桥结构20，输入端与分压电阻相连接，用于整流；
光耦30，连接在三相整流桥的输出端；
上拉电阻40，连接在光耦中光敏三极管的集电极；
MCU检测IO口50，连接在光耦的输出端，用于在光耦导通或者关断的状态下输出高电平或者低电平，其中，在MCU检测IO口为低电平时，确定三相电不缺相。
本发明实施例中的检测电路，由于缺相会导致光耦处于关断状态或者导通与关断不断切换的状态，这就会影响MCU检测IO口的电平为高电平或者低电平，在三相电不缺相时，光耦恒定导通使得MCU检测IO口为低电平，根据MCU检测IO口是否为低电平来确定是否缺相。本实施例所采用的检测电路结构简单，且安全性比较强。
三相交流整流直流脉动比单相整流出来的脉动要小，利用脉动的幅度控制光耦导通关断来判断三相输入是否缺相。为了更精确的判断三相电的缺相为一相、两相还是三相全缺，可以进一步通过MCU检测IO口来确定。具体地，在三相电缺任意一相时，光耦不断导通和关断，MCU检测IO口为脉冲式高低电平；在三相电缺两相时，MCU检测IO口为恒定高电平；在三相电三相全缺相时，MCU检测IO口为恒定高电平。
以下结合图2对本实施例的检测电路进行说明。
三相电(包括U相、V相和W相)通过分压电阻连接到三相整流桥结构，其中，U相通过分压电阻R1连接到三相整流桥结构，V相通过分压电阻R1连接到三相整流桥结构，W相通过分压电阻R1连接到三相整流桥结构。
三相整流桥结构包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和二极管D6，其中，二极管D1和二极管D4串联，并且二极管D1和二极管D4的连接点连接U相电，二极管D2和二极管D5串联，并且二极管D2和二极管D5的连接点连接V相电，二极管D3和二极管D6串联，并且二极管D3和二极管D6的连接点连接W相电，二极管D1的负极连接二极管D2的负极，并且连接二极管D3的负极，二极管D1的正极连接二极管D4的负极，二极管D2的正极连接二极管D5的负极，二极管D3的正极连接二极管D6的负极，二极管D4的正级连接二极管D5的正极，并且连接二极管D6的正极。
可选地，检测电路还包括：滤波电容，连接在光耦的输出端，用于滤除波纹和/或噪音。滤波电容可以滤掉某频率段的噪音或者纹波,防止MCU检测IO口误判断。
滤波电容包括并联的第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1的一端连接在光耦中光敏三极管的集电极，第一电容C1的另外一端连接在光耦中光敏三极管的发射极，第一电容C1和第二电容C2的电容值不同。
可选地，检测电路还包括：前端电容C3，与光耦中的发光二极管并联，用于对光耦进行前端滤波，并且稳住发光二极管两端的电压。
可选地，检测电路还包括：直流电压源，与上拉电阻R5相连接，其中，上拉电阻R5的阻值与直流电压源的电压值相匹配。
上拉电阻R5阻值要配合DC上拉电压计算，上拉电阻R5阻值太小，MCU检测IO口可能拉不到低电平，阻值太大，MCU检测IO口可能拉不到高电平。因此，需要上拉电阻R5的阻值与直流电压源的电压值相匹配。
可选地，检测电路还包括稳压管，用于稳住光耦两端的压差。
前端电容C3可以稳住光耦发光二极管两端的电压，Z1为稳压管，可以稳住光耦两端的压差，正常情况可以很好保护光耦正常导通关断，R5为DC直流电压上拉电阻，这里DC直流电压一般可以是为MCU供电的电源(一般5V或者3.3V)。
可选地，检测电路还包括限流电阻R4，限流电阻R4连接在光耦中发光二极管的正极。
可选地，分压电阻包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第三分压电阻R3，第一分压电阻R1连接U相电，第二分压电阻R2连接V相电，第三分压电阻R3连接W相电，其中，第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻的阻值相同。为了保证三相输入平衡，R1＝R2＝R3。
可选地，任意一个分压电阻满足以下条件：
(R4+光耦内阻+稳压管内阻)/(R4+光耦内阻+稳压管内阻+R1)＝UR1+光耦压降+稳压管压降，其中,R4为限流电阻的电阻值，R1为任意一个分压电阻的电阻值，UR1为任意一个分压电阻两端的电压。
利用上述方式确定的分压电阻的电阻值，可以应用到所有的分压电阻上，所有分压电阻的电阻值相同，因此，确定一个分压电阻的电阻值就可以确定其他所有分压电阻的电阻值。
本发明实施例的检测电路，强弱电隔离，增强安全可靠性；并且电路设计相对简单，元器件价格便宜，有很好的成本竞争优势。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种检测电路，其特征在于，包括：
分压电阻，与三相电相连接；
三相整流桥结构，输入端与所述分压电阻相连接，用于整流；
光耦，连接在所述三相整流桥的输出端；
上拉电阻，连接在所述光耦中光敏三极管的集电极；
MCU检测IO口，连接在所述光耦的输出端，用于在所述光耦导通或者关断的状态下输出高电平或者低电平，
其中，在所述MCU检测IO口为低电平时，确定所述三相电不缺相。
2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，
在所述三相电缺任意一相时，所述光耦不断导通和关断，所述MCU检测IO口为脉冲式高低电平；
在所述三相电缺两相时，所述MCU检测IO口为恒定高电平；
在所述三相电三相全缺相时，所述MCU检测IO口为恒定高电平。
3.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括：
前端电容，与所述光耦中的发光二极管并联，用于对所述光耦进行前端滤波，并且稳住所述发光二极管两端的电压。
4.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括：
滤波电容，连接在所述光耦的输出端，用于滤除波纹和/或噪音。
5.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，所述滤波电容包括并联的第一电容和第二电容，所述第一电容的一端连接在所述光耦中光敏三极管的集电极，所述第一电容的另外一端连接在所述光耦中光敏三极管的发射极，所述第一电容和所述第二电容的电容值不同。
6.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述分压电阻包括第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻，所述第一分压电阻连接U相电，所述第二分压电阻连接V相电，所述第三分压电阻连接W相电，其中，所述第一分压电阻、所述第二分压电阻和所述第三分压电阻的阻值相同。
7.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括：
直流电压源，与所述上拉电阻相连接，其中，所述上拉电阻的阻值与所述直流电压源的电压值相匹配。
8.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括限流电阻，所述限流电阻连接在所述光耦中发光二极管的正极。
9.根据权利要求8所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括稳压管，用于稳住所述光耦两端的压差。
10.根据权利要求9所述的检测电路，其特征在于，任意一个所述分压电阻满足以下条件：
(R4+光耦内阻+稳压管内阻)/(R4+光耦内阻+稳压管内阻+R1)＝UR1+光耦压降+稳压管压降，其中,R4为所述限流电阻的电阻值，R1为任意一个所述分压电阻的电阻值，UR1为任意一个所述分压电阻两端的电压。
11.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述三相整流桥结构包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和二极管D6，其中，
所述二极管D1和所述二极管D4串联，并且所述二极管D1和所述二极管D4的连接点连接U相电，
所述二极管D2和所述二极管D5串联，并且所述二极管D2和所述二极管D5的连接点连接V相电，
所述二极管D3和所述二极管D6串联，并且所述二极管D3和所述二极管D6的连接点连接W相电，
所述二极管D1的负极连接所述二极管D2的负极，并且连接所述二极管D3的负极，所述二极管D1的正极连接所述二极管D4的负极，所述二极管D2的正极连接所述二极管D5的负极，所述二极管D3的正极连接所述二极管D6的负极，所述二极管D4的正级连接所述二极管D5的正极，并且连接所述二极管D6的正极。
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| PB01 | Publication | ||
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