CN107976643A - 一种三相电源缺相反相检测电路及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种三相电源缺相反相检测电路及其方法，三相电路包括A相、B相和C相，其特征在于：包括两个二极管、两个光耦以及一个单片机，A相和B相分别经过两个所述二极管后电连接至两个所述光耦的发光管正极，两个所述光耦的发光管负极与C相电连接，两个所述光耦的信号输出端与所述单片机电连接。电路结构简单稳定，成本低且适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及检测电路技术领域，尤其涉及一种三相电源缺相反相检测电路及其方法。
背景技术
目前许多使用三相电源的电器都需要对三相电源的缺陷和反相进行检测，特别是在三相电机的应用场合，采用三相电供电的设备正常需要保证三相电的相序正确与完整。
在电机运行中，电源缺相会导致电机运行不畅或者堵转，进而烧毁电机，电源反相会使得电机正转变反转，反转变正转，进而毁坏设备或造成人身安全。对于普通卷帘门火灾防火卷帘门电机来说，更需要重视这方面问题。正确并及时地判断三相电源的缺相和反相情况，是电器安全工作的基本保障。另外，由于卷帘门在许多场所被大量使用，降低缺相反相检测电路成本，对该功能的普及、切实保障人民财产安全至关重要。
发明内容
本发明提供了一种电路结构简单稳定的三相电源缺相反相检测电路及其方法。
为了达到该目的，本发明采用如下技术方案：
一种三相电源缺相反相检测电路，三相电路包括A相、B相和C相，其特征在于：包括二个二极管、二个光耦以及一个单片机，A相和B相分别经过两个所述二极管后电连接至两个所述光耦的发光管正极，两个所述光耦的发光管负极与C相电连接，两个所述光耦的信号输出端与所述单片机电连接。
作为一种优选，所述二极管与所述光耦之间分别电连接有第一电阻和第二电阻。
作为一种优选，所述光耦的发射极接地。
作为一种优选，两个所述光耦的集电极分别与第三电阻和第四电阻电连接。
作为一种优选，两个所述光耦的集电极与所述单片机的外设端口连接。
作为一种优选，两个所述光耦的集电极连接有电源。
一种三相电源缺相反相检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
实时检测P1端口的电平变化，当其由高电平变为低电平时，计时器开始计时；
实时检测P2端口的电平变化，当其由高电平变为低电平时，计时器结束计时；
根据一定时间内P1端口和P2端口的电平变化判断三相电源是否缺相；
在没有发生缺相的情况下，根据计时器计时值与原始相序计时值之差判断三相电源是否反相。
作为一种优选，原始相序设置包括以下步骤：
实时检测P1端口的电平变化，当其由高电平变为低电平时，计时器开始计时；
实时检测P2端口的电平变化，当其由高电平变为低电平时，计时器结束计时；
若在一定时间内P1端口和P2端口均有高电平到低电平变化，则将计时器的计时时序存储为原始相序计时值。
作为一种优选，判断P1端口和P2端口电平变化时间段为30毫秒。
综上，本发明具有以下优点：可以有效的检测出三相电源是否缺相和反相，如果缺相可通过输出控制信号切断电源，起到保护电源的作用，电路简单可靠，容易制作，成本低且可同时适用频率为50Hz和60Hz的三相电源。
附图说明
图1是本发明的检测电路原理图；
图2是缺相反相检测流程图；
图3是原始相序设置流程图。
具体实施方式
下面结合附图中实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示的一种三相电源缺相检测电路，三相电路包括A相、B相和C相，还包括两个二极管、两个光耦以及一个单片机，A相和B相分别经过两个二极管后电连接至两个光耦的发光管正极，两个光耦的发光管负极与C相电连接，两个光耦的信号输出端与单片机电连接。两个二极管分别为D1和D2，两个光耦分别为U1和U2。A相和C相之间的相位差与B相和C相之间的相位差不同，两组光耦的发光管的开始导通的时间会不一样，单片机通过分析这两组光耦开始导通的时间间隔，可以判断出三相电源的缺相、反相情况。该检测方法能同时适应频率为50Hz和60Hz的三相电源。该检测电路简单、成本低，适用于大范围使用的普通卷帘门以及防火卷帘门电机以及对旧卷帘门的改造。
A相连接的二极管D1与光耦U1之间电连接有第一电阻R1。B相连接的二极管D2与光耦U2之间电连接有第二电阻R3。光耦的发射极接地。两个光耦的集电极分别与第三电阻R2和第四电阻R4电连接。
两个光耦的集电极与单片机的外设端口连接。单片机通过对两组光耦输出信号的差异分析，可很好的实现对三相电源缺相和反相的判断。两个光耦的集电极连接有电源。
本发明还提供了一种三相电源缺相反相检测方法，其包括以下步骤：
单片机每隔100微妙检测P1端口的电平变化，当其由高电平变为低电平时，计时器开始计时，并设置电平变化标志f1。
单片机每隔100微妙检测P2端口的电平变化，当其由高电平变为低电平时，计时器结束计时，并设置电平变化标志f2。
若在30毫秒内标志f1没有设置，则为A相缺相。
若在30毫秒内标志f2没有设置，则为B相缺相。
若在30毫秒内标志f1和f2均没有设置，则为C相缺相。
在没有发生缺相的情况下，计时器计时值与原始相序计时值之差大于4毫秒，则电源当前相序与原始相序反相。通过该检测方法能够简单可靠的检测出三相电源是否缺相和反相。
原始相序设置包括以下步骤：
单片机每隔100微妙检测P1端口的电平变化，当其由高电平变为低电平时，计时器开始计时，并设置电平变化标志f1。
单片机每隔100微妙检测P2端口的电平变化，当其由高电平变为低电平时，计时器结束计时，并设置电平变化标志f2。
若在30毫秒内标志f1和f2均有设置，则将计时器的计时时序存储为原始相序计时值。
以上说明仅仅是对本发明的解释，使得本领域普通技术人员能完整的实施本方案，但并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，这些都是不具有创造性的修改。但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种三相电源缺相反相检测电路，三相电路包括A相、B相和C相，其特征在于：包括二个二极管、二个光耦以及一个单片机，A相和B相分别经过两个所述二极管后电连接至两个所述光耦的发光管正极，两个所述光耦的发光管负极与C相电连接，两个所述光耦的信号输出端与所述单片机电连接。
2.根据权利要求1所述的一种三相电源缺相反相检测电路，其特征在于：所述二极管与所述光耦之间分别电连接有第一电阻和第二电阻。
3.根据权利要求1所述的一种三相电源缺相反相检测电路，其特征在于：所述光耦的发射极接地。
4.根据权利要求1所述的一种三相电源缺相反相检测电路，其特征在于：两个所述光耦的集电极分别与第三电阻和第四电阻电连接。
5.根据权利要求1所述的一种三相电源缺相反相检测电路，其特征在于：两个所述光耦的集电极与所述单片机的外设端口连接。
6.根据权利要求1所述的一种三相电源缺相反相检测电路，其特征在于：两个所述光耦的集电极连接有电源。
7.一种三相电源缺相反相检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
实时检测P1端口的电平变化，当其由高电平变为低电平时，计时器开始计时；
实时检测P2端口的电平变化，当其由高电平变为低电平时，计时器结束计时；
根据一定时间内P1端口和P2端口的电平变化判断三相电源是否缺相；
在没有发生缺相的情况下，根据计时器计时值与原始相序计时值之差判断三相电源是否反相。
8.根据权利要求7所述的一种三相电源缺相反相检测方法，其特征在于，原始相序设置包括以下步骤：
实时检测P1端口的电平变化，当其由高电平变为低电平时，计时器开始计时；
实时检测P2端口的电平变化，当其由高电平变为低电平时，计时器结束计时；
若在一定时间内P1端口和P2端口均有高电平到低电平变化，则将计时器的计时时序存储为原始相序计时值。
9.根据权利要求7或8所述的一种三相电源缺相反相检测方法，其特征在于：判断P1端口和P2端口电平变化时间段为30毫秒。
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