CN108196137B - 一种三相电检测电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三相电检测电路及方法，解决了现有技术的检测方法是通过三个芯片管脚检测三相电是否有错相、缺相，芯片的三个端口均检测到一定周期的方波，若检测到三相信号不是按120度相差顺序变化，则说明是相序错误，需要进行相位的测试，且有三个外部中断管脚，导致了操作繁琐，成本高的技术问题。

Description

一种三相电检测电路及方法

技术领域

本发明涉及电力检测领域，尤其涉及一种三相电检测电路及方法。

背景技术

目前，市场上的电器在使用三相电时，都需要事先检测三相电，来防止三相电出现错相或缺相使得设备损坏，现有技术的检测方法是通过三个芯片管脚检测三相电是否有错相、缺相，芯片的三个端口均检测到一定周期的方波，若检测到三相信号不是按120度相差顺序变化，则说明是相序错误，需要进行相位的测试，且有三个外部中断管脚，导致了操作繁琐，成本高的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种三相电检测电路及方法，用于解决现有技术的检测方法是通过三个芯片管脚检测三相电是否有错相、缺相，芯片的三个端口均检测到一定周期的方波，若检测到三相信号不是按120度相差顺序变化，则说明是相序错误，需要进行相位的测试，且有三个外部中断管脚，导致了操作繁琐，成本高的技术问题。

本发明提供的一种三相电检测电路，包括：

第一二极管、第一电阻、第二二极管、第一光耦合器、第二电阻、第一电容、第三电阻、第一上拉电源、第三二极管、第四电阻、第四二极管、第二光耦合器、第五电阻、第二电容、第六电阻和第二上拉电源；

所述第一二极管的一端与所述三相电中的第一相电连接，所述第一二极管的另一端与所述第一电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端与所述第二二极管的负极电连接，所述第一光耦合器的发光器件并联在所述第二二极管两端，所述第一光耦合器的光敏器件的第一输出端分别与所述第二电阻、所述第一电容和所述第三电阻的一端电连接，所述第三电阻的另一端与所述第一上拉电源连接，所述第一光耦合器的光敏器件的第二输出端与所述第一电容的另一端电连接；

所述第三二极管的一端与所述三相电中的第二相电连接，所述第三二极管的另一端与所述第四电阻的一端电连接，所述第四电阻的另一端与所述第四二极管的负极电连接，所述第二光耦合器的发光器件并联在所述第四二极管两端，所述第二光耦合器的光敏器件的第一输出端分别与所述第五电阻、所述第二电容和所述第六电阻的一端电连接，所述第六电阻的另一端与所述第二上拉电源连接，所述第二光耦合器的光敏器件的第二输出端与所述第二电容的另一端电连接。

优选地，所述第一光耦合器的光敏器件的第二输出端接地。

优选地，所述第二光耦合器的光敏器件的第二输出端接地。

优选地，所述第一上拉电源为5V。

优选地，所述第二上拉电源为5V。

本发明提供的一种三相电检测方法，基于上述所述的三相电检测电路，包括：

获取到所述第二电阻的另一端在第一预设时间内的第一电平；

获取到所述第五电阻的另一端在第一预设时间内的第二电平；

获取到所述第一电平由高电平变为低电平的第一时间点；

获取到所述第二电平由高电平变为低电平的第二时间点；

若所述第一时间点与所述第二时间点的间隔为第一预设时间段，则所述三相电中的第一相与所述三相电中的第二相错相。

优选地，还包括：

若所述第一时间点与所述第二时间点的间隔为第二预设时间段，则所述三相电中的第一相与所述三相电中的第二相相序正常。

优选地，所述第一预设时间段为11.11ms或13.33ms。

优选地，所述第二预设时间段为5.55ms或6.66ms。

优选地，还包括：

若未获取到所述第一电平由高电平变为低电平的第一时间点，则所述三相电中的第一相缺相；

若未获取到所述第二电平由高电平变为低电平的第二时间点，则所述三相电中的第二相缺相。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种三相电检测电路及方法，其中，三相电检测电路包括：第一二极管、第一电阻、第二二极管、第一光耦合器、第二电阻、第一电容、第三电阻、第一上拉电源、第三二极管、第四电阻、第四二极管、第二光耦合器、第五电阻、第二电容、第六电阻和第二上拉电源；所述第一二极管的一端与所述三相电中的第一相电连接，所述第一二极管的另一端与所述第一电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端与所述第二二极管的负极电连接，所述第一光耦合器的发光器件并联在所述第二二极管两端，所述第一光耦合器的光敏器件的第一输出端分别与所述第二电阻、所述第一电容和所述第三电阻的一端电连接，所述第三电阻的另一端与所述第一上拉电源连接，所述第一光耦合器的光敏器件的第二输出端与所述第一电容的另一端电连接；所述第三二极管的一端与所述三相电中的第二相电连接，所述第三二极管的另一端与所述第四电阻的一端电连接，所述第四电阻的另一端与所述第四二极管的负极电连接，所述第二光耦合器的发光器件并联在所述第四二极管两端，所述第二光耦合器的光敏器件的第一输出端分别与所述第五电阻、所述第二电容和所述第六电阻的一端电连接，所述第六电阻的另一端与所述第二上拉电源连接，所述第二光耦合器的光敏器件的第二输出端与所述第二电容的另一端电连接。

本发明中，通过将三相电的两相电作为输入，构建检测相电高低电平的电路，可以通过各相电高低电平的时间特征进行三相电性能测试，解决了现有技术的检测方法是通过三个芯片管脚检测三相电是否有错相、缺相，芯片的三个端口均检测到一定周期的方波，若检测到三相信号不是按120度相差顺序变化，则说明是相序错误，需要进行相位的测试，且有三个外部中断管脚，导致了操作繁琐，成本高的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的一种三相电检测电路的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的一种三相电检测方法的一个实施例的流程示意图；

以下为附图说明：

D1、第一二极管；R1、第一电阻；D2、第二二极管；G1、第一光耦合器；R2、第二电阻；C1、第一电容；R3、第三电阻；VCC1、第一上拉电源；D3、第三二极管；R4、第四电阻；D4、第四二极管；G2、第二光耦合器；R5、第五电阻；C2、第二电容；R6、第六电阻；VCC2、第二上拉电源。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种三相电检测电路及方法，解决了现有技术的检测方法是通过三个芯片管脚检测三相电是否有错相、缺相，芯片的三个端口均检测到一定周期的方波，若检测到三相信号不是按120度相差顺序变化，则说明是相序错误，需要进行相位的测试，且有三个外部中断管脚，导致了操作繁琐，成本高的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种三相电检测电路的一个实施例，包括：

第一二极管D1、第一电阻R1、第二二极管D2、第一光耦合器G1、第二电阻R2、第一电容C1、第三电阻R3、第一上拉电源VCC1、第三二极管D3、第四电阻R4、第四二极管D4、第二光耦合器G2、第五电阻R5、第二电容C2、第六电阻和第二上拉电源VCC2；

第一二极管D1的一端与三相电中的第一相电连接，第一二极管D1的另一端与第一电阻R1的一端电连接，第一电阻R1的另一端与第二二极管D2的负极电连接，第一光耦合器G1的发光器件并联在第二二极管D2两端，第一光耦合器G1的光敏器件的第一输出端分别与第二电阻R2、第一电容C1和第三电阻R3的一端电连接，第三电阻R3的另一端与第一上拉电源VCC1连接，第一光耦合器G1的光敏器件的第二输出端与第一电容C1的另一端电连接；

需要说明的是，三相电中的第一相可以为三相中的任意一相；

第三二极管D3的一端与三相电中的第二相电连接，第三二极管D3的另一端与第四电阻R4的一端电连接，第四电阻R4的另一端与第四二极管D4的负极电连接，第二光耦合器G2的发光器件并联在第四二极管D4两端，第二光耦合器G2的光敏器件的第一输出端分别与第五电阻R5、第二电容C2和第六电阻的一端电连接，第六电阻的另一端与第二上拉电源VCC2连接，第二光耦合器G2的光敏器件的第二输出端与第二电容C2的另一端电连接；

需要说明的是，三相电中的第二相为除三相电中的第一相之外的任意一相；

可以理解的是，当PB脚为正弦波的正向部分时，光耦G1导通，C Ph.检测到低电平，如果PB脚没有接电源，则C Ph.一直检测到高电平；

当PC脚为正弦波的正向部分时，光耦G2导通，B Ph.检测到低电平，如果PC脚没有接电源，则B Ph.一直检测到高电平；

在实际实施过程中，L接A相电，PB接C相电，PC接B相电，当检测到C相电的低电平后，可以t＝0且开始计时，再检测B相电的低电平，t的值为11.11ms(60HZ)或是13.33ms(50HZ)，即认为错相，调换BC相即正常；

当L接B相电，PB接A相电，PC接C相电，当检测到A相电的低电平后，t＝0且开始计时，再检测C相电的低电平，t的值为11.11ms(60HZ)或是13.33ms(50HZ)，即认为错相，调换AC相即正常。

当L(5号端子)接C相电，PB(3号端子)接B相电，PC(1号端子)接A相电，当检测到B相电的低电平后，t＝0且开始计时，再检测A相电的低电平，t的值为11.11ms(60HZ)或是13.33ms(50HZ)，即认为错相,调换AB相即正常。

本发明实施例中，通过第一二极管D1、第一电阻R1、第二二极管D2、第一光耦合器G1、第二电阻R2、第一电容C1、第三电阻R3、第一上拉电源VCC1、第三二极管D3、第四电阻R4、第四二极管D4、第二光耦合器G2、第五电阻R5、第二电容C2、第六电阻和第二上拉电源VCC2；第一二极管D1的一端与三相电中的第一相电连接，第一二极管D1的另一端与第一电阻R1的一端电连接，第一电阻R1的另一端与第二二极管D2的负极电连接，第一光耦合器G1的发光器件并联在第二二极管D2两端，第一光耦合器G1的光敏器件的第一输出端分别与第二电阻R2、第一电容C1和第三电阻R3的一端电连接，第三电阻R3的另一端与第一上拉电源VCC1连接，第一光耦合器G1的光敏器件的第二输出端与第一电容C1的另一端电连接；第三二极管D3的一端与三相电中的第二相电连接，第三二极管D3的另一端与第四电阻R4的一端电连接，第四电阻R4的另一端与第四二极管D4的负极电连接，第二光耦合器G2的发光器件并联在第四二极管D4两端，第二光耦合器G2的光敏器件的第一输出端分别与第五电阻R5、第二电容C2和第六电阻的一端电连接，第六电阻的另一端与第二上拉电源VCC2连接，第二光耦合器G2的光敏器件的第二输出端与第二电容C2的另一端电连接，通过将三相电的两相电作为输入，构建检测相电高低电平的电路，可以通过各相电高低电平的时间特征进行三相电性能测试，解决了现有技术的检测方法是通过三个芯片管脚检测三相电是否有错相、缺相，芯片的三个端口均检测到一定周期的方波，若检测到三相信号不是按120度相差顺序变化，则说明是相序错误，需要进行相位的测试，且有三个外部中断管脚，导致了操作繁琐，成本高的技术问题。

以上是对一种三相电检测电路的一个实施例进行的描述，下面将对一种三相电检测电路的另一个实施例进行详细的描述。

参照图1，本发明提供的一种三相电检测电路的另一个实施例，包括：

第一二极管D1、第一电阻R1、第二二极管D2、第一光耦合器G1、第二电阻R2、第一电容C1、第三电阻R3、第一上拉电源VCC1、第三二极管D3、第四电阻R4、第四二极管D4、第二光耦合器G2、第五电阻R5、第二电容C2、第六电阻和第二上拉电源VCC2；

第一二极管D1的一端与三相电中的第一相电连接，第一二极管D1的另一端与第一电阻R1的一端电连接，第一电阻R1的另一端与第二二极管D2的负极电连接，第一光耦合器G1的发光器件并联在第二二极管D2两端，第一光耦合器G1的光敏器件的第一输出端分别与第二电阻R2、第一电容C1和第三电阻R3的一端电连接，第三电阻R3的另一端与第一上拉电源VCC1连接，第一光耦合器G1的光敏器件的第二输出端与第一电容C1的另一端电连接；

第三二极管D3的一端与三相电中的第二相电连接，第三二极管D3的另一端与第四电阻R4的一端电连接，第四电阻R4的另一端与第四二极管D4的负极电连接，第二光耦合器G2的发光器件并联在第四二极管D4两端，第二光耦合器G2的光敏器件的第一输出端分别与第五电阻R5、第二电容C2和第六电阻的一端电连接，第六电阻的另一端与第二上拉电源VCC2连接，第二光耦合器G2的光敏器件的第二输出端与第二电容C2的另一端电连接；

第一光耦合器G1的光敏器件的第二输出端接地。

第二光耦合器G2的光敏器件的第二输出端接地。

第一上拉电源VCC1为5V。

第二上拉电源VCC2为5V。

本发明实施例中，通过第一二极管D1、第一电阻R1、第二二极管D2、第一光耦合器G1、第二电阻R2、第一电容C1、第三电阻R3、第一上拉电源VCC1、第三二极管D3、第四电阻R4、第四二极管D4、第二光耦合器G2、第五电阻R5、第二电容C2、第六电阻和第二上拉电源VCC2；第一二极管D1的一端与三相电中的第一相电连接，第一二极管D1的另一端与第一电阻R1的一端电连接，第一电阻R1的另一端与第二二极管D2的负极电连接，第一光耦合器G1的发光器件并联在第二二极管D2两端，第一光耦合器G1的光敏器件的第一输出端分别与第二电阻R2、第一电容C1和第三电阻R3的一端电连接，第三电阻R3的另一端与第一上拉电源VCC1连接，第一光耦合器G1的光敏器件的第二输出端与第一电容C1的另一端电连接；第三二极管D3的一端与三相电中的第二相电连接，第三二极管D3的另一端与第四电阻R4的一端电连接，第四电阻R4的另一端与第四二极管D4的负极电连接，第二光耦合器G2的发光器件并联在第四二极管D4两端，第二光耦合器G2的光敏器件的第一输出端分别与第五电阻R5、第二电容C2和第六电阻的一端电连接，第六电阻的另一端与第二上拉电源VCC2连接，第二光耦合器G2的光敏器件的第二输出端与第二电容C2的另一端电连接，第一光耦合器G1的光敏器件的第二输出端接地，第二光耦合器G2的光敏器件的第二输出端接地；第一上拉电源VCC1为5V；第二上拉电源VCC2为5V，通过将三相电的两相电作为输入，构建检测相电高低电平的电路，可以通过各相电高低电平的时间特征进行三相电性能测试，解决了现有技术的检测方法是通过三个芯片管脚检测三相电是否有错相、缺相，芯片的三个端口均检测到一定周期的方波，若检测到三相信号不是按120度相差顺序变化，则说明是相序错误，需要进行相位的测试，且有三个外部中断管脚，导致了操作繁琐，成本高的技术问题。

以上是对一种三相电检测电路的另一个实施例进行的描述，下面将对一种三相电检测方法的一个实施例进行描述。

参照图2，本发明提供的一种三相电检测方法的一个实施例，包括：

S200：获取到第二电阻R2的另一端在第一预设时间内的第一电平；

S201：获取到第五电阻R5的另一端在第一预设时间内的第二电平；

S202：获取到第一电平由高电平变为低电平的第一时间点；

S203：获取到第二电平由高电平变为低电平的第二时间点；

S204：若未获取到第一电平由高电平变为低电平的第一时间点，则三相电中的第一相缺相；

S205：若未获取到第二电平由高电平变为低电平的第二时间点，则三相电中的第二相缺相。

S206：若第一时间点与第二时间点的间隔为第一预设时间段，则三相电中的第一相与三相电中的第二相错相，第一预设时间段为11.11ms或13.33ms；

S207：若第一时间点与第二时间点的间隔为第二预设时间段，则三相电中的第一相与三相电中的第二相相序正常，第二预设时间段为5.55ms或6.66ms；

在实际实施过程中，L接A相电，PB接C相电，PC接B相电，当检测到C相电的低电平后，可以t＝0且开始计时，再检测B相电的低电平，t的值为11.11ms(60HZ)或是13.33ms(50HZ)，即认为错相，调换BC相即正常；

当L接B相电，PB接A相电，PC接C相电，当检测到A相电的低电平后，t＝0且开始计时，再检测C相电的低电平，t的值为11.11ms(60HZ)或是13.33ms(50HZ)，即认为错相，调换AC相即正常。

当L(5号端子)接C相电，PB(3号端子)接B相电，PC(1号端子)接A相电，当检测到B相电的低电平后，t＝0且开始计时，再检测A相电的低电平，t的值为11.11ms(60HZ)或是13.33ms(50HZ)，即认为错相,调换AB相即正常。

本发明实施例中，通过获取到第二电阻R2的另一端在第一预设时间内的第一电平；获取到第五电阻R5的另一端在第一预设时间内的第二电平；获取到第一电平由高电平变为低电平的第一时间点；获取到第二电平由高电平变为低电平的第二时间点；若未获取到第一电平由高电平变为低电平的第一时间点，则三相电中的第一相缺相；若未获取到第二电平由高电平变为低电平的第二时间点，则三相电中的第二相缺相，若第一时间点与第二时间点的间隔为第一预设时间段，则三相电中的第一相与三相电中的第二相错相，第一预设时间段为11.11ms或13.33ms；若第一时间点与第二时间点的间隔为第二预设时间段，则三相电中的第一相与三相电中的第二相相序正常，第二预设时间段为5.55ms或6.66ms，通过将三相电的两相电作为输入，构建检测相电高低电平的电路，可以通过各相电高低电平的时间特征进行三相电性能测试，解决了现有技术的检测方法是通过三个芯片管脚检测三相电是否有错相、缺相，芯片的三个端口均检测到一定周期的方波，若检测到三相信号不是按120度相差顺序变化，则说明是相序错误，需要进行相位的测试，且有三个外部中断管脚，导致了操作繁琐，成本高的技术问题。

本实施例中的具体实施方式已在上述实施例中说明，这里不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，系统和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的模块和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的模块实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

以上所述，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 (10)

1.一种三相电检测电路，其特点在于，包括：

第一二极管、第一电阻、第二二极管、第一光耦合器、第二电阻、第一电容、第三电阻、第一上拉电源、第三二极管、第四电阻、第四二极管、第二光耦合器、第五电阻、第二电容、第六电阻和第二上拉电源；

所述第一二极管的一端与所述三相电中的第一相电连接，所述第一二极管的另一端与所述第一电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端与所述第二二极管的负极电连接，所述第一光耦合器的发光器件并联在所述第二二极管两端，所述第一光耦合器的光敏器件的第一输出端分别与所述第二电阻、所述第一电容和所述第三电阻的一端电连接，所述第三电阻的另一端与所述第一上拉电源连接，所述第一光耦合器的光敏器件的第二输出端与所述第一电容的另一端电连接；

所述第三二极管的一端与所述三相电中的第二相电连接，所述第三二极管的另一端与所述第四电阻的一端电连接，所述第四电阻的另一端与所述第四二极管的负极电连接，所述第二光耦合器的发光器件并联在所述第四二极管两端，所述第二光耦合器的光敏器件的第一输出端分别与所述第五电阻、所述第二电容和所述第六电阻的一端电连接，所述第六电阻的另一端与所述第二上拉电源连接，所述第二光耦合器的光敏器件的第二输出端与所述第二电容的另一端电连接。

2.根据权利要求1所述的三相电检测电路，其特征在于，所述第一光耦合器的光敏器件的第二输出端接地。

3.根据权利要求2所述的三相电检测电路，其特征在于，所述第二光耦合器的光敏器件的第二输出端接地。

4.根据权利要求3所述的三相电检测电路，其特征在于，所述第一上拉电源为5V。

5.根据权利要求4所述的三相电检测电路，其特征在于，所述第二上拉电源为5V。

6.一种三相电检测方法，基于权利要求1至5所述的三相电检测电路，其特点在于，包括：

获取到所述第二电阻的另一端在第一预设时间内的第一电平；

获取到所述第五电阻的另一端在第一预设时间内的第二电平；

获取到所述第一电平由高电平变为低电平的第一时间点；

获取到所述第二电平由高电平变为低电平的第二时间点；

若所述第一时间点与所述第二时间点的间隔为第一预设时间段，则所述三相电中的第一相与所述三相电中的第二相错相。

7.根据权利要求6所述的三相电检测方法，其特征在于，还包括：

若所述第一时间点与所述第二时间点的间隔为第二预设时间段，则所述三相电中的第一相与所述三相电中的第二相相序正常。

8.根据权利要求7所述的三相电检测方法，其特征在于，

所述第一预设时间段为11.11ms或13.33ms。

9.根据权利要求8所述的三相电检测方法，其特征在于，

所述第二预设时间段为5.55ms或6.66ms。

10.根据权利要求9所述的三相电检测方法，其特征在于，还包括：

若未获取到所述第一电平由高电平变为低电平的第一时间点，则所述三相电中的第一相缺相；

若未获取到所述第二电平由高电平变为低电平的第二时间点，则所述三相电中的第二相缺相。