CN203941243U - 一种三相电缺相检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三相电缺相检测电路，包括直流电源、第一电阻～第九电阻、第一光耦合器～第三光耦合器、第一电容～第三电容，第一电阻、第二电阻和第三电阻分别与三相交流电源的三根火线连接，第一电阻、第二电阻、第三电阻为输入限流电阻，第五电阻、第七电阻、第九电阻为输出限流电阻，第四电阻、第一电容、第六电阻、第二电容、第八电阻、第三电容分别组成三个滤波电路。第五电阻、第七电阻、第九电阻的一端分别为本检测电路的三个输出端。本实用新型利用三相交流电源的三根相线之间都存在压差的特性，通过控制光耦合器的导通来实现缺相的检测，不需要连接三相交流电源的零线，也不需要降压处理，即可以实现缺相检测并判断断开相线。

Description

一种三相电缺相检测电路

技术领域

本实用新型涉及一种三相电缺相检测电路，尤其涉及一种不需要连接零线并不需要降压的三相电缺相检测电路。

背景技术

三相交流电源是中国工业供电的一种常用形式，是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流电势组成的电源，图1示出了三相交流电源的电压波形。采用三相供电的工业设备成为工业电力设备主流。

采用三相交流电源供电的设备必须确保三根相线都接触良好，不然会造成设备运行不正常，长时间缺相运行还可能造成设备损坏，而在实际的工业生产环境中，由于设备的老化或操作人员接线不规范，常会造成相线接触不良或断路，给安全生产带来一些隐患。

目前检测三相电缺相的方法中，有的采用变压器降压，然后再通过比较电压的方式来检测缺相，有的通过相线和零线的压差来检测缺相，有的通过直流输入光耦加二极管的方式来检测缺相，但这些方法的电路较复杂，一般需要连接零线或降低电压进行检测，所以这些检测设备成本较高，重量较重。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种不需要连接零线并不需要降压的三相电缺相检测电路。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种三相电缺相检测电路，包括直流电源、第一电阻～第九电阻、第一光耦合器～第三光耦合器、第一电容～第三电容，所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端分别与三相交流电源的三根火线连接，所述第一电阻的第二端与所述第一光耦合器的发光端的正极连接，所述第二电阻的第二端与所述第二光耦合器的发光端的正极连接，所述第三电阻的第二端与所述第三光耦合器的发光端的正极连接，所述第一光耦合器的发光端的负极、所述第二光耦合器的发光端的负极和所述第三光耦合器的发光端的负极相互连接，所述第一光耦合器的受光端的正极、所述第二光耦合器的受光端的正极和所述第三光耦合器的受光端的正极均与所述直流电源的正极连接，所述第一光耦合器的受光端的负极分别与所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端和所述第一电容的第一端连接，所述第二光耦合器的受光端的负极分别与所述第六电阻的第一端、所述第七电阻的第一端和所述第二电容的第一端连接，所述第三光耦合器的受光端的负极分别与所述第八电阻的第一端、所述第九电阻的第一端和所述第三电容的第一端连接，所述第四电阻的第二端、所述第一电容的第二端、所述第六电阻的第二端、所述第二电容的第二端、所述第八电阻的第二端和所述第三电容的第二端均与所述直流电源的负极连接，所述第五电阻的第二端、所述第七电阻的第二端和所述第九电阻的第二端分别为所述三相电缺相检测电路的三个输出端。

上述结构中，第一电阻、第二电阻、第三电阻为输入限流电阻，第五电阻、第七电阻、第九电阻为输出限流电阻，第四电阻、第一电容、第六电阻、第二电容、第八电阻、第三电容分别组成三个滤波电路。

优选地，所述第一光耦合器的发光端、所述第二光耦合器的发光端和所述第三光耦合器的发光端均为发光二极管，所述第一光耦合器的受光端、所述第二光耦合器的受光端和所述第三光耦合器的受光端均为光敏三极管，所述光敏三极管的集电极为对应光耦合器的受光端的正极，所述光敏三极管的发射极为对应光耦合器的受光端的负极。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型利用三相交流电源的三根相线之间都存在压差的特性，通过控制光耦合器的导通来实现缺相的检测，不需要连接三相交流电源的零线，也不需要接变压器对三相电进行降压处理，即可以实现缺相的检测，还能够检测出是哪一根相线断开，具有检测准确、电路简单、成本低廉、便于实现的优点。

附图说明

图1是三相交流电源的电压波形图；

图2是本实用新型所述三相电缺相检测电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图2所示，本实用新型所述三相电缺相检测电路包括直流电源VCC、第一电阻R1～第九电阻R9、第一光耦合器U1～第三光耦合器U3、第一电容C1～第三电容C3，第一光耦合器U1的发光端、第二光耦合器U2的发光端和第三光耦合器U3的发光端均为发光二极管，第一光耦合器U1的受光端、第二光耦合器U2的受光端和第三光耦合器U3的受光端均为光敏三极管，第一电阻R1的第一端、第二电阻R2的第一端和第三电阻R3的第一端分别与三相交流电源的三根火线Ua、Ub、Uc连接，第一电阻R1的第二端与第一光耦合器U1的发光二极管的正极连接，第二电阻R2的第二端与第二光耦合器U2的发光二极管的正极连接，第三电阻R3的第二端与第三光耦合器U3的发光二极管的正极连接，第一光耦合器U1的发光二极管的负极、第二光耦合器U2的发光二极管的负极和第三光耦合器U3的发光二极管的负极相互连接，第一光耦合器U1的光敏三极管的集电极、第二光耦合器U2的光敏三极管的集电极和第三光耦合器U3的光敏三极管的集电极均与直流电源VCC的正极连接，第一光耦合器U1的光敏三极管的发射极分别与第四电阻R4的第一端、第五电阻R5的第一端和第一电容C1的第一端连接，第二光耦合器U2的光敏三极管的发射极分别与第六电阻R6的第一端、第七电阻R7的第一端和第二电容C2的第一端连接，第三光耦合器U3的光敏三极管的发射极分别与第八电阻R8的第一端、第九电阻R9的第一端和第三电容C3的第一端连接，第四电阻R4的第二端、第一电容C1的第二端、第六电阻R6的第二端、第二电容C2的第二端、第八电阻R8的第二端和第三电容C3的第二端均与直流电源VCC的负极连接，第五电阻R5的第二端、第七电阻R7的第二端和第九电阻R9的第二端分别为三相电缺相检测电路的三个输出端Ua’、Ub’、Uc’。

结合图1和图2，本电路的工作原理如下：

当处于t1时刻时，Ua>Ub，Ua>Uc，电流经第一电阻R1流过第一光耦合器U1，再经第二光耦合器U2流过第二电阻R2到Ub，再经第三光耦合器U3流过第三电阻R3到Uc，此时第一光耦合器U1、第二光耦合器U2、第三光耦合器U3都导通，直流电源VCC给第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3充电，然后分别经第五电阻R5、第七电阻R7、第九电阻R9输出为高电平，即三相电缺相检测电路的三个输出端Ua’、Ub’、Uc’均为高电平，表示不缺相；当处于t2时刻时，Ua＝Ub，Ua>Uc，一路电流经第一电阻R1流过第一光耦合器U1，经第三光耦合器U3流过第三电阻R3到Uc，另一路电流由第二电阻R2流过第三光耦合器U3，经第三光耦合器U3流过第三电阻R3到Uc，此时第一光耦合器U1、第二光耦合器U2、第三光耦合器U3都导通，电源VCC给第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3充电，然后分别经第五电阻R5、第七电阻R7、第九电阻R9输出为高电平，即三相电缺相检测电路的三个输出端Ua’、Ub’、Uc’均为高电平，表示不缺相；当Ua缺相时，如果Ub>Uc，则电流经第二电阻R2流过第二光耦合器U2，经第三光耦合器U3流过第三电阻R3到Uc，Ua是断路，电流不能通过第一光耦合器U1流过，第一光耦合器U1的光电三极管的集电极和发射极不通，第一光耦合器U1的发射极经第四电阻R4接地，此时第二光耦合器U2、第三光耦合器U3通过第七电阻R7、第九电阻R9输出高电平，第一光耦合器U1通过第五电阻R5输出低电平，即三相电缺相检测电路的其中两个输出端Ub’、Uc’均为高电平，三相电缺相检测电路的另一个输出端Ua’为低电平，表示Ua缺相；同样的道理，当Ub缺相时，第一光耦合器U1、第三光耦合器U3通过第五电阻R5、第九电阻R9输出高电平，第二光耦合器U2通过第七电阻R7输出低电平，即三相电缺相检测电路的其中两个输出端Ua’、Uc’均为高电平，三相电缺相检测电路的另一个输出端Ub’为低电平，表示Ub缺相；当Uc缺相时，第一光耦合器U1、第二光耦合器U2通过第五电阻R5、第七电阻R7输出高电平，第三光耦合器U3通过第九电阻R9输出低电平，即三相电缺相检测电路的其中两个输出端Ua’、Ub’均为高电平，三相电缺相检测电路的另一个输出端Uc’为低电平，表示Uc缺相。

由上可知，本实用新型所述检测电路不需要连接零线，不需要接变压器对三相电进行降压处理，即可以实现缺相的检测，还能够检测出是哪一根相线断开。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，便于该技术领域的技术人员能理解和应用本实用新型，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下还可以做出若干简单推演或替换，而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对本实用新型做出的简单改进都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种三相电缺相检测电路，其特征在于：包括直流电源、第一电阻～第九电阻、第一光耦合器～第三光耦合器、第一电容～第三电容，所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端分别与三相交流电源的三根火线连接，所述第一电阻的第二端与所述第一光耦合器的发光端的正极连接，所述第二电阻的第二端与所述第二光耦合器的发光端的正极连接，所述第三电阻的第二端与所述第三光耦合器的发光端的正极连接，所述第一光耦合器的发光端的负极、所述第二光耦合器的发光端的负极和所述第三光耦合器的发光端的负极相互连接，所述第一光耦合器的受光端的正极、所述第二光耦合器的受光端的正极和所述第三光耦合器的受光端的正极均与所述直流电源的正极连接，所述第一光耦合器的受光端的负极分别与所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端和所述第一电容的第一端连接，所述第二光耦合器的受光端的负极分别与所述第六电阻的第一端、所述第七电阻的第一端和所述第二电容的第一端连接，所述第三光耦合器的受光端的负极分别与所述第八电阻的第一端、所述第九电阻的第一端和所述第三电容的第一端连接，所述第四电阻的第二端、所述第一电容的第二端、所述第六电阻的第二端、所述第二电容的第二端、所述第八电阻的第二端和所述第三电容的第二端均与所述直流电源的负极连接，所述第五电阻的第二端、所述第七电阻的第二端和所述第九电阻的第二端分别为所述三相电缺相检测电路的三个输出端。

2.根据权利要求1所述的三相电缺相检测电路，其特征在于：所述第一光耦合器的发光端、所述第二光耦合器的发光端和所述第三光耦合器的发光端均为发光二极管，所述第一光耦合器的受光端、所述第二光耦合器的受光端和所述第三光耦合器的受光端均为光敏三极管，所述光敏三极管的集电极为对应光耦合器的受光端的正极，所述光敏三极管的发射极为对应光耦合器的受光端的负极。