CN207396596U - 非隔离多路三相电源电压检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供非隔离多路三相电源电压检测电路，三相电流从每相检测电路的分流电路和限流电路的连接线间输入，限流电路另一端分别接分压采样电路和CLC型低通滤波电路一端，分压采样电路另一端接基准采样电源，CLC型低通滤波电路另一端接AD采集端口；三相分流电路另一端汇聚到中线构成星型负载电路，星型负载电路接中线限流电路的一端，限流电路另一端分别接分压采样电路和CLC型低通滤波电路的一端，分压采样电路另一端连接基准采样电源，CLC型低通滤波电路的另一端接AD采集端口；本实用新型采用价格便宜的元器件组成性能优良安全可靠的检测电路，电路简洁实用，大大节约成本，提高产品整体质量，同时实现了更多回路采集需求。

Description

非隔离多路三相电源电压检测电路

技术领域

本实用新型涉及一种非隔离多路三相电源电压检测电路，既适用于三相三线制电压采集系统，也适用于三相四线制电压采集系统，属于元器件电子线路技术领域。

背景技术

随着智能化、自动化技术的发展以及人们对电力系统的更高要求。市电、发电机、铅蓄电池逆变供电组等多路供电系统越来越复杂，对多路电源状态监控、故障提示、电源切换就变的尤为重要。多路三相电源电压检测电路更是其中的核心。在已有的多路三相电源检测电路中电压互感器隔离采样比较成熟，但是整个采集系统的体积会比较臃肿，成本较高；电阻分压采集系统在单回路供电系统低成本，高集成度等表现较为良好，而在多回路供电系统中由于不同回路电源之间的电压干涉、电流跨回路等问题，容易导致整个系统的不稳定和元器件损坏。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述电阻分压采集系统在多回路电源采集中的不足之处，从而提供一种小体积、低成本、高稳定性和高灵活性的多路三相电源电压检测电路，可用于多路电源切换控制系统、多路电源故障检测系统等。

为实现以上技术目的，本实用新型采用的技术方案是：非隔离多路三相电源电压检测电路，包括三相检测电路，其特征在于：A、B、C三项电流分别接在分流电阻R1、限流电阻R2之间、分流电阻R4、限流电阻R5之间、分流电阻R7、限流电阻R8之间，分流电阻R1、R4和R7的另一端汇聚到N线构成星型负载电路，所述星型负载电路接限流电阻R11，所述限流电阻R2、R5、R8、R11分别与限流电阻R3、R6、R9、R12的一端串联，所述限流电阻R3、R6、R9、R12的另一端分别与接分压采样电阻R13、R14、R15、R16的一端，所述分压采样电阻R13、R14、R15、R16的另一端均连接1.6V的基准采样电源，同时分压采样电阻R13、R14、R15、R16的一端分别连接第一CLC型低通滤波电路、第二CLC型低通滤波电路、第三CLC型低通滤波电路、第四CLC型低通滤波电路；

所述第一CLC型低通滤波电路包括滤波电容C1、C2和电感L1，所述滤波电容C1和电感L1的一端均与分压采样电阻R13的一端连接，所述滤波电容C1的另一端接地，所述电感L1的另一端与滤波电容C2的一端连接，同时接高速处理器的采集端口AD1，所述滤波电容C2的另一端接地；所述第二CLC型低通滤波电路包括滤波电容C3、C4和电感L2，所述滤波电容C3和电感L2的一端均与分压采样电阻R14的一端连接，所述滤波电容C3的另一端接地，所述电感L2的另一端与滤波电容C4的一端连接，同时接高速处理器的采集端口AD2，所述滤波电容C4的另一端接地；所述第三CLC型低通滤波电路包括滤波电容C5、C6和电感L3，所述滤波电容C5和电感L3的一端均与分压采样电阻R15的一端连接，所述滤波电容C3的另一端接地，所述电感L3的另一端与滤波电容C6的一端连接，同时接高速处理器的采集端口AD3，所述滤波电容C6的另一端接地；所述第四CLC型低通滤波电路包括滤波电容C7、C8和电感L4，所述滤波电容C7和电感L4的一端均与分压采样电阻R16的一端连接，所述滤波电容C7的另一端接地，所述电感L4的另一端与滤波电容C8的一端连接，同时接高速处理器的采集端口AD4，所述滤波电容C8的另一端接地。

进一步地，所述分流电阻R1、R4、R7的阻值为300KΩ，所述限流电阻R2、R3、R5、R6、R8、R9、R11、R12的阻值为2MΩ，所述分压采样电阻R13、R14、R15、R16的阻值为8.2KΩ。

进一步地，包括多回路供电三相检测电路，且每个供电回路的三相检测电路均采用相同的元器件独立组成

从以上描述可以看出，本实用新型的技术效果在于：

1）分流电路有两个作用：一是用来组成星型负载电路，减少三相不平衡时不同电网回路之间的干扰；二是用来吸收浪涌尖峰，对后级电路进行保护；

2）限流电路的作用：对A、B、C、N线分别串入高阻值限流电阻，使得后端的采样数据更安全、可靠，且为整个检测电路提供高电阻隔离保护屏障，进一步抑制不同电网系统之间的干扰；

3）CLC型低通滤波电路：抑制高频干扰与谐波干扰；

4）本实用新型采用比较普遍、价格便宜的元器件，组成性能优良、安全、可靠的检测电路，大大节约成本，电路简洁实用，提高产品整体质量，同时可以实现更多回路采集需求。

附图说明

图1是本实用新型的电路图。

图2是本实用新型多回路检测电路的应用状态图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

根据附图1所示，非隔离多路三相电源电压检测电路，包括三相检测电路，其特征在于：每一相检测电路均包括分流电路、限流电路、分压采样电路和CLC型低通滤波电路，三相电流从每相检测电路的分流电路和限流电路的连接线间输入，所述限流电路使得后端的采样数据安全、可靠，有效保护设备核心器件--微处理器，为整个检测电路提供高电阻隔离保护屏障，所述限流电路另一端分别接分压采样电路和CLC型低通滤波电路的一端，所述分压采样电路为一个高精度采样电阻，所述分压采样电路的另一端连接基准采样电源，采样信号流经CLC型低通滤波电路，该电路可以有效抑制高频干扰与谐波干扰，所述CLC型低通滤波电路的另一端接高速处理器的AD采集端口；

所述三相检测电路的分流电路的另一端汇聚到中线构成星型负载电路，（即A、B、C三相电流经过R1、R4、R7回到N线构成星型负载）为系统提供稳定的回路，所述中线包括限流电路、分压采样电路和CLC型低通滤波电路，星型负载电路接限流电路的一端，所述限流电路的另一端分别接分压采样电路和CLC型低通滤波电路的一端，所述分压采样电路的另一端连接基准采样电源，所述CLC型低通滤波电路的另一端接高速处理器的AD采集端口，所述CLC低通滤波电路起到滤除高频和谐波干扰的作用，以便于得到准确、可靠的电压信号。

所述分流电路包括一个分流电阻，所述限流电路为两个阻值相同的限流电阻串联，所述分压采样电路包括一个分压采样电阻，所述CLC型低通滤波电路是由一个电感和一个电容串联后与另一个电容并联组成的电路。

本实施例中三相电流为A、B、C三相电流，N为中线，所述分流电阻为电阻R1、R4和R7，所述限流电阻为电阻R2、R3、R5、R6、R8、R9、R11和R12，所述分压采样电阻为电阻R13、R14、R15和R16，A相的CLC低通滤波电路为电感L1与电容C2串联后与电容C1并联，B相的CLC低通滤波电路为电感L2与电容C4串联后与电容C3并联，C相的CLC低通滤波电路为电感L3与电容C6串联后与电容C5并联，N线的CLC低通滤波电路为电感L4与电容C8串联后与电容C7并联，且电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7和C8的另一端接地；所述分流电阻的阻值为300KΩ，所述限流电阻的阻值为2MΩ，所述分压采样电阻的阻值为8.2KΩ，所述基准采样电源为1.6V。

本实用新型的检测电路当应用于三相三线制电压采集系统时，N线的分压采样电阻R16不进行采样，当应用于三相四线制电压采集系统时，分压采样电阻R16也进行采样基准电源，同时由于分流电阻R1、R4、R7的阻值远远小于限流电阻R2、R3、R5、R6、R8、R9、R11、R12，所以在被检测电网出现异常状况时，三相不平衡电流会优先走R1、R4、R7组成的星型网络，从而对后级电路起到保护作用。

根据图2所示，包括多回路三相检测电路，且每一个三相检测电路的供电回路均采用相同的元器件独立组成，其中，CLC低通滤波电路中包含信号采集点（AD1、AD2、AD3和AD4），所述信号采集点设置在电感和电容串接的连接线间，（例如：A相CLC低通滤波电路中的电感L1和电容C2的连接线间接有信号采集点AD1），所述信号采集点通过单片机的AD采集端口接在高速处理器上，提供与相应实际相电压成固定比例的全波电压信号，进而通过软件算法处理，计算出实际相电压的数值。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.非隔离多路三相电源电压检测电路，包括三相检测电路，其特征在于：

A、B、C三项电流分别接在分流电阻R1、限流电阻R2之间、分流电阻R4、限流电阻R5之间、分流电阻R7、限流电阻R8之间，分流电阻R1、R4和R7的另一端汇聚到N线构成星型负载电路，所述星型负载电路接限流电阻R11，所述限流电阻R2、R5、R8、R11分别与限流电阻R3、R6、R9、R12的一端串联，所述限流电阻R3、R6、R9、R12的另一端分别与接分压采样电阻R13、R14、R15、R16的一端，所述分压采样电阻R13、R14、R15、R16的另一端均连接1.6V的基准采样电源，同时分压采样电阻R13、R14、R15、R16的一端分别连接第一CLC型低通滤波电路、第二CLC型低通滤波电路、第三CLC型低通滤波电路、第四CLC型低通滤波电路；

所述第一CLC型低通滤波电路包括滤波电容C1、C2和电感L1，所述滤波电容C1和电感L1的一端均与分压采样电阻R13的一端连接，所述滤波电容C1的另一端接地，所述电感L1的另一端与滤波电容C2的一端连接，同时接高速处理器的采集端口AD1，所述滤波电容C2的另一端接地；所述第二CLC型低通滤波电路包括滤波电容C3、C4和电感L2，所述滤波电容C3和电感L2的一端均与分压采样电阻R14的一端连接，所述滤波电容C3的另一端接地，所述电感L2的另一端与滤波电容C4的一端连接，同时接高速处理器的采集端口AD2，所述滤波电容C4的另一端接地；所述第三CLC型低通滤波电路包括滤波电容C5、C6和电感L3，所述滤波电容C5和电感L3的一端均与分压采样电阻R15的一端连接，所述滤波电容C3的另一端接地，所述电感L3的另一端与滤波电容C6的一端连接，同时接高速处理器的采集端口AD3，所述滤波电容C6的另一端接地；所述第四CLC型低通滤波电路包括滤波电容C7、C8和电感L4，所述滤波电容C7和电感L4的一端均与分压采样电阻R16的一端连接，所述滤波电容C7的另一端接地，所述电感L4的另一端与滤波电容C8的一端连接，同时接高速处理器的采集端口AD4，所述滤波电容C8的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的非隔离多路三相电源电压检测电路，其特征在于：所述分流电阻R1、R4、R7的阻值为300KΩ，所述限流电阻R2、R3、R5、R6、R8、R9、R11、R12的阻值为2MΩ，所述分压采样电阻R13、R14、R15、R16的阻值为8.2KΩ。

3.根据权利要求1所述的非隔离多路三相电源电压检测电路，其特征在于：包括多回路供电三相检测电路，且每个供电回路的三相检测电路均采用相同的元器件独立组成。