CN210155220U

CN210155220U - 缺相检测电路

Info

Publication number: CN210155220U
Application number: CN201920890838.0U
Authority: CN
Inventors: 郭敏
Original assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: Guangdong Chigo Heating and Ventilation Equipment Co Ltd; Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2019-06-13
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2020-03-17
Anticipated expiration: 2029-06-13

Abstract

本实用新型揭示了一种缺相检测电路，包括：线电压连接端口、转换光耦电路、滤波电路和检测电路；所述转换光耦电路的输入端与所述线电压连接端口连接，所述转换光耦电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述检测电路的输入端连接；所述线电压连接端口用于与外部三相电源连接；所述转换光耦电路用于接收所述外部三相电源的其中两个线电压，并根据两个所述线电压输出两个方波电压；所述滤波电路用于接收两个所述方波电压，并输出两个所述方波电压的直流分量；所述检测电路用于接收两个所述直流分量，并输出缺相检测结果。本实用新型的缺相检测电路，解决空调缺相检测中响应速度慢和占用中央处理器较多引脚的问题。

Description

缺相检测电路

技术领域

本实用新型涉及到电源检测技术，特别是涉及到一种缺相检测电路。

背景技术

现有的空调硬件电路没有缺相检测的功能，一般为采用中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)配合计算机语言程序进行缺相检测，其存在的问题有：1、软件检测存在延迟，响应速度慢；2、三相电源的三相需要接入中央处理器相应的接口进行检测，占用中央处理器较多引脚。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种缺相检测电路，可解决空调缺相检测中响应速度慢和占用中央处理器较多引脚的问题。

本实用新型提出一种缺相检测电路，包括：线电压连接端口、转换光耦电路、滤波电路和检测电路；

所述转换光耦电路的输入端与所述线电压连接端口连接，所述转换光耦电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述检测电路的输入端连接；

所述线电压连接端口用于与外部三相电源连接；

所述转换光耦电路用于接收所述外部三相电源的其中两个线电压，并根据两个所述线电压输出两个方波电压；

所述滤波电路用于接收两个所述方波电压，并输出两个所述方波电压的直流分量；

所述检测电路用于接收两个所述直流分量，并输出缺相检测结果。

进一步的，所述线电压连接端口包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口、第二端口和第三端口用于与所述外部三相电源的三相一一对应连接。

进一步的，所述转换光耦电路包括第一转换光耦电路和第二转换光耦电路；

所述第一转换光耦电路设置有两个第一转换输入端和一个第一转换输出端，两个所述第一转换输入端与所述第一端口和第二端口一一对应连接，所述第一转换输出端与所述滤波电路的输入端连接；

所述第二转换光耦电路设置有两个第二转换输入端和一个第二转换输出端，两个所述第二转换输入端与所述第二端口和第三端口一一对应连接，所述第二转换输出端与所述滤波电路的输入端连接；

所述第一转换光耦电路用于接收其中一个所述线电压，并根据接收的所述线电压输出第一方波电压；

所述第二转换光耦电路用于接收另一个所述线电压，并根据接收的所述线电压输出第二方波电压。

进一步的，所述滤波电路包括第一滤波电路和第二滤波电路；

所述第一滤波电路设置有第一滤波输入端和第一滤波输出端，所述第一滤波输入端与所述第一转换输出端连接，所述第一滤波输出端与所述检测电路的输入端连接；

所述第二滤波电路设置有第二滤波输入端和第二滤波输出端，所述第二滤波输入端与所述第二转换输出端连接，所述第二滤波输出端与所述检测电路的输入端连接；

所述第一滤波电路用于接收所述第一方波电压，并输出所述第一方波电压的直流分量；

所述第二滤波电路用于接收所述第二方波电压，并输出所述第二方波电压的直流分量。

进一步的，所述检测电路为或门检测电路，所述检测电路设置有两个检测输入端和一个检测输出端；

两个所述检测输入端均为所述检测电路的输入端，并且与所述第一滤波输出端和第二滤波输出端一一对应连接；所述检测输出端为所述检测电路的输出端；

所述检测电路用于接收所述第一方波电压的直流分量和第二方波电压的直流分量，并输出缺相检测结果。

进一步的，所述第一转换光耦电路包括第一光电耦合器、第一电阻和第一电容；

所述第一光电耦合器设置有两个第一发射端口和两个第一接收端口；两个所述第一发射端口分别为两个所述第一转换输入端；

其中一个所述第一接收端口、所述第一电阻的一端和所述第一电容的一端相互连接，并且连接所述第一转换输出端；

所述第一电阻的另一端连接有第一直流电源，另一个所述第一接收端口和所述第一电容的另一端接地。

进一步的，所述第二转换光耦电路包括第二光电耦合器、第五电阻和第二电容；

所述第二光电耦合器设置有两个第二发射端口和两个第二接收端口；两个所述第二发射端口分别为两个所述第二转换输入端；

其中一个所述第二接收端口、所述第五电阻的一端和所述第二电容的一端相互连接，并且连接所述第二转换输出端；

所述第五电阻的另一端连接有所述第一直流电源，另一个所述第二接收端口和所述第二电容的另一端接地。

进一步的，所述检测电路包括第七电阻、第二二极管和第四二极管；所述第七电阻的一端、所述第二二极管的输出端和所述第四二极管的输出端相互连接，并且连接所述检测电路的输出端；所述第七电阻的另一端连接有第二直流电源；所述第二直流电源的电压小于所述第一直流电源的电压，并且大于幅值与所述第一直流电源的电压相等、占空比为50％的方波电压的直流分量；所述第二二极管的输入端和第四二极管的输入端为所述检测电路的两个输入端。

进一步的，所述第一滤波电路包括第三电阻和第三电容；所述第三电阻的一端和所述第三电容的一端相互连接，并且连接所述第一滤波输出端；所述第三电阻的另一端连接所述第一滤波输入端，所述第三电容的另一端接地；

所述第二滤波电路包括第六电阻和第四电容；所述第六电阻的一端和所述第四电容的一端相互连接，并且连接所述第二滤波输出端；所述第六电阻的另一端连接所述第二滤波输入端，所述第四电容的另一端接地。

进一步的，还包括：光耦保护电路；所述光耦保护电路的输入端与所述线电压连接端口连接，所述光耦保护电路的输出端与所述转换光耦电路的输入端连接；所述光耦保护电路用于保护所述转换光耦电路。

本实用新型的缺相检测电路的有益效果为：通过所述线电压连接端口与外部三相电源连接，通过所述转换光耦电路接收所述外部三相电源的其中两个线电压，并根据两个所述线电压输出两个方波电压，通过所述滤波电路接收两个所述方波电压，并输出两个所述方波电压的直流分量，通过所述检测电路接收两个所述直流分量，并输出缺相检测结果，实现了仅通过硬件电路解决空调缺相检测中响应速度慢和占用中央处理器较多引脚的问题，同时具有电路结构简单、应用元器件少的特点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种缺相检测电路的电路图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“上述”“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在上述特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

参照图1，本实用新型实施例的一种缺相检测电路，包括：线电压连接端口10、转换光耦电路30、滤波电路40和检测电路50；上述转换光耦电路30的输入端与上述线电压连接端口10连接，上述转换光耦电路30的输出端与上述滤波电路40的输入端连接，上述滤波电路40的输出端与上述检测电路50的输入端连接；上述线电压连接端口10用于与外部三相电源连接；上述转换光耦电路30用于接收上述外部三相电源的其中两个线电压，并根据两个上述线电压输出两个方波电压；上述滤波电路40用于接收两个上述方波电压，并输出两个上述方波电压的直流分量；上述检测电路50用于接收两个上述直流分量，并输出缺相检测结果。

本实用新型实施例提供的一种缺相检测电路实现了仅通过硬件电路解决空调缺相检测中响应速度慢和占用中央处理器较多引脚的问题，同时具有电路结构简单、应用元器件少的特点。

上述线电压连接端口10包括第一端口、第二端口和第三端口，上述第一端口、第二端口和第三端口用于与上述外部三相电源的三相一一对应连接。本实施例中，第一端口、第二端口和第三端口分别为S端口、T端口和R端口。

上述转换光耦电路30包括第一转换光耦电路和第二转换光耦电路；上述第一转换光耦电路设置有两个第一转换输入端和一个第一转换输出端，两个上述第一转换输入端与上述第一端口和第二端口一一对应连接，上述第一转换输出端与上述滤波电路40的输入端连接；上述第二转换光耦电路设置有两个第二转换输入端和一个第二转换输出端，两个上述第二转换输入端与上述第二端口和第三端口一一对应连接，上述第二转换输出端与上述滤波电路40的输入端连接；上述第一转换光耦电路用于接收其中一个上述线电压，并根据该线电压输出第一方波电压；上述第二转换光耦电路用于接收另一个上述线电压，并根据该线电压输出第二方波电压。

上述滤波电路40包括第一滤波电路和第二滤波电路；上述第一滤波电路设置有第一滤波输入端和第一滤波输出端，上述第一滤波输入端与上述第一转换输出端连接，上述第一滤波输出端与上述检测电路的输入端连接；上述第二滤波电路设置有第二滤波输入端和第二滤波输出端，上述第二滤波输入端与上述第二转换输出端连接，上述第二滤波输出端与上述检测电路的输入端连接；上述第一滤波电路用于接收上述第一方波电压，并输出上述第一方波电压的直流分量；上述第二滤波电路用于接收上述第二方波电压，并输出上述第二方波电压的直流分量。

上述检测电路50为或门检测电路，上述检测电路50设置有两个检测输入端和一个检测输出端A；两个上述检测输入端均为上述检测电路50的输入端，并且与上述第一滤波输出端和第二滤波输出端一一对应连接；上述检测输出端A为上述检测电路50的输出端；上述检测电路50用于接收上述第一方波电压的直流分量和第二方波电压的直流分量，并输出缺相检测结果。

上述第一转换光耦电路包括第一光电耦合器IC1、第一电阻R1和第一电容C1；上述第一光电耦合器IC1设置有两个第一发射端口P1、P2和两个第一接收端口P3、P4；两个上述第一发射端口P1、P2分别为两个上述第一转换输入端；其中一个上述第一接收端口P3、上述第一电阻R1的一端和上述第一电容C1的一端相互连接，并且连接上述第一转换输出端；上述第一电阻R1的另一端连接有第一直流电源，另一个上述第一接收端P4口和上述第一电容C1的另一端接地。

上述第二转换光耦电路包括第二光电耦合器IC2、第五电阻R5和第二电容C2；上述第二光电耦合器IC2设置有两个第二发射端口P5、P6和两个第二接收端口P7、P8；两个上述第二发射端口P5、P6分别为两个上述第二转换输入端；其中一个上述第二接收端口P7、上述第五电阻R5的一端和上述第二电容C2的一端相互连接，并且连接上述第二转换输出端；上述第五电阻R5的另一端连接有上述第一直流电源，另一个上述第二接收端口P8和上述第二电容C2的另一端接地。

上述检测电路50包括第七电阻R7、第二二极管D2和第四二极管D4；上述第七电阻的一端R7、上述第二二极管D2的输出端和上述第四二极管D4的输出端相互连接，并且连接上述检测电路50的输出端；上述第七电阻R7的另一端连接有第二直流电源REF；上述第二直流电源REF的电压小于上述第一直流电源的电压，并且大于幅值与上述第一直流电源的电压相等、占空比为50％的方波电压的直流分量；上述第二二极管D2的输入端和第四二极管D4的输入端为上述检测电路50的两个输入端。

上述第一滤波电路包括第三电阻R3和第三电容C3；上述第三电阻R3的一端和上述第三电容C3的一端相互连接，并且连接上述第一滤波输出端；上述第三电阻R3的另一端连接上述第一滤波输入端，上述第三电容C3的另一端接地；上述第二滤波电路包括第六电阻R6和第四电容C4；上述第六电阻R6的一端和上述第四电容C4的一端相互连接，并且连接上述第二滤波输出端；上述第六电阻R6的另一端连接上述第二滤波输入端，上述第四电容C4的另一端接地。本实用新型实施例的一种缺相检测电路在应用中，第三电阻R3和第三电容C3需要选择合适的参数使第一滤波电路可输出第一方波电压的直流分量；第六电阻R6和第四电容C4需要选择合适的参数使第二滤波电路可输出第二方波电压的直流分量。

本实用新型实施例的一种缺相检测电路，还包括：光耦保护电路20；上述光耦保护电路20的输入端与上述线电压连接端口10连接，上述光耦保护电路20的输出端与上述转换光耦电路30的输入端连接；上述光耦保护电路20用于保护上述转换光耦电路30。

本实施例中，光耦保护电路20包括第一光耦保护电路和第二光耦保护电路；上述第一光耦保护电路包括第一二极管D1和第二电阻R2，上述第一二极管D1的输入端与上述第一端口连接，上述第一二极管D1的输出端与实时第二电阻R2的其中一端连接，上述第二电阻R2的另一端与其中一个第一发射端口P1连接；上述第二光耦保护电路包括第三二极管D3和第四电阻R4，上述第三二极管D3的输入端与上述第三端口连接，上述第三二极管D3的输出端与实时第四电阻R4的其中一端连接，上述第四电阻R4的另一端与其中一个第二发射端口P5连接。

本实施例中，通过S端口和T端口，以及R端口和T端口分别输入两个频率为50Hz、幅值的380VAC的线电压。第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4选取击穿电压为1200V以上的反向截止二极管。第一电阻R1和第五电阻R5为上拉电阻，选择普通贴片电阻。第一电容C1和第一电容C2为滤波电容，一般选取220pf的滤波电容。第一直流电源选取+5V的直流电源。

本实用新型的工作原理为：

在外部三相电源无缺相时，线电压ST和线电压RT均为正弦波；因此在线电压ST和线电压RT的作用下，通过转换光耦电路30可输出幅度为5V、占空比为50％的方波电压，再通过滤波电路40输出幅值为5V、占空比为50％的方波电压的直流分量(电压值小于5V)，并且由于第二直流电源REF的电压大于幅值与上述第一直流电源的电压相等、占空比为50％的方波电压的直流分量，此时检测电路50的输出端的电压不等于5V(小于5V)。

在外部三相电源缺相时，无线电压ST和/或线电压RT输入；转换光耦电路30不进行转换，滤波电路40输出第一直流电源，并且由于第二直流电源REF的电压小于上述第一直流电源的电压，此时检测电路50的输出端的电压被钳位到5V。

因此，通过测量检测电路50的输出端(检测输出端A)电压即可判断三相电源是否缺相，如检测电路50的输出端的电压等于第一直流电源的电压时缺相，检测电路50的输出端的电压小于第一直流电源的电压时无缺相。

以上上述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种缺相检测电路，其特征在于，包括：线电压连接端口、转换光耦电路、滤波电路和检测电路；

所述线电压连接端口用于与外部三相电源连接；

2.根据权利要求1所述的缺相检测电路，其特征在于，所述线电压连接端口包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口、第二端口和第三端口用于与所述外部三相电源的三相一一对应连接。

3.根据权利要求2所述的缺相检测电路，其特征在于，所述转换光耦电路包括第一转换光耦电路和第二转换光耦电路；

4.根据权利要求3所述的缺相检测电路，其特征在于，所述滤波电路包括第一滤波电路和第二滤波电路；

5.根据权利要求4所述的缺相检测电路，其特征在于，所述检测电路为或门检测电路，所述检测电路设置有两个检测输入端和一个检测输出端；

6.根据权利要求3所述的缺相检测电路，其特征在于，所述第一转换光耦电路包括第一光电耦合器、第一电阻和第一电容；

7.根据权利要求6所述的缺相检测电路，其特征在于，所述第二转换光耦电路包括第二光电耦合器、第五电阻和第二电容；

8.根据权利要求7所述的缺相检测电路，其特征在于，所述检测电路包括第七电阻、第二二极管和第四二极管；所述第七电阻的一端、所述第二二极管的输出端和所述第四二极管的输出端相互连接，并且连接所述检测电路的输出端；所述第七电阻的另一端连接有第二直流电源；所述第二直流电源的电压小于所述第一直流电源的电压，并且大于幅值与所述第一直流电源的电压相等、占空比为50％的方波电压的直流分量；所述第二二极管的输入端和第四二极管的输入端为所述检测电路的两个输入端。

9.根据权利要求4所述的缺相检测电路，其特征在于，所述第一滤波电路包括第三电阻和第三电容；所述第三电阻的一端和所述第三电容的一端相互连接，并且连接所述第一滤波输出端；所述第三电阻的另一端连接所述第一滤波输入端，所述第三电容的另一端接地；

10.根据权利要求1所述的缺相检测电路，其特征在于，还包括：光耦保护电路；所述光耦保护电路的输入端与所述线电压连接端口连接，所述光耦保护电路的输出端与所述转换光耦电路的输入端连接；所述光耦保护电路用于保护所述转换光耦电路。