CN216794604U - 三相过欠压保护电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种三相过欠压保护电路。三相过欠压保护电路包括：电源模块将第一电压降压得到第一参考电压和第二参考电压，将第一参考电压和第二参考电压输出至比较模块。其中，第一参考电压大于第二参考电压。采集模块将第一电压降压后得到采集电压输出至比较模块。比较模块将采集电压与第一参考电压和第二参考电压做比较，当采集电压大于第一参考电压时使驱动模块导通，或当采集电压小于第二参考电压时使驱动模块导通。驱动模块导通时，触发执行模块断开外部用电设备与外部供电设备的连接。本申请实施例中，可以在检测到外部用电设备的工作电压偏高或偏低时，断开外部用电设备与外部供电设备的连接，以保护外部用电设备。

Description

三相过欠压保护电路

技术领域

本申请涉及供电控制的电路技术领域，具体涉及一种三相过欠压保护电路。

背景技术

目前，交流电源广泛应用在各个领域，为各个领域的用电设备即负载供电，以使用电设备正常工作。但是现有技术中，还存在如下技术问题：在用电设备与交流电源导通正常工作时，由于各种原因可能会导致出现过压或欠压等情况，从而导致对用电设备的运行造成很大的影响。比如，在工业控制、电动机保护等领域，欠压时即当用电设备的工作电压低于用电设备的预设工作电压时，会对用电设备造成损坏。过压时即当用电设备的工作电压高于用电设备的预设工作电压时，也会对用电设备造成损坏。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供一种三相过欠压保护电路，该三相过欠压保护电路可以在检测到外部用电设备的工作电压偏高或偏低时触发执行模块断开外部用电设备与外部供电设备的连接，以在外部用电设备的工作电压偏高或偏低时达到保护外部用电设备的效果。

一方面，本申请提供了一种三相过欠压保护电路，包括：电源模块、采集模块、比较模块、驱动模块和执行模块。电源模块，将通过三相电中每根火线输出至电源模块的第一电压降压得到第一参考电压和第二参考电压，将第一参考电压和第二参考电压输出至比较模块。其中，第一参考电压大于第二参考电压。采集模块将通过三相电中每根火线输出至采集模块的第一电压降压后得到与每根火线分别对应的采集电压，将每个采集电压输出至比较模块。比较模块将每根火线对应的采集电压分别与第一参考电压和第二参考电压做比较，当任意一个火线对应的采集电压大于第一参考电压时使驱动模块导通，或当任意一个火线对应的采集电压小于第二参考电压时使驱动模块导通。驱动模块导通时，触发执行模块断开外部用电设备与外部供电设备的连接。

本申请实施例的技术方案中，通过三相电中每根火线输出至电源模块的第一电压可以理解为外部用电设备(即负载)接入外部供电设备(即三相电源)时外部用电设备的工作电压，该第一电压为通过每根火线输出至电源模块的多个电压值。本申请实施例在检测到外部用电设备的工作电压即第一电压过高(如过压)或过低(零压、负压、欠压或缺相等)时使驱动模块导通。从而驱动模块触发执行模块以断开外部用电设备与外部供电设备的连接，达到保护外部用电设备的效果。本实施例中电路结构较为简单、成本低、易于推广使用。

在一些实施例中，电源模块包括第一降压模块和第二降压模块。第一降压模块，将通过三相电中每根火线输出至电源模块的第一电压降压至第二电压以供电比较模块，并将第二电压输出至第二降压模块。第二降压模块，对第二电压滤波分压后得到第一参考电压和第二参考电压，将第一参考电压和第二参考电压输出至比较模块。

本实施例可以通过第一降压模块将上述第一电压降压至第二电压，通过第二降压模块对第二电压滤波分压后得到第一参考电压和第二参考电压，以提升本方案的普适性。

在一些实施例中，第一降压模块包括：第一降压单元、第二降压单元、第三降压单元、第四降压单元、第一稳压二极管、场效应晶体管、第二稳压二极管和三个整流二极管；三个整流二极管与三相电的每个火线一一对应。每个整流二极管的正极分别用于电连接于对应的的火线，负极电连接于执行模块的输入端，执行模块的输出端电连接于第一降压单元的输入端，第一降压单元的输出端电连接于第二降压单元的输入端，第二降压单元的输出端电连接于场效应晶体管的漏极。第一降压单元的输出端还电连接于第三降压单元的输入端，第三降压单元的输出端电连接于场效应晶体管的栅极。第三降压单元的输出端和场效应晶体管的栅极电连接于第一稳压二极管的负极，第一稳压二极管的正极用于接三相电的零线。场效应晶体管的源极电连接于第四降压单元的输入端，第四降压单元的输出端电连接于第二稳压二极管的负极，第二稳压二极管的正极用于接三相电的零线。第一降压模块通过第四降压单元的输出端得到第二电压以供电比较模块，并将第二电压输出至第二降压模块。

在一些实施例中，三相过欠压保护电路还包括第五电容。第五电容的一端电连接于上述第四降压单元的输出端，第五电容的另一端接地线，第五电容用于滤波。

在一些实施例中，第二降压模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容以及第二电容。第一降压模块输出第二电压至第一电阻的输入端，第一电阻的输出端电连接于第二电阻输入端，第二电阻的输出端用于接三相电的零线，第一电容与第二电阻并联，第一电阻和第二电阻的公共端输出第二参考电压至比较模块。第一降压模块输出至第三电阻的输入端，第三电阻的输出端电连接于第四电阻输入端，第四电阻的输出端用于接三相电的零线，第二电容与第四电阻并联，第三电阻和第四电阻的公共端输出第一参考电压至比较模块。

本实施例的技术方案中，通过第一电阻、第二电阻和第一电容的作用实现上述降压效果，以提供比较模块第二参考电压。通过第三电阻、第四电阻和第二电容的作用实现上述降压效果，以提供比较模块第一参考电压。即通过上述第二降压模块的降压效果实现提供给比较模块不同的第一参考电压和第二参考电压，以进一步提升本申请技术方案的可实现性。

在一些实施例中，第二降压模块还可以包括滤波电容。滤波电容的正极电连接于第四降压单元的输出端，滤波电容的负极用于接地线。滤波电容用于滤波，使滤波电容的后级电路得到一个较为平滑的直流电压。

在一些实施例中，采集模块包括三个第三降压模块，每个第三降压模块分别用于电连接三相电中不同的火线。每个第三降压模块均包括：第四整流二极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三电容。第四整流二极管的正极用于与三相电的其中一个火线电连接，以采集第一电压；第四整流二极管的负极电连接于第五电阻的输入端，第五电阻的输出端电连接于第六电阻的输入端，第六电阻的输出端电连接于第七电阻的输入端，第七电阻的输出端用于接地线。第三电容与第七电阻并联。第六电阻的输出端输出采集电压至比较模块。

本实施例的技术方案中，通过第四整流二极管实现半波整流，通过第五电阻、第六电阻以及第七电阻的分压作用，提供采集电压至比较模块。并且通过第三电容进行滤波，使得第三电容的后级电路可以得到一个较为平滑的直流电压，可以进一步提升执后级电路正常工作的可靠性。

在一些实施例中，三相过欠压保护电路还包括第一开关二极管；且第一开关二极管的正极电连接于采集模块的输出端，负极电连接于比较模块的输入端。本实施例的技术方案中，由于第一开关二极管具有单向导通作用，所以可以通过第一开关二极管两端的电压大小关系来使第一开关二极管处于导通或截至状态，以驱使比较模块的工作状态。

本申请实施例的技术方案，当第一开关二极管处于导通时，说明采集模块与比较模块之间的连接导通，当第一开关二极管处于截至状态时说明采集模块与比较模块之间的连接断开。由于第一开关二极管具有单向导通作用，所以可以避免三相过欠压保护电路反接至电源时，对三相过欠压保护电路中各元器件造成损坏。

和/或，三相过欠压保护电路还包括三个压敏电阻，且每个压敏电阻的输入端分别用于接三相电不同的火线，输出端分别用于接三相电的零线，以通过压敏电阻对压敏电阻的后级电路进行浪涌保护。

在一些实施例中，比较模块包括第一比较器和第二比较器。电源模块将第一参考电压输出至第一比较器的正输入端，将第二参考电压输出至第二比较器的负输入端。当任意一个火线对应的采集电压大于第一参考电压时，使得第一比较器的正极输入端的电压小于第一比较器的负极输入端的电压，第一比较器的输出端输出低电平，第二比较器的正极输入端的电压大于第二比较器的正极输入端的电压，第二比较器的输出端输出高电平。当任意一个火线对应的采集电压小于第二参考电压时，第一比较器的正极输入端的电压大于第一比较器的负极输入端的电压，第一比较器的输出端输出高电平，第二比较器的正极输入端的电压小于第二比较器的负极输入端的电压，第二比较器的输出端输出低电平。第一比较器的输出端输出低电平时，使驱动模块导通。第二比较器的输出端输出低电平时，使驱动模块导通。

本实施例的技术方案中，可以通过第一比较器正极输入端的电压与第一比较器负极输入端的电压大小关系，来使第一比较器的输出端输出高电平或低电平。通过第二比较器正极输入端的电压与第二比较器负极输入端的电压大小关系来使第二比较器的输出端输出高电平或低电平。并以此实现使驱动模块断开或导通。

在一些实施例中，三相过欠压保护电路还包括第一通断模块和第二通断模块。第一比较器的输出端电连接于第一通断模块的控制端，第一通断模块的输出端电连接于驱动模块，使得第一比较器的输出端输出低电平时，第一通断模块导通，第一比较器的输出端输出高电平时，第一通断模块断开。第二比较器的输出端电连接于第二通断模块的控制端，第二通断模块的输出端电连接于驱动模块，使得第二比较器的输出端输出低电平时，第二通断模块导通，第二比较器的输出端输出高电平时，第二通断模块断开。第一通断模块导通或第二通断模块导通，使驱动模块导通。第一通断模块断开且第二通断模块断开，使驱动模块断开。

本实施例的技术方案中，可以通过第一比较器使第一通断模块导通来实现使驱动模块导通，或通过第二比较器使第二通断模块导通来实现使驱动模块导通。以及，通过第一比较器使第一通断模块断开且第二比较器使第二通断模块断开来实现使驱动模块断开。

在一些实施例中，第一通断模块包括：第一三极管、第八电阻、第九电阻和第十电阻；第八电阻的输入端分别电连接于第一比较器的输出端和第九电阻的输入端，第八电阻的输出端电连接于第一三极管的基极；第一三极管的发射极电连接于第九电阻的输出端，通过第一三极管的发射极接收电源模块输出的第二电压，第一三极管的集电极分别电连接于驱动模块和第十电阻的输入端，第十电阻的输出端接地线；

本实施例的技术方案中，提供了一种第一通断模块的具体电路结构形式，并且可以通过第一比较器使第一三极管导通来实现使驱动模块导通。

和/或，

第二通断模块包括：第二三极管、第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻；第十一电阻的输入端分别电连接于第二比较器的输出端和第十二电阻的输入端，第十一电阻的输出端电连接于第二三极管的基极；第二三极管的发射极电连接于第十二电阻的输出端，通过第二三极管的发射极接收电源模块输出的第二电压，第二三极管的集电极分别电连接于驱动模块和第十三电阻的输入端，第十三电阻的输出端接地线。

本实施例的技术方案中，提供了一种第二通断模块的具体电路结构形式，并且可以通过第二比较器使第二三极管导通来实现使驱动模块导通。

另外本实施例的技术方案中还可以通过第一比较器使第一三极管断开且通过第二比较器使第二三极管断开来实现使驱动模块断开。

在一些实施例中，驱动模块包括：第二开关二极管、第三开关二极管、第十四电阻、第十五电阻、第四电容、第三三极管。第一三极管的集电极电连接于第二开关二极管的正极，第二开关二极管的负极电连接于第十四电阻的输入端。第二三极管的集电极电连接于第三开关二极管的正极，第三开关二极管的负极电连接于第十四电阻的输入端。第十四电阻的输出端连接于第十五电阻的输入端，第十五电阻的输出端接地线，第四电容与第十五电阻并联。第三三极管的第一管脚接地线，第二管脚接分别电连接电源模块和执行模块的输出端，第三管脚电连接第十四电阻的输出端。第一通断模块导通时使第二开关二极管导通，第二通断模块导通时使第三开关二极管导通。第二开关二极管或第三开关二极管导通时使第三三极管导通，以触发执行模块断开外部用电设备与外部供电设备的连接。

第二方面，本实施例还提供了一种用电装置，包括：外部用电设备和以上任意一项实施例的三相过欠压保护电路。外部用电设备电连接于采集模块。驱动模块导通时，触发执行模块断开外部用电设备与外部供电设备的连接。

本实施例中，由于用电装置包括了以上任意一个实施例的三相过欠压保护电路，所以本实施例可以在检测到外部用电设备的工作电压即第一电压过高(如过压)或过低(零压、负压、欠压或缺相等)时使驱动模块导通。从而驱动模块触发执行模块以断开外部用电设备与外部供电设备的连接，达到保护外部用电设备的效果。本实施例中电路结构较为简单、成本低、易于推广使用。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一些实施例中三相过欠压保护电路的结构示意图。

图2为本申请一些实施例中三相过欠压保护电路的电路原理图。

图3为本申请一些实施例中部分驱动模块和第一降压模块的电路原理放大图。

图4为本申请一些实施例中第二降压模块的电路原理放大图。

图5为本申请一些实施例中采集模块电路原理放大图。

图6为本申请一些实施例中比较模块、第一通断模块、第二通断模块以及部分驱动模块的电路原理放大图。

具体实施方式中的附图标号如下：

11-电源模块；111-第一降压模块；112-第二降压模块；12-采集模块；13-比较模块；14-驱动模块；15-执行模块；R1-第一降压电阻；R2-第二降压电阻；R3-第三降压电阻；Q1-MOS管；R4-第四降压电阻；R5-第五降压电阻；R6-第六降压电阻；ZD1-第一稳压二极管；ZD2-第二稳压二极管；RV1-第一压敏电阻；RV2-第二压敏电阻；RV3-第三压敏电阻；D1-第一整流二极管；D2-第二整流二极管；D3-第三整流二极管；R01-第一电阻；R02-第二电阻；R03-第三电阻；R04-第四电阻；C01-第一电容；C02-第二电容；C-滤波电容；D1-第一整流二极管；D2-第二整流二极管；D3-第三整流二极管；D4-第四整流二极管；R05-第五电阻；R06-第六电阻；R07-第七电阻；C03-第三电容；D5-第一二极管；D6-第二二极管；Q2-第一三极管；R08-第八电阻；R09-第九电阻；R10-第十电阻；Q3-第二三极管；R11-第十一电阻；R12-第十二电阻；R13-第十三电阻；D7-第二开关二极管；D8-第三开关二极管；R14-第十四电阻；R15-第十五电阻；C04-第四电容；Q4-第三三极管；L1-第一火线；L2-第二火线；L3-第三火线；N-零线；C05-第五电容。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有明确的规定和限定，技术术语“电连接”“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是通过导线连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请的一些实施例公开了一种三相过欠压保护电路，请参考图1，图1为本申请一些实施例中三相过欠压保护电路的结构示意图。比如：外部用电设备即负载可以通过开关或插头与插座的配合等方式接入三相电的第一火线、第二火线、第三火线和零线中。本实施例的三相电为本领域广义理解的三相交流电，并且本申请对三相交流电的电压大小不做限制，可以为120V、也可以为220V、230V等，在实际的应用中，可以根据外部用电设备正常工作时的工作电压来确定三相交流电的电压大小。在外部用电设备接入至三相交流电的第一火线、第二火线、第三火线和零线时，该三相过欠压保护电路也通过第一引脚、第二引脚、第三引脚以及第四引脚接入至上述交流电的第一火线、第二火线、第三火线和零线中。

如图1所示，三相过欠压保护电路包括：电源模块11、采集模块12、比较模块13、驱动模块14和执行模块15。电源模块11将通过三相电中每根火线输出至电源模块11的第一电压降压得到第一参考电压Vref_H和第二参考电压Vref_L，将第一参考电压Vref_H和第二参考电压Vref_L输出至比较模块13。其中，第一参考电压Vref_H大于第二参考电压Vref_L。采集模块12将通过三相电中每根火线输出至采集模块12的第一电压降压后得到与每根火线分别对应的采集电压，将每个采集电压输出至比较模块13。比较模块13将每根火线对应的采集电压分别与第一参考电压Vref_H和第二参考电压Vref_L做比较，当任意一个火线对应的采集电压大于第一参考电压Vref_H时使驱动模块14导通，或当任意一个火线对应的采集电压小于第二参考电压Vref_L时使驱动模块14导通。驱动模块导通14时，触发执行模块15断开外部用电设备与外部供电设备的连接。

在实际的应用中，当外部用电设备即负载通过插头与插座配合的方式接入三相电的第一火线、第二火线、第三火线和零线中时。如果三相电中的每一相电压都是外部用电设备工作所需的电压，则采集电压会大于或等于第二参考电压Vref_L且小于或等于第一参考电压Vref_H，使驱动模块14断开。驱动模块14断开时，执行模块15不工作，不会断开外部用电设备与外部供电设备的连接。从而，当采集电压大于或等于第二参考电压Vref_L且小于或等于第一参考电压Vref_H时，外部用电设备与外部供电设备连接正常，以使外部用电设备正常工作。随着第一电压的变化，使得当任意一个火线对应的采集电压大于第一参考电压Vref_H时使驱动模块14导通，当任意一个火线对应的采集电压小于第二参考电压Vref_L时使驱动模块14导通，以触发执行模块15断开外部用电设备与外部供电设备的连接，达到保护用电设备的效果。

或者，当外部用电设备即负载通过插头与插座配合的方式接入三相电的第一火线、第二火线、第三火线和零线中时。如果三相电中的任意一个火线对应的采集电压大于第一参考电压Vref_H时使驱动模块14导通，则使驱动模块14导通。如果三相电中的任意一个火线对应的采集电压小于第二参考电压Vref_L时使驱动模块14导通。驱动模块14触发执行模块15断开外部用电设备与外部供电设备的连接，达到保护用电设备的效果。

电源模块11包括第一降压模块111和第二降压模块112。第一降压模块111将通过三相电中每根火线输出至电源模块11的第一电压降压至第二电压以供电比较模块13，并将第二电压输出至第二降压模块112。第二降压模块112对第二电压滤波分压后得到第一参考电压Vref_H和第二参考电压Vref_L，将第一参考电压Vref_H和第二参考电压Vref_L输出至比较模块13。通过第一降压模块111将上述第一电压降压至第二电压，通过第二降压模块112对第二电压滤波分压后得到第一参考电压Vref_H和第二参考电压Vref_L，以提升本方案的普适性。

举例而言，本实施例中的执行模块可以为线圈。本申请的三相过欠压保护电路可以用在外部用电设备上，外部用电设备在本领域中通常指的是负载。比如在本申请中，当三相过欠压保护电路中的驱动模块导通时，使得通过执行模块即线圈的电流瞬间增大，线圈得电后动作以断开外部用电设备与外部供电设备的连接。

值得一提的是，外部用电设备的工作电压可以理解为外部用电设备即负载接入三相电时每一根火线的电压即上述采集的第一电压，该第一电压应为分别通过每一根火线采集的多个电压值。在实际的应用中，通过每个火线的电压都是一个实时变化的电压。并且随着外界环境等因素的影响，每个火线上的第一电压不仅方向会变，大小也可能会改变。

综上，本申请实施例的技术方案中，通过三相电中每根火线输出至电源模块11的第一电压可以理解为外部用电设备(即负载)接入外部供电设备(即三相电源)时外部用电设备的工作电压，该第一电压为通过每根火线输出至电源模块11的多个电压值。本申请实施例在检测到外部用电设备的工作电压即第一电压过高(如过压)或过低(零压、负压、欠压或缺相等)时使驱动模块14导通。从而驱动模块14触发执行模块15以断开外部用电设备与外部供电设备的连接，达到保护外部用电设备的效果。本实施例中电路结构较为简单、成本低、易于推广使用。

本申请的另一实施例公开了一种三相过欠压保护电路，请参考图2至图6。本实施例除包含以上任意一实施例的技术特征外，还包含以下技术特征：

如图2至图6所示，第一降压模块包括：第一降压单元、第二降压单元、第三降压单元、第四降压单元、第一稳压二极管ZD1、场效应晶体管Q1(场效应晶体管Q1指的是MOS管，MOS是MOSFET的缩写，MOS管指的是半导体场效应晶体管)、第二稳压二极管ZD2和三个整流二极管。三个整流二极管与三相电的每个火线一一对应。每个整流二极管的正极分别用于电连接于对应的火线，负极电连接于执行模块即线圈Coil1的输入端。线圈Coil1的输出端电连接于第一降压单元的输入端，第一降压单元的输出端电连接于第二降压单元的输入端，第二降压单元的输出端电连接于场效应晶体管Q1的漏极D。第一降压单元的输出端还电连接于第三降压单元的输入端，第三降压单元的输出端电连接于场效应晶体管Q1的栅极G。第三降压单元的输出端和场效应晶体管Q1的栅极G电连接于第一稳压二极管ZD1的负极，第一稳压二极管ZD1的正极用于接三相电的零线。场效应晶体管Q1的源极S电连接于第四降压单元的输入端，第四降压单元的输出端电连接于第二稳压二极管ZD2的负极，第二稳压二极管ZD2的正极用于接三相电的零线。第一降压模块通过第四降压单元的输出端得到第二电压以供电比较模块，并将第二电压输出至第二降压模块。

比如，三个整流二极管分别是第一整流二极管D1、第二整流二极管D2和第三整流二极管D3。第一整流二极管D1的正极用于电连接于第一火线L1，负极电连接于线圈Coil1的输入端。第二整流二极管D2的正极用于电连接于第二火线L2，负极电连接于线圈Coil1的输入端。第三整流二极管D3的正极用于电连接于第三火线L3，负极电连接于线圈Coil1的输入端。

图2中，以第一降压单元包括第一降压电阻R1和第二降压电阻R2，第二降压单元包括第三降压电阻R3，第三降压单元包括第四降压电阻R4和第五降压电阻R5，第四降压单元包括第六降压电阻R6为例进行说明。但是应当理解为并非将第一降压单元限制为两个电阻，将第二降压单元限制为一个电阻，将第三降压单元限制为两个电阻，将第四降压单元限制为一个电阻，而是可以根据实际电路中所需要的电压和电流的大小来分别设置第一降压单元、第二降压单元、第三降压单元以及第四降压单元中电阻的个数。

具体的：线圈Coil1的输出端电连接于第一降压电阻R1的输入端，第一降压电阻R1的输出端电连接于第二降压电阻R2的输入端，第二降压电阻R2的输出端电连接于第三降压电阻R3的输入端，第三降压电阻R3的输出端电连接于场效应晶体管Q1的漏极D。第二降压电阻R2的输出端还电连接于第四降压电阻R4的输入端，第四降压电阻R4的输出端电连接于第五降压电阻R5的输入端，第五降压电阻R5的输出端电连接于场效应晶体管Q1的栅极G。第五降压电阻R5的输出端和场效应晶体管Q1的栅极G电连接于第一稳压二极管ZD1的负极，第一稳压二极管ZD1的正极用于接三相电的零线N。场效应晶体管Q1的源极S电连接于第六降压电阻R6的输入端，第六降压电阻R6的输出端电连接于第二稳压二极管ZD2的负极，第二稳压二极管ZD2的正极用于接三相电的零线N。

本实施例中的三相过欠压保护电路还可以包括第五电容C05。第五电容C05的一端电连接于上述第六降压电阻R6的输出端，第五电容C05的另一端接地线，第五电容C05用于滤波。

第一降压模块通过第六降压电阻R6的输出端得到第二电压以供电比较模块，并将第二电压输出至第二降压模块。比如，第二电压可以为图中第六降压电阻R6的第二端所标注的电压VCC，此处的电压值可以但不限于为9V，可以根据实际需求来选用电路中所使用的电阻的阻值，来确定VCC的电压值。本实施例中，通过各个降压电阻的降压关系以及第一稳压二极管ZD1和第二稳压二极管ZD2作用将第六降压电阻R6的第二端稳定在上述第二电压。

另外，第二降压模块包括：第一电阻R01、第二电阻R02、第三电阻R03、第四电阻R04、第一电容C01以及第二电容C02。第一降压模块输出第二电压VCC至第一电阻R01的输入端，第一电阻R01的输出端电连接于第二电阻R02输入端，第二电阻R02的输出端用于接三相电的零线N，第一电容C01与第二电阻R02并联，第一电阻R01和第二电阻R02的公共端输出第二参考电压Vref_L至比较模块。通过第一电阻R01、第二电阻R02和第一电容C01的作用实现上述降压效果，以提供比较模块第二参考电压Vref_L。

第一降压模块输出至第三电阻R03的输入端，第三电阻R03的输出端电连接于第四电阻R04输入端，第四电阻R04的输出端用于接三相电的零线N，第二电容C02与第四电阻R04并联，第三电阻R03和第四电阻R04的公共端输出第一参考电压Vref_H至比较模块。通过第三电阻R03、第四电阻R04和第二电容C02的作用实现上述降压效果，以提供比较模块第一参考电压Vref_H。

综上，通过上述第二降压模块的降压效果实现提供给比较模块的第一参考电压Vref_H和第二参考电压Vref_L不同，以进一步提升本申请技术方案的可实现性。

值得一提的是，第二降压模块还可以包括滤波电容C。滤波电容C的正极电连接于第四降压单元即第六降压电阻R6的输出端，滤波电容C的负极用于接地线GND。滤波电容C用于滤波，使滤波电容C的后级电路得到一个较为平滑的直流电压。

值得一提的是，采集模块包括三个第三降压模块，每个第三降压模块分别用于电连接三相电中不同的火线。每个第三降压模块均包括：第四整流二极管D4、第五电阻R05、第六电阻R06、第七电阻R07、第三电容C03。第四整流二极管D4的正极用于与三相电的其中一个火线电连接，以采集第一电压。第四整流二极管D4的负极电连接于第五电阻R05的输入端，第五电阻R05的输出端电连接于第六电阻R06的输入端，第六电阻R06的输出端电连接于第七电阻R07的输入端，第七电阻R07的输出端用于接地线GND。第三电容C03与第七电阻R07并联。第六电阻R06的输出端输出采集电压至比较模块。通过第四整流二极管D4实现半波整流，通过第五电阻R05、第六电阻R06以及第七电阻R07的分压作用，提供采集电压至比较模块。并且通过第三电容C03进行滤波，使得第三电容C03的后级电路可以得到一个较为平滑的直流电压，可以进一步提升后级电路正常工作的可靠性。值得一提的是，本实施例并非将采集模块包含的电阻限制为三个。在实际的电路设计过程中应当理解为根据实际设计需求来设置采集模块中电阻的个数。比如第五电阻R05可以为一个也可以为多个，第六电阻R06可以为一个也可以为多个，第七电阻R07可以为一个也可以为多个。本申请实施例对采集模块包含的电阻个数不做限制。

本实施例中的比较模块包括第一比较器U1A和第二比较器U1B。电源模块将第一参考电压Vref_H输出至第一比较器U1A的正输入端，将第二参考电压Vref_L输出至第二比较器U1B的负输入端。当任意一个火线对应的采集电压大于第一参考电压Vref_H时，使得第一比较器U1A的正极输入端的电压小于第一比较器U1A的负极输入端的电压，第一比较器U1A的输出端输出低电平，第二比较器U1B的正极输入端的电压大于第二比较器U1B的正极输入端的电压，第二比较器U1B的输出端输出高电平。

当任意一个火线对应的采集电压小于第二参考电压Vref_L时，第一比较器U1A的正极输入端的电压大于第一比较器U1A的负极输入端的电压，第一比较器U1A的输出端输出高电平，第二比较器U1B的正极输入端的电压小于第二比较器U1B的负极输入端的电压，第二比较器U1B的输出端输出低电平。第一比较器U1A的输出端输出低电平时，使驱动模块导通。第二比较器U1B的输出端输出低电平时，使驱动模块导通。

具体而言，采集电压如图2和图6中的US1、US2以及US3。当任意一个火线对应的采集电压大于第一参考电压Vref_H可以理解为：US1、US2或US3中的任意一个值大于第一参考电压Vref_H。当任意一个火线对应的采集电压小于第二参考电压Vref_L可以理解为：US1、US2或US3中的任意一个值小于第二参考电压Vref_L。

于实际的应用中，当每个火线对应的采集电压均大于或等于第二参考电压Vref_L且小于或等于第一参考电压Vref_H时，第一比较器U1A的正极输入端的电压大于第一比较器U1A的负极输入端的电压，第一比较器U1A的输出端输出高电平。且第二比较器U1B的正极输入端的电压大于第二比较器U1B的正极输入端的电压，第二比较器U1B的输出端输出高电平。此时，驱动模块不导通，线圈Coil1不得电动作，不会断开外部用电设备和外部供电设备的连接。

另外，三相过欠压保护电路还包括第一开关二极管；且第一开关二极管的正极电连接于采集模块的输出端即上述第六电阻R06的输出端，负极电连接于比较模块的输入端。本实施例的技术方案中，由于第一开关二极管具有单向导通作用，所以可以通过第一开关二极管两端的电压大小关系来使第一开关二极管处于导通或截至状态，以驱使比较模块的工作状态。具体而言：第一开关二极管多个第一二极管D5和多个第二二极管D6。每个第一二极管D5的正极分别电连接于每个采集模块的输出端，每个第一二极管D5的负极均电连接于第一比较器U1A的负极输入端。每个第二二极管D6的负极分别电连接于每个采集模块的输出端，每个第二二极管D6的正极均电连接于第二比较器U1B的正极输入端。值得一提的是，在实际的电路设计中，多个第一二极管D5和多个第二二极管D6分别可以由一个或多个双二极管组成，也可以由多个单二极管组成，本实施例的技术方案对此不作限制。由于第一二极管D5和第二二极管D6具有单向导通作用，所以可以通过第一二极管D5和第二二极管D6两端的电压大小关系来使第一二极管D5和第二二极管D6处于导通或截至状态。并且由于第一二极管D5和第二二极管D6具有单向导通作用，所以可以避免三相过欠压保护电路反接至电源时，对三相过欠压保护电路中各元器件造成损坏。

和/或，三相过欠压保护电路还包括三个压敏电阻，且每个压敏电阻的输入端分别用于接三相电不同的火线，输出端分别用于接三相电的零线，以通过压敏电阻对压敏电阻的后级电路进行浪涌保护。具体地说，三个压敏电阻分别是第一压敏电阻RV1、第二压敏电阻RV2和第三压敏电阻RV3。第一压敏电阻RV1的一端用于电连接第一火线L1，另一端用于电连接零线N。第二压敏电阻RV2的一端用于电连接第二火线L2，另一端用于电连接零线N。第三压敏电阻RV3的一端用于电连接第三火线L3，另一端用于电连接零线N。

本申请的实施例中，三相过欠压保护电路还包括第一通断模块和第二通断模块。第一比较器U1A的输出端电连接于第一通断模块的控制端，第一通断模块的输出端电连接于驱动模块，使得第一比较器U1A的输出端输出低电平时，第一通断模块导通，第一比较器U1A的输出端输出高电平时，第一通断模块断开。第二比较器U1B的输出端电连接于第二通断模块的控制端，第二通断模块的输出端电连接于驱动模块，使得第二比较器U1B的输出端输出低电平时，第二通断模块导通，第二比较器U1B的输出端输出高电平时，第二通断模块断开。第一通断模块导通或第二通断模块导通，使驱动模块导通。第一通断模块断开且第二通断模块断开，使驱动模块断开。

具体地说，当任意一个火线对应的采集电压小于第二参考电压Vref_L时：第一比较器U1A的输出端输出高电平，第一通断模块断开。第二比较器U1B的输出端输出低电平，第二通断模块导通。第二通断模块导通使驱动模块导通。

当任意一个火线对应的采集电压大于第一参考电压Vref_H时：第一比较器U1A的输出端输出低电平，第一通断模块导通。第二比较器U1B的输出端输出高电平，第二通断模块断开。第一通断模块导通使驱动模块导通。

当每个火线对应的采集电压均大于或等于第二参考电压Vref_L且小于或等于第一参考电压Vref_H时：第一比较器U1A的输出端输出高电平，第一通断模块断开。第二比较器U1B的输出端输出高电平，第二通断模块断开。第一通断模块断开且第二通断模块断开时驱动模块断开。

举例而言，第一通断模块包括：第一三极管Q2、第八电阻R08、第九电阻R09和第十电阻R10。第八电阻R08的输入端分别电连接于第一比较器U1A的输出端和第九电阻R09的输入端。第八电阻R08的输出端电连接于第一三极管的基极；第一三极管的发射极电连接于第九电阻的输出端，通过第一三极管Q2的发射极接收电源模块输出的第二电压VCC，第一三极管Q2的集电极分别电连接于驱动模块和第十电阻R10的输入端，第十电阻R10的输出端接地线GND。其中，第一三极管Q2为PNP三极管，使得第一比较器U1A输出低电平时，第一三极管Q2的基极电压较低，第一三极管Q2导通；第一比较器U1A输出高电平时，第一三极管Q2的基极电压较高，第一三极管Q2截至。

第二通断模块包括：第二三极管Q3、第十一电阻R11、第十二电阻R12和第十三电阻R13。第十一电阻R11的输入端分别电连接于第二比较器U1B的输出端和第十二电阻R12的输入端，第十一电阻R11的输出端电连接于第二三极管Q3的基极；第二三极管Q3的发射极电连接于第十二电阻R12的输出端，通过第二三极管Q3的发射极接收电源模块输出的第二电压VCC，第二三极管Q3的集电极分别电连接于驱动模块和第十三电阻的输入端R13，第十三电阻R13的输出端接地线GND。

本实施例中的驱动模块包括：第二开关二极管D7、第三开关二极管D8、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第四电容C04、第三三极管Q4。第一三极管Q2的集电极电连接于第二开关二极管D7的正极，第二开关二极管D7的负极电连接于第十四电阻R14的输入端。第二三极管Q3的集电极电连接于第三开关二极管D8的正极，第三开关二极管D8的负极电连接于第十四电阻R14的输入端。第十四电阻R14的输出端连接于第十五电阻R15的输入端，第十五电阻R15的输出端接地线GND，第四电容C04与第十五电阻R15并联。第三三极管Q4的第一管脚1接地线GND，第二管脚2接分别电连接电源模块和执行模块的输出端，第三管脚电连接第十四电阻的输出端。第一通断模块导通时使第二开关二极管D7导通，第二通断模块导通时使第三开关二极管D8导通。第二开关二极管D7或第三开关二极管D8导通时使第三三极管Q4导通，以触发执行模块断开外部用电设备与外部供电设备的连接。

具体而言，第三三极管Q4的第一管脚1可以为第三三极管Q4的负极引脚，第三三极管Q4的第二管脚2可以为第三三极管Q4的正极引脚，第三三极管Q4的第三管脚3可以为控制引脚。当第三二极管D7或第四二极管D8导通时，第十四电阻R14的第二端的电压SCR可以使第三三极管Q4导通，从而触发执行模块13即线圈Coil1的电流瞬间增大，线圈Coil1得电后动作以断开外部用电设备与外部供电设备的连接。

本申请的另一实施例公开了一种本实施例还提供了一种用电装置，包括：上述外部用电设备和以上任意一个实施例的三相过欠压保护电路。外部用电设备电连接于采集模块。驱动模块导通时，触发执行模块断开外部用电设备与外部供电设备的连接。值得一提的是，当驱动模块断开时，执行模块断开，执行模块不执行操作，不会断开外部用电设备与外部供电设备的连接。

本实施例中，由于用电装置包括了以上任意一个实施例的三相过欠压保护电路，所以本实施例可以在检测到外部用电设备的工作电压即第一电压过高(如过压)或过低(零压、负压、欠压或缺相等)时使驱动模块导通。从而驱动模块触发执行模块以断开外部用电设备与外部供电设备的连接，达到保护外部用电设备的效果。本实施例中电路结构较为简单、成本低、易于推广使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种三相过欠压保护电路，其特征在于，包括：电源模块、采集模块、比较模块、驱动模块和执行模块；

所述电源模块，将通过三相电中每根火线输出至所述电源模块的第一电压降压得到第一参考电压和第二参考电压，将所述第一参考电压和所述第二参考电压输出至所述比较模块，其中，所述第一参考电压大于所述第二参考电压；

所述采集模块，将通过所述三相电中每根火线输出至所述采集模块的第一电压降压后得到与每根所述火线分别对应的采集电压，将每个所述采集电压输出至所述比较模块；

所述比较模块，将每根所述火线对应的所述采集电压分别与所述第一参考电压和所述第二参考电压做比较，当任意一个所述火线对应的所述采集电压大于所述第一参考电压时使所述驱动模块导通，或当任意一个所述火线对应的所述采集电压小于所述第二参考电压时使所述驱动模块导通；

所述驱动模块导通时，触发所述执行模块断开外部用电设备与外部供电设备的连接。

2.根据权利要求1所述的三相过欠压保护电路，其特征在于，所述电源模块包括第一降压模块和第二降压模块；

所述第一降压模块，将通过三相电中每根所述火线输出至所述电源模块的第一电压降压至第二电压以供电所述比较模块，并将所述第二电压输出至所述第二降压模块；

所述第二降压模块，对所述第二电压滤波分压后得到第一参考电压和第二参考电压，将所述第一参考电压和所述第二参考电压输出至所述比较模块。

3.根据权利要求2所述的三相过欠压保护电路，其特征在于，所述第一降压模块包括：第一降压单元、第二降压单元、第三降压单元、第四降压单元、第一稳压二极管、场效应晶体管、第二稳压二极管和三个整流二极管；所述三个整流二极管与三相电的每个火线一一对应；

每个所述整流二极管的正极分别用于电连接于对应的所述火线，负极电连接于所述执行模块的输入端，所述执行模块的输出端电连接于所述第一降压单元的输入端，所述第一降压单元的输出端电连接于所述第二降压单元的输入端，所述第二降压单元的输出端电连接于所述场效应晶体管的漏极；

所述第一降压单元的输出端还电连接于所述第三降压单元的输入端，所述第三降压单元的输出端电连接于所述场效应晶体管的栅极；

所述第三降压单元的输出端和所述场效应晶体管的栅极电连接于所述第一稳压二极管的负极，所述第一稳压二极管的正极用于接所述三相电的零线；

所述场效应晶体管的源极电连接于所述第四降压单元的输入端，所述第四降压单元的输出端电连接于所述第二稳压二极管的负极，所述第二稳压二极管的正极用于接所述三相电的所述零线；

所述第一降压模块通过所述第四降压单元的输出端得到所述第二电压以供电所述比较模块，并将所述第二电压输出至所述第二降压模块。

4.根据权利要求2所述的三相过欠压保护电路，其特征在于，所述第二降压模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容以及第二电容；

所述第一降压模块输出所述第二电压至所述第一电阻的输入端，所述第一电阻的输出端电连接于所述第二电阻输入端，所述第二电阻的输出端用于接所述三相电的零线，所述第一电容与所述第二电阻并联，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端输出所述第二参考电压至所述比较模块；

所述第一降压模块输出至所述第三电阻的输入端，所述第三电阻的输出端电连接于所述第四电阻输入端，所述第四电阻的输出端用于接所述三相电的所述零线，所述第二电容与所述第四电阻并联，所述第三电阻和所述第四电阻的公共端输出所述第一参考电压至所述比较模块。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的三相过欠压保护电路，其特征在于，所述采集模块包括三个第三降压模块，每个所述第三降压模块分别用于电连接所述三相电中不同的所述火线；

每个所述第三降压模块均包括：第四整流二极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三电容；

所述第四整流二极管的正极用于与所述三相电的其中一个所述火线电连接，以采集所述第一电压；所述第四整流二极管的负极电连接于所述第五电阻的输入端，所述第五电阻的输出端电连接于所述第六电阻的输入端，所述第六电阻的输出端电连接于所述第七电阻的输入端，所述第七电阻的输出端用于接地线；

所述第三电容与所述第七电阻并联；

所述第六电阻的输出端输出所述采集电压至所述比较模块。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的三相过欠压保护电路，其特征在于，所述三相过欠压保护电路还包括第一开关二极管；且

所述第一开关二极管的正极电连接于所述采集模块的输出端，负极电连接于所述比较模块的输入端；

和/或，所述三相过欠压保护电路还包括三个压敏电阻，且

每个所述压敏电阻的输入端分别用于接所述三相电不同的所述火线，输出端分别用于接所述三相电的零线，以通过所述压敏电阻对所述压敏电阻的后级电路进行浪涌保护。

7.根据权利要求2至4中任意一项所述的三相过欠压保护电路，其特征在于，所述比较模块包括第一比较器和第二比较器；

所述电源模块将所述第一参考电压输出至所述第一比较器的正输入端，将所述第二参考电压输出至所述第二比较器的负输入端；

当任意一个所述火线对应的所述采集电压大于所述第一参考电压时，使得所述第一比较器的正极输入端的电压小于所述第一比较器的负极输入端的电压，所述第一比较器的输出端输出低电平，所述第二比较器的正极输入端的电压大于所述第二比较器的正极输入端的电压，所述第二比较器的输出端输出高电平；

当任意一个所述火线对应的所述采集电压小于所述第二参考电压时，所述第一比较器的正极输入端的电压大于所述第一比较器的负极输入端的电压，所述第一比较器的输出端输出高电平，所述第二比较器的正极输入端的电压小于所述第二比较器的负极输入端的电压，所述第二比较器的输出端输出低电平；

所述第一比较器的输出端输出低电平时，使所述驱动模块导通；

所述第二比较器的输出端输出低电平时，使所述驱动模块导通。

8.根据权利要求7所述的三相过欠压保护电路，其特征在于，所述三相过欠压保护电路还包括第一通断模块和第二通断模块；

所述第一比较器的输出端电连接于所述第一通断模块的控制端，所述第一通断模块的输出端电连接于所述驱动模块，使得所述第一比较器的输出端输出低电平时，所述第一通断模块导通，所述第一比较器的输出端输出高电平时，所述第一通断模块断开；

所述第二比较器的输出端电连接于所述第二通断模块的控制端，所述第二通断模块的输出端电连接于所述驱动模块，使得所述第二比较器的输出端输出低电平时，所述第二通断模块导通，所述第二比较器的输出端输出高电平时，所述第二通断模块断开；

所述第一通断模块导通或所述第二通断模块导通，使所述驱动模块导通；

所述第一通断模块断开且所述第二通断模块断开，使所述驱动模块断开。

9.根据权利要求8所述的三相过欠压保护电路，其特征在于，

所述第一通断模块包括：第一三极管、第八电阻、第九电阻和第十电阻；所述第八电阻的输入端分别电连接于所述第一比较器的输出端和所述第九电阻的输入端，所述第八电阻的输出端电连接于所述第一三极管的基极；所述第一三极管的发射极电连接于所述第九电阻的输出端，通过所述第一三极管的发射极接收所述电源模块输出的所述第二电压，所述第一三极管的集电极分别电连接于所述驱动模块和所述第十电阻的输入端，所述第十电阻的输出端接地线；

和/或，

所述第二通断模块包括：第二三极管、第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻；所述第十一电阻的输入端分别电连接于所述第二比较器的输出端和所述第十二电阻的输入端，所述第十一电阻的输出端电连接于所述第二三极管的基极；所述第二三极管的发射极电连接于所述第十二电阻的输出端，通过所述第二三极管的发射极接收所述电源模块输出的所述第二电压，所述第二三极管的集电极分别电连接于所述驱动模块和所述第十三电阻的输入端，所述第十三电阻的输出端接地线。

10.根据权利要求9所述的三相过欠压保护电路，其特征在于，所述驱动模块包括：第二开关二极管、第三开关二极管、第十四电阻、第十五电阻、第四电容、第三三极管；

所述第一三极管的集电极电连接于所述第二开关二极管的正极，所述第二开关二极管的负极电连接于所述第十四电阻的输入端；

所述第二三极管的集电极电连接于所述第三开关二极管的正极，所述第三开关二极管的负极电连接于所述第十四电阻的输入端；

所述第十四电阻的输出端连接于所述第十五电阻的输入端，所述第十五电阻的输出端接地线，所述第四电容与所述第十五电阻并联；

所述第三三极管的第一管脚接所述地线，第二管脚接分别电连接所述电源模块和所述执行模块的输出端，第三管脚电连接所述第十四电阻的输出端；

所述第一通断模块导通时使所述第二开关二极管导通，所述第二通断模块导通时使所述第三开关二极管导通；

所述第二开关二极管或所述第三开关二极管导通时使所述第三三极管导通，以触发所述执行模块断开所述外部用电设备与所述外部供电设备的连接。

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