CN218866007U - 三相工频交流电压相序检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于相序检测技术领域，尤其涉及一种三相工频交流电压相序检测电路，包括依次连接的衰减模块、滤波模块、比较模块及主控制器；所述衰减模块包括第一衰减器、第二衰减器及第三衰减器；所述滤波模块包括第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器；本申请的三相工频交流电压相序检测电路电路结构简单可靠，制作成本低。

Description

三相工频交流电压相序检测电路

技术领域

本申请涉及电压相序检测技术领域，特别涉及一种三相工频交流电压相序检测电路。

背景技术

在相关技术中，三相工频交流电的相序检测装置一般包括降压限流模块、光电耦合隔离模块、波形整形模块和控制计算机芯片，其中：降压限流模块用于三相电压信号进行降压限流并传输给光电耦合模块，光电耦合隔离模块用于对三相电源进行光电隔离并传送给波形整形模块，波形整形模块用于将波形整形为矩形波并传输给控制计算机芯片。在实际应用中，申请人发现上述的相序检测装置电路结构复杂，且制作成本高，不利于大批量生产。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

鉴于以上技术问题中的至少一项，本申请提供一种三相工频交流电压相序检测电路，解决了现有相序检测装置电路结构复杂，且制作成本高，不利于大批量生产的问题。

本申请第一方面的实施例提供一种三相工频交流电压相序检测电路，包括依次连接的衰减模块、滤波模块、比较模块及主控制器；

所述衰减模块包括第一衰减器、第二衰减器及第三衰减器；

所述滤波模块包括第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器；

其中，所述第一衰减器的第一端用于获取A相电压信号，该第一衰减器的第二端与所述第三滤波器的第二端连接，该第一衰减器的第三端与所述第一滤波器的第一端连接；

所述第二衰减器的第一端用于获取B相电压信号，该第二衰减器的第二端与所述第一滤波器的第二端连接，该第二衰减器的第三端与所述第二滤波器的第一端连接；

所述第三衰减器的第一端用于获取C相电压信号，该第三衰减器的第二端与所述第二滤波器的第二端连接，该第三衰减器的第三端与所述第三滤波器的第一端连接；

所述第一滤波器的第二端、所述第二滤波器的第二端及所述第三滤波器的第二端分别与所述比较模块连接。

本申请实施例具有如下技术效果：本申请的相序检测电路通过衰减模块分别对A、B、C相电压信号进行衰减放大，然后再通过滤波模块对A、B、C相电压衰减信号进行滤波处理，并经过比较模块输出A、B、C相电压衰减脉冲信号。主控制采集该A、B、C相电压衰减脉冲信号并计算，从而判断三相电压相序。如此，上述电路结构简单可靠，制作成本低。

在一种实现方式中，所述比较模块包括第一比较器、第二比较器及第三比较器；

所述第一比较器的第一端与所述第一滤波器的第二端连接，所述第二比较器的第一端与所述第二滤波器的第二端连接，所述第三比较器的第一端与所述第三滤波器的第二端连接；

所述第一比较器的第二端、所述第二比较器的第二端、所述第三比较器的第二端分别与所述主控制器连接。

在一种实现方式中，所述第一比较器的第三端、第二比较器的第三端、第三比较器的第三端分别与基准电压连接。

在一种实现方式中，所述第一衰减器包括运算放大器U2B；

所述运算放大器U2B的同相输入端用于获取A相电压信号，该运算放大器U2B的反相输入端与该运算放大器U2B的输出端连接，该运算放大器U2B的输出端与所述第一滤波器的第一端连接，该运算放大器U2B的输出端还与所述第三滤波器的第二端连接。

在一种实现方式中，所述第二衰减器包括运算放大器U1B；

所述运算放大器U1B的同相输入端用于获取B相电压信号，该运算放大器U1B的反相输入端与该运算放大器U1B的输出端连接，该运算放大器U1B的输出端与所述第二滤波器的第一端连接，该运算放大器U1B的输出端还与所述第一滤波器的第二端连接。

在一种实现方式中，所述第二衰减器包括运算放大器U3B；

所述运算放大器U3B的同相输入端用于获取C相电压信号，该运算放大器U3B的反相输入端与该运算放大器U3B的输出端连接，该运算放大器U3B的输出端与所述第三滤波器的第一端连接，该运算放大器U3B的输出端还与所述第二滤波器的第二端连接。

下面结合附图与实施例，对本实用新型进一步说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的相序检测电路的第一结构图；

图2是本申请实施例提供的相序检测电路的第二结构图；

图3是本申请实施例提供的比较模块的结构图；

图4是本申请实施例提供的相序检测电路的电路图；

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在相关技术中，三相工频交流电的相序检测装置一般包括降压限流模块、光电耦合隔离模块、波形整形模块和控制计算机芯片，其中：降压限流模块用于三相电压信号进行降压限流并传输给光电耦合模块，光电耦合隔离模块用于对三相电源进行光电隔离并传送给波形整形模块，波形整形模块用于将波形整形为矩形波并传输给控制计算机芯片。在实际应用中，申请人发现上述的相序检测装置电路结构复杂，且制作成本高，不利于大批量生产。本申请的相序检测电路通过衰减模块分别对A、B、C相电压信号进行衰减放大，然后再通过滤波模块对A、B、C相电压衰减信号进行滤波处理，并经过比较模块输出A、B、C相电压衰减脉冲信号。主控制采集该A、B、C相电压衰减脉冲信号并计算，从而判断三相电压相序。如此，上述电路结构简单可靠，制作成本低。

本申请第一方面的实施例提供一种三相工频交流电压相序检测电路，如图1至图4所示，包括依次连接的衰减模块100、滤波模块200、比较模块300及主控制器400；

所述衰减模块100包括第一衰减器110、第二衰减器120及第三衰减器130；

所述滤波模块200包括第一滤波器210、第二滤波器220及第三滤波器230；

其中，所述第一衰减器110的第一端110a用于获取A相电压信号，该第一衰减器110的第二端110b与所述第三滤波器230的第二端230b连接，该第一衰减器110的第三端110c与所述第一滤波器210的第一端210a连接；

所述第二衰减器120的第一端120a用于获取B相电压信号，该第二衰减器120的第二端120b与所述第一滤波器210的第二端210b连接，该第二衰减器120的第三端120c与所述第二滤波器220的第一端220a连接；

所述第三衰减器130的第一端130a用于获取C相电压信号，该第三衰减器130的第二端130b与所述第二滤波器220的第二端220b连接，该第三衰减器130的第三端130c与所述第三滤波器230的第一端230a连接；

所述第一滤波器210的第二端210b、所述第二滤波器220的第二端220b及所述第三滤波器230的第二端230b分别与所述比较模块300连接。

请参阅图2，第一衰减器110的第一端110a用于获取A相电压信号，A相电压信号的获取方式或采集电路在本申请实施例中并未具体限定。第二衰减器120的第一端用于获取B相电压信号，B相电压信号的获取方式或采集电路在本申请实施例中并未具体限定。第三衰减器130的第一端130a用于获取C相电压信号，C相电压信号的获取方式或采集电路在本申请实施例中并未具体限定。

继续参阅图2，第一衰减器110、第二衰减器120及第三衰减器130用于分别对采集的电压信号进行衰减及电流放大。为了符合主控制器400的电压处理范围，所以需要对采集的电压信号进行衰减。

以A相电压信号为例，A相电压信号经过第一衰减器110，并输出A相电压衰减信号，然后经过第一滤波器210滤波处理，输入至第一比较器，并输出A相电压脉冲信号。主控制器400采集A相电压脉冲信号。同理的，主控制器400同样采集B相电压脉冲信号及C相电压脉冲信号。

主控制器400对A、B、C相电压脉冲信号进行计算。具体为，将A相电压脉冲信号的上升沿定位基准，判断B相电压脉冲信号的上升沿是否落后A相电压脉冲信号的上升沿120°，以及判断C相电压脉冲信号的上升沿是否落后B相电压脉冲信号的上升沿120°，若是，则三相电压相序为正向旋转。

若否，再判断C相电压脉冲信号的上升沿是否落后A相电压脉冲信号的上升沿120°，以及B相电压脉冲信号的上升沿是否落后C相电压脉冲信号的上升沿120°。若满足，此时三相电压相序为反向旋转。

在一些实施例中，如图1至图4所示，所述比较模块300包括第一比较器310、第二比较器320及第三比较器330；

所述第一比较器310的第一端310a与所述第一滤波器210的第二端210b连接，所述第二比较器320的第一端320a与所述第二滤波器220的第二端220b连接，所述第三比较器330的第一端330a与所述第三滤波器230的第二端230b连接；

所述第一比较器310的第二端310b、所述第二比较器320的第二端320b、所述第三比较器330的第二端330b分别与所述主控制器400连接。

在一些实施例中，如图1至图4所示，所述第一比较器310的第三端310c、第二比较器320的第三端320c、第三比较器330的第三端330c分别与基准电压连接。

请参阅图3，基准电压VREF用于作为基准点。以第一比较器310为例，A相电压衰减信号经过滤波处理后，输入至第一比较器310中，此时，滤波后的A相电压衰减信号与基准电压VREF相比较，若A相电压衰减信号超过基准电压VREF，则第一比较器310输出高电平；若A相电压衰减信号低过基准电压VREF，则第一比较器310输出低电平。最终，第一比较器310会输出A相电压脉冲信号。同理，第二比较器320、第三比较器330的原理与第一比较器310的原理相同，在此不赘述。

在一些实施例中，如图1至图4所示，所述第一衰减器110包括运算放大器U2B；

所述运算放大器U2B的同相输入端用于获取A相电压信号，该运算放大器U2B的反相输入端与该运算放大器U2B的输出端连接，该运算放大器U2B的输出端与所述第一滤波器210的第一端210a连接，该运算放大器U2B的输出端还与所述第三滤波器230的第二端230b连接。

请参阅图4，第一衰减器110还包括电阻R42。电阻R42与所述运算放大器U2B的同相输入端连接，用于对A相电压信号进行衰减。该电阻R42的阻值为5MΩ。

运算放大器U2B用于对A相电压衰减信号进行电流放大。

在一些实施例中，如图1至图4所示，所述第二衰减器120包括运算放大器U1B；

所述运算放大器U1B的同相输入端用于获取B相电压信号，该运算放大器U1B的反相输入端与该运算放大器U1B的输出端连接，该运算放大器U1B的输出端与所述第二滤波器220的第一端220a连接，该运算放大器U1B的输出端还与所述第一滤波器210的第二端210b连接。

请参阅图4，第一衰减器110还包括电阻R40。电阻R40与所述运算放大器U1B的同相输入端连接，用于对B相电压信号进行衰减。该电阻R40的阻值为5MΩ。

运算放大器U1B用于对B相电压衰减信号进行电流放大。

在一些实施例中，如图1至图4所示，所述第二衰减器120包括运算放大器U3B；

所述运算放大器U3B的同相输入端用于获取C相电压信号，该运算放大器U3B的反相输入端与该运算放大器U3B的输出端连接，该运算放大器U3B的输出端与所述第三滤波器230的第一端230a连接，该运算放大器U3B的输出端还与所述第二滤波器220的第二端220b连接。

请参阅图4，第一衰减器110还包括电阻R44。电阻R44与所述运算放大器U3B的同相输入端连接，用于对C相电压信号进行衰减。该电阻R44的阻值为5MΩ。

运算放大器U3B用于对C相电压衰减信号进行电流放大。

应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

还应理解，在本发明实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，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，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，例如多个单元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。另外，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、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围内。

Claims (6)

1.一种三相工频交流电压相序检测电路，其特征在于，包括依次连接的衰减模块、滤波模块、比较模块及主控制器；

所述衰减模块包括第一衰减器、第二衰减器及第三衰减器；

所述滤波模块包括第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器；

其中，所述第一衰减器的第一端用于获取A相电压信号，该第一衰减器的第二端与所述第三滤波器的第二端连接，该第一衰减器的第三端与所述第一滤波器的第一端连接；

所述第二衰减器的第一端用于获取B相电压信号，该第二衰减器的第二端与所述第一滤波器的第二端连接，该第二衰减器的第三端与所述第二滤波器的第一端连接；

所述第三衰减器的第一端用于获取C相电压信号，该第三衰减器的第二端与所述第二滤波器的第二端连接，该第三衰减器的第三端与所述第三滤波器的第一端连接；

所述第一滤波器的第二端、所述第二滤波器的第二端及所述第三滤波器的第二端分别与所述比较模块连接。

2.根据权利要求1所述的三相工频交流电压相序检测电路，其特征在于，所述比较模块包括第一比较器、第二比较器及第三比较器；

所述第一比较器的第一端与所述第一滤波器的第二端连接，所述第二比较器的第一端与所述第二滤波器的第二端连接，所述第三比较器的第一端与所述第三滤波器的第二端连接；

所述第一比较器的第二端、所述第二比较器的第二端、所述第三比较器的第二端分别与所述主控制器连接。

3.根据权利要求2所述的三相工频交流电压相序检测电路，其特征在于，所述第一比较器的第三端、第二比较器的第三端、第三比较器的第三端分别与基准电压连接。

4.根据权利要求1所述的三相工频交流电压相序检测电路，其特征在于，所述第一衰减器包括运算放大器U2B；

所述运算放大器U2B的同相输入端用于获取A相电压信号，该运算放大器U2B的反相输入端与该运算放大器U2B的输出端连接，该运算放大器U2B的输出端与所述第一滤波器的第一端连接，该运算放大器U2B的输出端还与所述第三滤波器的第二端连接。

5.根据权利要求1所述的三相工频交流电压相序检测电路，其特征在于，所述第二衰减器包括运算放大器U1B；

所述运算放大器U1B的同相输入端用于获取B相电压信号，该运算放大器U1B的反相输入端与该运算放大器U1B的输出端连接，该运算放大器U1B的输出端与所述第二滤波器的第一端连接，该运算放大器U1B的输出端还与所述第一滤波器的第二端连接。

6.根据权利要求1所述的三相工频交流电压相序检测电路，其特征在于，所述第二衰减器包括运算放大器U3B；

所述运算放大器U3B的同相输入端用于获取C相电压信号，该运算放大器U3B的反相输入端与该运算放大器U3B的输出端连接，该运算放大器U3B的输出端与所述第三滤波器的第一端连接，该运算放大器U3B的输出端还与所述第二滤波器的第二端连接。

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