專利名稱：一種三相電源輸入缺相檢測電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及變頻器領域，更具體地說，涉及一種三相電源輸入缺相檢測 電路。
背景技術：
變頻調速己成為主流的調速方式，而變頻器作為其調速系統(tǒng)核心部分， 要保證變頻器可靠，安全地工作，需要對變頻器提供多種保護。輸入缺相保 護電路作為變頻器中最常用和重要的保護電路，己經(jīng)在變頻器中得到廣泛應 用。
如圖1所示，是現(xiàn)有變頻器中的缺相保護電路的示意圖。三相電輸入端
的電阻部分(即R1-R6)用于對三相電源輸入起限流作用，三相全波整流部分 (即D1-D3)用于對輸入電源進行整流；光耦U1在三相全波整流電路的輸出 為零時截止、在三相全波整流部分輸出電流非零時導通；在光耦U1導通時， 電路輸出點(PL)輸出低電平(0V)，反之在光耦Ul截止時電路輸出點輸出 高電平(5V)。
在變頻器的三相輸入不缺相時，三相全波整流部分輸出的電流為一個六 次諧波，且從不過零點。此時光耦Ul —直導通，從而電路一直輸出低電平(OV) 送至后續(xù)的數(shù)字信號處理器(DSP)電路部分。在變頻器的三相輸入缺相時， 三相全波整流電路輸出電流過零點，從而光耦U1在導通和截止狀態(tài)間切換， 而電路則輸出周期性方波。
在DSP收到連續(xù)的低電平時，計算方波脈沖個數(shù)為零，從而判定電源輸入 不缺相。當DSP收到周期性方波時，通過計算方波脈沖個數(shù)是否等于或大于設 定脈沖個數(shù)(該脈沖個數(shù)根據(jù)電源輸入頻率設定)判定電源輸入是否缺相，即 在方波脈沖個數(shù)等于或大于設定脈沖個數(shù)時，判定電源輸入缺相；否則判定電源輸入不缺相。
由于上述缺相檢測電路采用全波整流方式，當三相輸入不缺相時，整個 正負半周的電流均將在三相限流電阻上產(chǎn)生損耗，發(fā)熱嚴重，使電路可靠性 降低，且長時間使用時，電阻極有可能因損耗過大而損壞，使電路壽命降低。
通過電磁兼容(EMC)測試發(fā)現(xiàn)，上述缺相檢測電路抗干擾性極差，特別是在 進行換相缺口、群脈沖(EFT)、輸入頻率變化等抗干擾性測試時，電路容易 被干擾，而出現(xiàn)誤報缺相故障，不能保證設備在惡劣的電磁環(huán)境下正?？煽?地工作。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對上述缺相檢測電路能耗大、可靠性 不高、電路壽命低的缺陷，提供一種三相電源輸入缺相檢測電路。
本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案是，構造一種三相電源輸入缺相檢 測電路，包括分別連接到第一相線、第二相線和第三相線的第一限流電阻、 第二限流電阻以及第三限流電阻，還包括上拉電阻，陰極連接到第三限流電 阻的第三二極管，輸出端串聯(lián)連接于所述上拉電阻和信號地之間的第一光耦 和第二光耦，與所述第一光耦的輸入端串聯(lián)到第一限流電阻和第三二極管陽 極之間的第一二極管，與所述第二光耦的輸入端串聯(lián)到第二限流電阻和第三 二極管陽極之間的第二二極管，并接于第一光耦輸入端的第一電容，并接于 第二光耦輸入端的第二電容，所述上拉電阻連接到所述缺相檢測電路的輸出
^山頓。
在本發(fā)明所述的三相電源輸入缺相檢測電路中，還包括輸入端連接到所 述上拉電阻、輸出端連接到檢測電路輸出端的方波產(chǎn)生電路，用于在輸入低 電平或輸入頻率高于其起振頻率的方波時輸出高電平并在輸入高電平時輸出 方波。
在本發(fā)明所述的三相電源輸入缺相檢測電路中，所述方波產(chǎn)生電路包括 陰極連接到所述上拉電阻的第四二極管以及輸入端連接到所述第四二極管的 陽極的振蕩電路，所述振蕩電路的輸出端連接到檢測電路輸出端。在本發(fā)明所述的三相電源輸入缺相檢測電路中，還包括并接于所述第一 光耦輸入端的第四電阻和/或并接于所述第二光耦輸入端的第五電阻。
在本發(fā)明所述的三相電源輸入缺相檢測電路中，還包括與所述上拉電阻 連接的電容。
本發(fā)明的三相電源輸入缺相檢測電路，使限流電阻上的損耗大為減少， 且長時間使用時，電阻因發(fā)熱小而難于損壞，提高了電路可靠性和使用壽命。
通過EMC測試發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的缺相檢測電路抗干擾性極強，進行了嚴酷的抗 干擾測試均能通過，從而保證了設備在惡劣的電磁環(huán)境下，仍能正常可靠地 工作，而不會出現(xiàn)誤報缺相故障的情況。


下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中
圖1是現(xiàn)有三相電源輸入缺相檢測電路的電路圖2是本發(fā)明三相電源輸入缺相檢測電路的第一實施例的電路圖3是本發(fā)明三相電源輸入缺相檢測電路的第二實施例的電路圖4是本發(fā)明三相電源輸入缺相檢測電路的第三實施例的電路圖。
具體實施例方式
如圖2所示，是本發(fā)明三相電源輸入缺相檢測電路的第一實施例的電路
圖。該缺相檢測電路包括分別連接到第一相線R、第二相線S和第三相線T的 第一限流電阻Rl、第二限流電阻R2以及第三限流電阻R3、以及連接到高電 位(5V)的上拉電阻R6，陰極連接到第三限流電阻R3的第三二極管D3，輸 出端串聯(lián)連接的第一光耦Ul和第二光耦U2、與第一光耦Ul的輸入端串聯(lián)到 第一限流電阻Rl和第三二極管D3陽極之間的第一二極管Dl、與第二光耦U2 的輸入端串聯(lián)到第二限流電阻R2和第三二極管D3的陽極之間的第二二極管 D2，其中上拉電阻R6連接到所述缺相檢測電路的輸出端。
在上述電路中，還包括并接于第一光耦Ul輸入端的第一電容Cl和并接 于第二光耦U2輸入端的第二電容C2。在三相輸入不缺相時，第一光耦Ul和第二光耦U2間歇導通，從而檢測 電路的輸出端輸出方波(當R相和S相電壓幅值均大于T相幅值時，第一光 耦U1和第二光耦U2都導通，檢測電路的輸出端輸出低電平(0V);否則第一 光耦Ul和第二光耦U2中至少一個不導通，檢測電路的輸出端輸出高電平)； 在三相輸入缺相時，第一光耦Ul和第二光耦U2至少有一個不導通或都不導 通，此時檢測電路的輸出端一直輸出高電平(5V)。通過判斷檢測電路輸出端 輸出的電平可判斷是否缺相，即檢測電路輸出高電平時判定缺相；否則判定 不缺相。
上述缺相檢測電路在三相輸入不缺相時輸出方波的頻率隨輸入電源頻率 的變化而變化，通常為50-60Hz。
上述缺相檢測電路與現(xiàn)有的缺相檢測電路相比，當三相輸入不缺相時,僅 有當R相和S相電壓幅值均大于T相幅值時，才會在限流電阻產(chǎn)生損耗，這樣 使限流電阻上的損耗大為減少，且長時間使用時，電阻因發(fā)熱小而難于損壞， 提高了電路可靠性和使用壽命。通過EMC測試發(fā)現(xiàn)，上述缺相檢測電路抗干 擾性極強，進行了嚴酷的抗干擾測試均能通過，從而保證了設備在惡劣的電 磁環(huán)境下，仍能正?？煽康毓ぷ?，而不會出現(xiàn)誤報缺相故障的情況。
如圖3所示，是本發(fā)明三相電源輸入缺相檢測電路的第二實施例的電路 圖。與第一實施例相比，本實施例的檢測電路還包括輸入端連接到上拉電阻 R6、輸出端連接到檢測電路輸出端PL的方波產(chǎn)生電路。
上述的方波產(chǎn)生電路用于在上拉電阻R6為高電平時輸出方波，并在上拉 電阻R6為低電平時輸出高電平，其包括陰極連接到上拉電阻R6的第四二極 管D4以及輸入端連接到第四二極管D4的陽極的振蕩電路，該振蕩電路的輸 出端連接到檢測電路輸出端PL。該振蕩電路包括電阻R8、電容C4以及芯片 "74HC14"，且其振蕩頻率小于三相輸入不缺相時上拉電阻R6輸出方波的頻 率。檢測電路輸出端PL連接到DSP， DSP通過計數(shù)振蕩電路輸出的方波脈沖 個數(shù)判斷三相輸入是否缺相。當方波脈沖個數(shù)超過設定的脈沖個數(shù)時，判定 三相輸入缺相；否則判定三相輸入不缺相。例如，當DSP每秒檢測500次時， 若檢測到脈沖個數(shù)小于或等于5，表示三相輸入不缺相；若脈沖個數(shù)大于5且小于或等于485，表示三相輸入缺相；若脈沖個數(shù)大于485時，表示三相輸入 掉電。
在第四二極管D4的陰極為低電平時(0V)，該第四二極管D4導通，振蕩 電路被停止；在第四二極管D4的陰極為高電平(5V)時，該第四二極管D4 — 直處于截止狀態(tài)，振蕩電路始終處于振蕩狀態(tài)。在三相輸入不缺相時，由于振 蕩電路的頻率低于上拉電阻R6輸出方波的頻率，因此振蕩電路永遠不起振， 從而該缺相檢測電路一直輸出高電平(5V)至DSP部分，由于DSP —直收到高 電平，其通過計算方波脈沖個數(shù)為零，從而判定電源輸入不缺相；在三相輸 入缺相時，第四二極管D4截止，振蕩電路起振，從而缺相檢測電路輸出周期 性方波至DSP電路部分。當DSP計算方波脈沖個數(shù)在設定脈沖個數(shù)范圍內時， 則判定電源輸入缺相。
當然，圖3中的振蕩電路也可采用其它類型的振蕩電路替換。
圖l所示的缺相檢測電路由于在電源輸入缺相時，其輸出的周期性方波頻 率受輸入頻率的變化而變化，給后面的DSP判定輸入電源是否實際缺相帶來困 難，容量造成誤判，特別是在電源輸入被干擾時，極容易因計算到干擾脈沖而 誤判。而上述方波產(chǎn)生電路由于輸出的周期性方波頻率固定,且不受電源輸入 頻率的影響，振蕩頻率完全由振蕩電路決定，給后面的DSP判定帶來容易性、 準確性，完全不會因脈沖計算錯誤，而出現(xiàn)誤判定的情況。
圖3中的方波產(chǎn)生電路及方波振蕩電路僅是一個例子，在實際應用中， 可采用任何可產(chǎn)生上述方波的電路。
如圖4所示，是本發(fā)明三相電源輸入缺相檢測電路的第三實施例的電路 圖。與第二實施例不同，在本實施例中，還包括并接于第一光耦U1輸入端的 第四電阻R4和/或并接于第二光耦U2輸入端的第五電阻R5。上述第四電阻 R4和第五電阻R5用于光耦Ul和U2的保護。
此外，分壓電阻R6還連接有電容C3，該電容C3用于抗電磁干擾。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可 輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1、一種三相電源輸入缺相檢測電路，包括分別連接到第一相線、第二相線和第三相線的第一限流電阻、第二限流電阻以及第三限流電阻，其特征在于，還包括上拉電阻，陰極連接到第三限流電阻的第三二極管，輸出端串聯(lián)連接于所述上拉電阻和信號地之間的第一光耦和第二光耦，與所述第一光耦的輸入端串聯(lián)到第一限流電阻和第三二極管陽極之間的第一二極管，與所述第二光耦的輸入端串聯(lián)到第二限流電阻和第三二極管陽極之間的第二二極管，并接于第一光耦輸入端的第一電容，并接于第二光耦輸入端的第二電容，所述上拉電阻連接到所述缺相檢測電路的輸出端。
2、 根據(jù)權利要求l所述的三相電源輸入缺相檢測電路，其特征在于，還 包括輸入端連接到所述上拉電阻、輸出端連接到檢測電路輸出端的方波產(chǎn)生 電路，用于在輸入低電平或輸入頻率高于其起振頻率的方波時輸出高電平并 在輸入高電平時輸出方波。
3、 根據(jù)權利要求2所述的三相電源輸入缺相檢測電路，其特征在于，所 述方波產(chǎn)生電路包括陰極連接到所述上拉電阻的第四二極管以及輸入端連接 到所述第四二極管的陽極的振蕩電路，所述振蕩電路的輸出端連接到檢測電 路輸出端。
4、 根據(jù)權利要求l-3中任一項所述的三相電源輸入缺相檢測電路，其特 征在于，還包括并接于所述第一光耦輸入端的第四電阻和/或并接于所述第二 光耦輸入端的第五電阻。
5、 根據(jù)權利要求l-3中任一項所述的三相電源輸入缺相檢測電路，其特 征在于，還包括與所述上拉電阻連接的電容。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三相電源輸入缺相檢測電路，包括分別連接到第一相線、第二相線和第三相線的第一限流電阻、第二限流電阻以及第三限流電阻，還包括上拉電阻，陰極連接到第三限流電阻的第三二極管，輸出端串聯(lián)連接于所述上拉電阻和信號地之間的第一光耦和第二光耦，與所述第一光耦的輸入端串聯(lián)到第一限流電阻和第三二極管陽極之間的第一二極管，與所述第二光耦的輸入端串聯(lián)到第二限流電阻和第三二極管陽極之間的第二二極管，并接于第一光耦輸入端的第一電容，并接于第二光耦輸入端的第二電容，所述上拉電阻連接到缺相檢測電路的輸出端。本發(fā)明降低了限流電阻上的損耗，使限流電阻因發(fā)熱小而難于損壞，提高了電路可靠性和使用壽命。
文檔編號G01R29/00GK101413975SQ20071012400
公開日2009年4月22日 申請日期2007年10月16日 優(yōu)先權日2007年10月16日
發(fā)明者廖湘衡 申請人:深圳市匯川技術股份有限公司