專利名稱：三相電源輸入缺相檢測電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種三相電源輸入缺相檢測電路，特別時涉及一種用于變槳控制系統 驅動器的三相電源輸入的缺相檢測電路。
背景技術：
變槳控制系統是風力發電系統中重要的組成部件，而驅動器是變槳控制系統的關 鍵部件之一。要保證驅動器的安全可靠工作，需要對驅動器提供多種保護。在風力發電系 統中，由于現場供電情況惡劣，輸入缺相保護電路顯得尤為重要。目前在變槳控制系統中大部分使用的三相電源缺相檢測電路，外圍器件眾多，增 加電路成本，同時也影響力電路的抗干擾能力，進而影響電路使用可靠性。
發明內容
為克服上述技術問題，本發明提供了一種新型的用于變槳控制系統驅動器的三相 電源輸入的缺相檢測電路。本發明的目的通過以下技術方案來實現一種三相電源輸入缺相檢測電路，其中，所述三相電源輸入缺相檢測電路包括分 別連接到三相輸入的第一限流電阻、第二限流電阻和第三限流電阻；與所述第一限流電阻串聯的第一二極管、與所述第二限流電阻串聯的第二二極 管、與所述第三限流電阻串聯的第三二極管；一連接到所述第一二極管、第二二極管、第三二極管陰極的光耦，所述光耦包括光 耦原邊第一輸入端、光耦原邊第二輸入端、光耦第一副邊輸出端，所述第一二極管、第二二 極管、第三二極管陰極連接到光耦原邊第一輸入端；分別連接所述三相輸入并分別和所述第一限流電阻、第二限流電阻、第三限流電 阻并聯的第四電阻、第五電阻和第六電阻，所述第四電阻、第五電阻和第六電阻連接到光耦 原邊第二輸入端；與所述光耦第一原邊輸入和所述光耦原邊第二輸入端并聯的第四二極管，所述第 四二極管陰極連接所述光耦原邊第一輸入端，陽極連接所述光耦原邊第二輸入端；和一與光耦第一副邊輸出端相連的第一上拉電阻，以及和所述第一上拉電阻電性 連接的上拉電源Vc。進一步地，所述光耦還包括一光耦第二副邊輸出端，所述光耦第二副邊輸出端電 性連接GND。當三相電源輸入不缺相時，所述光耦原邊第一輸入端電壓大于所述光耦原邊第二 輸入端。再進一步地，當三相電源輸入有某一相缺相時，所述光耦原邊第一輸入端電壓與 所述光耦原邊第二輸入端電壓交替大于對方。所述光耦輸出方波。
更近一步地，所述三相輸入電源缺相檢測電路還包括一端連接到所述上拉電阻， 另一端連接到光耦第一副邊輸出端的電平翻轉電路。所述電平翻轉電路包括陽極連接在所述光耦第三副邊輸出端的第五二極管；連接所述第五二極管陰極的第八電阻；基極與所述第八電阻串聯的三極管；與所述三極管集電極相連的第二上拉電阻以及連接在所述第五二極管陰極和所 述三極管發射極之間的電容。本發明的有益效果主要體現在檢測電路只需一個光耦器件，外圍器件較少，在發 生缺相故障時，電路輸出電平跳變信號并保持，便于后續數字信號處理，電路成本低，抗干 擾能力強，可靠性高。對于風力發電中變槳控制系統供電情況惡劣的工況，本發明能滿足驅 動器缺相檢測需求。
下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明圖1是本發明的第一實施方式的電路原理圖。圖2是本發明的第二實施方式的電路原理圖。
具體實施例方式第一實施方式圖1是本發明三相電源輸入缺相檢測電路的第一實施方式的電路原理圖。該缺相 檢測電路包括分別連接到三相輸入L1、L2、L3的第一限流電阻R1、第二限流電阻R2和第三 限流電阻R3，包括第一二極管D1、第二二極管D2和第三二極管D3，所述三個二極管陽極分 別與三個限流電阻串聯，三個二極管陰極連接到光耦原邊輸入端1，還包括分別連接三相輸 入L1、L2、L3的第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6，其中R4與R1、D1并聯，R5與R2、 D2并聯，R6與R3、D3并聯，該三個電阻連接到光耦原邊另一輸入端2，還包括與光耦原邊輸 入端1、2并聯的第四二極管D4，第四二極管D4陰極連接光耦原邊輸入端1，陽極連接光耦 原邊輸入端2，還包括與光耦副邊輸出端3相連的上拉電阻R7，以及和所述上拉電阻R7電 性連接的上拉電源Vc，該光耦副邊輸出端4電性連接GND。當三相電源輸入不缺相時，第一二極管D1、第二二極管D2和第三二極管D3的陰極 連接點C (亦即光耦原邊輸入端1)，由于三個二極管作用，其電壓較高；而第四電阻R4、第五 電阻R5和第六電阻R6與光耦原邊輸入端2的連接點D的電壓為0。光耦原邊由于C、D的 壓差而導通，從而副邊導通將光耦副邊輸出端3和上拉電阻R7連接點B電位拉低。當三相電源輸入有某一相缺相時，上述連接點C和D點電位比較，二者交替大于對 方，導致光耦原邊交替導通和關斷，上述連接點B的電位交替高低，形成方波輸出。當三相電源輸入某兩相缺相，光耦原邊不導通，前述連接點B的電位為高電平Vc。第二實施方式圖2是本發明三相電源輸入缺相檢測電路的第二實施方式的電路原理圖。其與第 一實施方式相同處不在累述。與第一實施方式相比，該三相輸入電源缺相檢測電路還包括 一端連接到上拉電阻R7，另一端連接到光耦副邊輸出端3的電平翻轉電路，該電平翻轉電路并聯所述上拉電阻R7。所述電平翻轉電路包括陽極連接在光耦副邊輸出端3的第五二極管D5，所述第 五二極管D5的陰極通過第八電阻R8與三極管T基極相連，所述電平翻轉電路還包括與三 極管T集電極相連的上拉電阻R9以及連接在第五二極管D5陰極和三極管T發射極之間的 電容。當三相電源輸入正常時，前述連接點B點電位為低，三極管T不導通，其集電極與 上拉電阻R9連接點A輸出為高電平Vc。當三相電源輸入某一相缺相時，連接點B點為方波信號。在方波電平的高電平期 間，三極管T導通，同時給電容充電，上述連接點A點電位為低。在方波電平的低電平期間， 電容放電，三極管T繼續導通，A點電位保持為低。當三相電源輸入某兩相缺相時，B點信號 為高，三極管T導通，A點電位為低。三相電源輸入缺相檢測電路的第二實施方式的電路在光耦副邊輸出端輸出高電 平時使檢測電路輸出端得到低電平，在光耦副邊輸出端輸出方波或者低電平時使檢測電路 輸出端得到高電平。檢測電路的輸出電平狀態與三相電源輸入缺相邏輯一一對應，該電平 信號使得后續的數字信號處理變得簡單易行。本發明尚有多種具體的實施方式。凡采用等同替換或者等效變換而形成的所有技 術方案，均落在本發明要求保護的范圍之內。
權利要求
一種三相電源輸入缺相檢測電路，其特征在于所述三相電源輸入缺相檢測電路包括分別連接到三相輸入的第一限流電阻、第二限流電阻和第三限流電阻；與所述第一限流電阻串聯的第一二極管、與所述第二限流電阻串聯的第二二極管、與所述第三限流電阻串聯的第三二極管；一連接到所述第一二極管、第二二極管、第三二極管陰極的光耦，所述光耦包括光耦原邊第一輸入端、光耦原邊第二輸入端、光耦第一副邊輸出端，所述第一二極管、第二二極管、第三二極管陰極連接到光耦原邊第一輸入端；分別連接所述三相輸入并分別和所述第一限流電阻、第二限流電阻、第三限流電阻并聯的第四電阻、第五電阻和第六電阻，所述第四電阻、第五電阻和第六電阻連接到光耦原邊第二輸入端；與所述光耦第一原邊輸入和所述光耦原邊第二輸入端并聯的第四二極管，所述第四二極管陰極連接所述光耦原邊第一輸入端，陽極連接所述光耦原邊第二輸入端；和一與光耦第一副邊輸出端相連的第一上拉電阻，以及和所述第一上拉電阻連接的上拉電源。
2.根據權利要求1所述的三相電源輸入缺相檢測電路，其特征在于所述光耦還包括 一光耦第二副邊輸出端，所述光耦第二副邊輸出端電性連接GND。
3.根據權利要求1所述的三相電源輸入缺相檢測電路，其特征在于所述三相輸入電 源缺相檢測電路還包括一端連接到所述上拉電阻，另一端連接到光耦第一副邊輸出端的電 平翻轉電路。
4.根據權利要求3所述的三相電源輸入缺相檢測電路，其特征在于所述電平翻轉電 路包括陽極連接在所述光耦第三副邊輸出端的第五二極管；連接所述第五二極管陰極的第八電阻；基極與所述第八電阻串聯的三極管；與所述三極管集電極相連的第二上拉電阻以及連接在所述第五二極管陰極和所述三 極管發射極之間的電容。
全文摘要
本發明提供了一種三相電源輸入缺相檢測電路，包括第一限流電阻、第二限流電阻和第三限流電阻；第一二極管、第二二極管、第三二極管；一連接到所述第一二極管、第二二極管、第三二極管陰極的光耦，所述第一二極管、第二二極管、第三二極管陰極連接到光耦原邊第一輸入端；分別連接所述三相輸入的第四電阻、第五電阻和第六電阻，所述第四電阻、第五電阻和第六電阻連接到光耦原邊第二輸入端；與所述光耦第一原邊輸入和所述光耦原邊第二輸入端并聯的第四二極管，和一與光耦第一副邊輸出端相連的第一上拉電阻，以及和所述第一上拉電阻連接的上拉電源。本發明的有益效果主要體現在外圍器件較少，電路成本低，抗干擾能力強，可靠性高。
文檔編號G01R31/42GK101887082SQ20101021003
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月25日 優先權日2010年6月25日
發明者傅建民, 尤林森, 林盈杰, 肖慶恩, 鄧杰 申請人:蘇州能健電氣有限公司