本發明涉及空調器技術領域,特別涉及一種三相電壓檢測電路和一種空調器。
背景技術:
變頻空調器在運行過程中一般需要檢測逆變器橋臂輸出的相電壓信號、三相四線制網側的相電壓信號和三相三線制網側的線電壓信號。目前對于上述的電壓信號的檢測一般是通過各自對應的電路來實現的,這使得變頻空調器中的電壓檢測電路較為復雜。并且,在變頻空調器的生產過程中,需要設計和制造多種檢測電路,因此成本較高。
技術實現要素:
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此,本發明的一個目的在于提出一種三相電壓檢測電路,能夠提高電壓檢測的方便性,并能夠降低電壓檢測的成本。
本發明的第二個目的在于提出一種空調器。
為達到上述目的,本發明第一方面實施例提出了一種三相電壓檢測電路,其包括:輸入單元,所述輸入單元包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸出端和連接在所述第二輸入端與所述第四輸入端之間的開關線路,所述輸入單元用于輸入待測電壓信號,其中,當所述待測電壓信號為逆變器橋臂輸出的相電壓信號或三相四線制網側的相電壓信號時,所述開關線路斷開,當所述待測電壓信號為三相三線制網側的線電壓信號時,所述開關線路導通;比例運算單元,所述比例運算單元與所述輸入單元相連,所述比例運算單元用于根據所述待測電壓信號分別生成第一檢測信號、第二檢測信號和第三檢測信號;輸出單元,所述輸出單元與所述比例運算單元相連,所述輸出單元包括第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端,所述第一輸出端、所述第二輸出端和所述第三輸出端分別用于輸出所述第一檢測信號、所述第二檢測信號和所述第三檢測信號;偏置單元,所述偏置單元與所述比例運算單元相連,所述偏置單元包括用于為所述比例運算單元供電的偏置電源;主控單元,所述主控單元分別與所述輸入單元、所述輸出單元和所述偏置單元相連,所述主控單元用于獲取所述待測電壓信號的頻率、所述偏置電源的電壓、所述第一檢測信號的電壓、所述第二檢測信號的電壓和所述第三檢測信號的電壓,并根據所述待測電壓信號的頻率、所述偏置電源的電壓、所述第一檢測信號的電壓、所述第二檢測信號的電壓和所述第三檢測信號的電壓獲取所述待測電壓信號的電壓。
根據本發明實施例的三相電壓檢測電路,通過比例運算單元采集輸入單元輸入的待測電壓信號,并生成檢測信號,通過主控單元根據待測電壓信號的頻率、偏置電源的電壓和檢測信號的電壓等參數計算出待測電壓信號的電壓,并且,通過在輸入單元的四個輸入端中的第二輸入端與第四輸入端之間設置開關線路,并通過設定開關線路的斷開或導通,以實現對逆變器橋臂輸出的相電壓信號、三相四線制網側的相電壓信號和三相三線制網側的線電壓信號的檢測。由此,能夠通過同一電路實現對多類電壓信號的檢測,從而能夠提高電壓檢測的方便性,并能夠降低電壓檢測的成本。
另外,根據本發明上述實施例的三相電壓檢測電路還可以具有如下附加的技術特征:
進一步地,所述的三相電壓檢測電路還包括:第一濾波單元,所述第一濾波單元連接在所述輸入單元和所述比例運算單元之間,所述第一濾波單元用于對所述待測電壓信號進行濾波處理;第二濾波單元,所述第二濾波單元連接在所述比例運算單元和所述輸出單元之間,所述第二濾波單元用于對所述第一檢測信號、所述第二檢測信號和所述第三檢測信號進行濾波處理。
具體地,所述第一濾波單元包括:第一濾波電阻和第一濾波電容,所述第一濾波電阻的一端與所述輸入單元的第一輸入端相連,所述第一濾波電阻的另一端與所述第一濾波電容的一端相連,所述第一濾波電容的另一端接地;第二濾波電阻和第二濾波電容,所述第二濾波電阻的一端與所述輸入單元的第二輸入端相連,所述第二濾波電阻的另一端與所述第二濾波電容的一端相連,所述第二濾波電容的另一端接地;第三濾波電阻和第三濾波電容,所述第三濾波電阻的一端與所述輸入單元的第三輸入端相連,所述第三濾波電阻的另一端與所述第三濾波電容的一端相連,所述第三濾波電容的另一端接地;第四濾波電阻和第四濾波電容,所述第四濾波電阻的一端與所述輸入單元的第四輸入端相連,所述第四濾波電阻的另一端與所述第四濾波電容的一端相連,所述第四濾波電容的另一端接地。
具體地,所述比例運算單元包括:第一運算放大器;第一輸入電阻,所述第一輸入電阻的一端與所述第一濾波電阻的另一端相連,所述第一輸入電阻的另一端與所述第一運算放大器的反相輸入端相連;第一反饋電阻,所述第一反饋電阻的一端與所述第一運算放大器的反相輸入端相連,所述第一反饋電阻的另一端與所述第一運算放大器的輸出端相連;第二運算放大器;第二輸入電阻,所述第二輸入電阻的一端與所述第二濾波電阻的另一端相連,所述第二輸入電阻的另一端與所述第二運算放大器的反相輸入端相連;第二反饋電阻,所述第二反饋電阻的一端與所述第二運算放大器的反相輸入端相連,所述第二反饋電阻的另一端與所述第二運算放大器的輸出端相連;第三運算放大器;第三輸入電阻,所述第三輸入電阻的一端與所述第三濾波電阻的另一端相連,所述第三輸入電阻的另一端與所述第三運算放大器的反相輸入端相連;第三反饋電阻,所述第三反饋電阻的一端與所述第三運算放大器的反相輸入端相連,所述第三反饋電阻的另一端與所述第三運算放大器的輸出端相連;第四輸入電阻,所述第四輸入電阻的一端與所述第四濾波電阻的另一端相連,所述第四輸入電阻的另一端與所述第一運算放大器、所述第二運算放大器和所述第三運算放大器的同相輸入端相連;第五輸入電阻,所述第五輸入電阻的一端與所述偏置單元相連,所述第五輸入電阻的另一端與所述第四輸入電阻的另一端相連。
進一步地,所述第五輸入電阻的一端與所述偏置電源的正極端相連,所述偏置電源的負極端接地。
具體地,所述第二濾波單元包括:第五濾波電阻和第五濾波電容,所述第五濾波電阻的一端與所述第一運算放大器的輸出端相連,所述第五濾波電阻的另一端與所述輸出單元的第一輸出端相連,所述第五濾波電容的一端與所述第五濾波電阻的另一端相連,所述第五濾波電容的另一端接地;第六濾波電阻和第六濾波電容,所述第六濾波電阻的一端與所述第二運算放大器的輸出端相連,所述第六濾波電阻的另一端與所述輸出單元的第二輸出端相連,所述第六濾波電容的一端與所述第六濾波電阻的另一端相連,所述第六濾波電容的另一端接地;第七濾波電阻和第七濾波電容,所述第七濾波電阻的一端與所述第三運算放大器的輸出端相連,所述第七濾波電阻的另一端與所述輸出單元的第三輸出端相連,所述第七濾波電容的一端與所述第七濾波電阻的另一端相連,所述第七濾波電容的另一端接地。
其中,當所述待測電壓信號為逆變器橋臂輸出的相電壓信號時,所述第一輸入端連接到所述逆變器中第一橋臂的輸出節點,所述第二輸入端連接到所述逆變器中第二橋臂的輸出節點,所述第三輸入端連接到所述逆變器中第三橋臂的輸出節點,所述第四輸入端連接到所述逆變器的直流母線的負極端,其中,所述待測電壓信號的電壓根據以下關系式獲得:
其中,f為所述待測電壓信號的頻率,va(f)、vb(f)、vc(f)和vn(f)分別為所述逆變器中第一橋臂的輸出節點的電壓、所述逆變器中第二橋臂的輸出節點的電壓、所述逆變器中第三橋臂的輸出節點的電壓和所述逆變器的直流母線的負極端的電壓,vch1(f)、vch2(f)和vch3(f)分別為所述第一檢測信號的電壓、所述第二檢測信號的電壓和所述第三檢測信號的電壓,vbias為所述偏置電源的電壓,r1為所述第一濾波電阻、所述第二濾波電阻、所述第三濾波電阻和所述第四濾波電阻的電阻值,r2為第一輸入電阻、所述第二輸入電阻、所述第三輸入電阻、所述第四輸入電阻和所述第五輸入電阻的電阻值,r3為所述第五濾波電阻、所述第六濾波電阻和所述第七濾波電阻的電阻值,c1為所述第一濾波電容、所述第二濾波電容、所述第三濾波電容和所述第四濾波電容的電容值,c3為所述第五濾波電容、所述第六濾波電容和所述第七濾波電容的電容值,i為虛數單位。
其中,當所述待測電壓信號為三相四線制網側的相電壓信號時,所述第一輸入端連接到所述三相四線制網側的第一相,所述第二輸入端連接到所述三相四線制網側的第二相,所述第三輸入端連接到所述三相四線制網側的第三相,所述第四輸入端連接到所述三相四線制網側的中性點,其中,所述待測電壓信號的電壓根據以下關系式獲得:
其中,f為所述待測電壓信號的頻率,va(f)、vb(f)、vc(f)和vn(f)分別為所述三相四線制網側的第一相的電壓、所述三相四線制網側的第二相的電壓、所述三相四線制網側的第三相的電壓和所述三相四線制網側的中性點的電壓,vch1(f)、vch2(f)和vch3(f)分別為所述第一檢測信號的電壓、所述第二檢測信號的電壓和所述第三檢測信號的電壓,vbias為所述偏置電源的電壓,r1為所述第一濾波電阻、所述第二濾波電阻、所述第三濾波電阻和所述第四濾波電阻的電阻值,r2為第一輸入電阻、所述第二輸入電阻、所述第三輸入電阻、所述第四輸入電阻和所述第五輸入電阻的電阻值,r3為所述第五濾波電阻、所述第六濾波電阻和所述第七濾波電阻的電阻值,c1為所述第一濾波電容、所述第二濾波電容、所述第三濾波電容和所述第四濾波電容的電容值,c3為所述第五濾波電容、所述第六濾波電容和所述第七濾波電容的電容值,i為虛數單位。
其中,當所述待測電壓信號為三相三線制網側的線電壓信號時,所述第一輸入端連接到所述三相三線制網側的第一相,所述第二輸入端連接到所述三相三線制網側的第二相,所述第三輸入端連接到所述三相三線制網側的第三相,其中,所述待測電壓信號的電壓根據以下關系式獲得:
其中,f為所述待測電壓信號的頻率,va(f)、vb(f)和vc(f)分別為所述三相三線制網側的第一相的電壓、所述三相三線制網側的第二相的電壓和所述三相三線制網側的第三相的電壓,vch1(f)、vch2(f)和vch3(f)分別為所述第一檢測信號的電壓、所述第二檢測信號的電壓和所述第三檢測信號的電壓,vbias為所述偏置電源的電壓,r1為所述第一濾波電阻、所述第二濾波電阻、所述第三濾波電阻和所述第四濾波電阻的電阻值,r2為第一輸入電阻、所述第二輸入電阻、所述第三輸入電阻、所述第四輸入電阻和所述第五輸入電阻的電阻值,r3為所述第五濾波電阻、所述第六濾波電阻和所述第七濾波電阻的電阻值,c1為所述第一濾波電容、所述第二濾波電容、所述第三濾波電容和所述第四濾波電容的電容值,c3為所述第五濾波電容、所述第六濾波電容和所述第七濾波電容的電容值,i為虛數單位。
為達到上述目的,本發明第二方面實施例提出了一種空調器,其包括根據本發明第一方面實施例提出的三相電壓檢測電路。
根據本發明實施例的空調器,能夠提高電壓檢測的方便性,并能夠降低電壓檢測的成本。
附圖說明
圖1為根據本發明實施例的三相電壓檢測電路的方框示意圖;
圖2為根據本發明一個實施例的三相電壓檢測電路的結構示意圖;
圖3為根據本發明一個具體實施例三相電壓檢測電路的連接示意圖;
圖4為根據本發明另一個具體實施例三相電壓檢測電路的連接示意圖;
圖5為根據本發明又一個具體實施例三相電壓檢測電路的連接示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。
下面結合附圖描述本發明實施例的三相電壓檢測電路和空調器。
圖1為根據本發明實施例的三相電壓檢測電路的方框示意圖。本發明實施例的三相電壓檢測電路優選適用于變頻空調器中。
如圖1所示,本發明實施例的三相電壓檢測電路,包括輸入單元10、比例運算單元20、輸出單元30、偏置單元40和主控單元50。
其中,輸入單元10包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸出端和連接在第二輸入端與第四輸入端之間的開關線路,輸入單元10用于輸入待測電壓信號,其中,當待測電壓信號為逆變器橋臂輸出的相電壓信號或三相四線制網側的相電壓信號時,開關線路斷開,當待測電壓信號為三相三線制網側的線電壓信號時,開關線路導通;比例運算單元20與輸入單元10相連,比例運算單元20用于根據待測電壓信號分別生成第一檢測信號、第二檢測信號和第三檢測信號;輸出單元30與比例運算單元20相連,輸出單元30包括第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端,第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端分別用于輸出第一檢測信號、第二檢測信號和第三檢測信號;偏置單元40與比例運算單元20相連,偏置單元40包括用于為比例運算單元20供電的偏置電源;主控單元50分別與輸入單元10、輸出單元30和偏置單元40相連,主控單元50用于獲取待測電壓信號的頻率、偏置電源的電壓、第一檢測信號的電壓、第二檢測信號的電壓和第三檢測信號的電壓,并根據待測電壓信號的頻率、偏置電源的電壓、第一檢測信號的電壓、第二檢測信號的電壓和第三檢測信號的電壓獲取待測電壓信號的電壓。
在本發明的一個實施例中,如圖2所示,輸入單元10可包括第一輸入端a、第二輸入端b、第三輸入端c和第四輸出端n,其中,連接在所述第二輸入端與所述第四輸入端之間的開關線路可為包括跨接電阻r1.1的線路,從而可通過設定跨接電阻r1.1的電阻值來選擇開關線路的導通狀態或斷開狀態。
在本發明的一個實施例中,如圖2所示,比例運算單元20可包括三個反相比例放大電路,三個反相比例放大電路可分別將第一檢測信號、第二檢測信號和第三檢測信號輸出給輸出單元30的第一輸出端adc_ch1、第二輸出端adc_ch2和第三輸出端adc_ch3。
在本發明的一個實施例中,如圖2所示,三相電壓檢測電路還可包括第一濾波單元60和第二濾波單元70。其中,第一濾波單元60連接在輸入單元10和比例運算單元20之間,第一濾波單元用于對待測電壓信號進行濾波處理;第二濾波單元70連接在比例運算單元20和輸出單元30之間,第二濾波單元70用于對第一檢測信號、第二檢測信號和第三檢測信號進行濾波處理。
具體地,如圖2所示,第一濾波單元60可包括第一濾波電阻r2.1和第一濾波電容c2.1、第二濾波電阻r2.2和第二濾波電容c2.2、第三濾波電阻r2.3和第三濾波電容c2.3以及第四濾波電阻r2.4和第四濾波電容c2.4。其中,第一濾波電阻r2.1的一端與輸入單元10的第一輸入端a相連,第一濾波電阻r2.1的另一端與第一濾波電容c2.1的一端相連,第一濾波電容c2.1的另一端接地;第二濾波電阻r2.2的一端與輸入單元10的第二輸入端b相連,第二濾波電阻r2.2的另一端與第二濾波電容c2.2的一端相連,第二濾波電容c2.2的另一端接地;第三濾波電阻r2.3的一端與輸入單元10的第三輸入端c相連,第三濾波電阻r2.3的另一端與第三濾波電容c2.3的一端相連,第三濾波電容c2.3的另一端接地;第四濾波電阻r2.4的一端與輸入單元10的第四輸入端n相連,第四濾波電阻r2.4的另一端與第四濾波電容c2.4的一端相連,第四濾波電容c2.4的另一端接地。
其中,在第一濾波單元60中,第一濾波電阻r2.1、第二濾波電阻r2.2、第三濾波電阻r2.3和第四濾波電阻r2.4的電阻值相同,并分別可由任意多個電阻串、并聯等效;第一濾波電容c2.1、第二濾波電容c2.2、第三濾波電容c2.3和第四濾波電容c2.4的電容值相同,并分別可由任意多個電容并聯等效。第一濾波單元60可用于對輸入的待測電壓信號進行濾波處理,以得到待測電壓信號的基波分量。
如圖2所示,比例運算單元20可包括第一運算放大器op1.1、第一輸入電阻r3.1、第一反饋電阻r4.1、第二運算放大器op1.2、第二輸入電阻r3.2、第二反饋電阻r4.2、第三運算放大器op1.3、第三輸入電阻r3.3、第三反饋電阻r4.3、第四輸入電阻r3.4和第五輸入電阻r3.5。其中,第一輸入電阻r3.1的一端與第一濾波電阻r2.1的另一端相連,第一輸入電阻r3.1的另一端與第一運算放大器op1.1的反相輸入端相連,第一反饋電阻r4.1的一端與第一運算放大器op1.1的反相輸入端相連,第一反饋電阻r4.1的另一端與第一運算放大器op1.1的輸出端相連;第二輸入電阻r3.2的一端與第二濾波電阻r2.2的另一端相連,第二輸入電阻r3.2的另一端與第二運算放大器op1.2的反相輸入端相連,第二反饋電阻r4.2的一端與第二運算放大器op1.2的反相輸入端相連,第二反饋電阻r4.2的另一端與第二運算放大器op1.2的輸出端相連;第三輸入電阻r3.3的一端與第三濾波電阻r2.3的另一端相連,第三輸入電阻r3.3的另一端與第三運算放大器op1.3的反相輸入端相連,第三反饋電阻r4.3的一端與第三運算放大器op1.3的反相輸入端相連,第三反饋電阻r4.3的另一端與第三運算放大器op1.3的輸出端相連;第四輸入電阻r3.4的一端與第四濾波電阻r2.4的另一端相連,第四輸入電阻r3.4的另一端與第一運算放大器op1.1、第二運算放大器op1.2和第三運算放大器op1.3的同相輸入端相連;第五輸入電阻r3.5的一端與偏置單元40相連,第五輸入電阻r3.5的另一端與第四輸入電阻r3.4的另一端相連。
其中,在比例運算單元20中,第一輸入電阻r3.1、第二輸入電阻r3.2、第三輸入電阻r3.3、第四輸入電阻r3.4和第五輸入電阻r3.5的電阻值相同,并分別可由任意多個電阻串、并聯等效;第一反饋電阻r4.1、第二反饋電阻r4.2和第三反饋電阻r4.3的電阻值相同,并分別可由任意多個電阻串、并聯等效;第一運算放大器op1.1、第二運算放大器op1.2和第三運算放大器op1.3可采用相同型號的運算放大器,并且電源正端連接相同的供電電源,電源負端均連接信號地。比例運算單元20可通過預定的輸入信號與輸出信號之間的關系,實現對待測電壓信號的采集。
進一步地,第五輸入電阻r3.5的一端與所述偏置電源sbias的正極端相連,所述偏置電源sbias的負極端接地。由此,可實現對第一運算放大器op1.1、第二運算放大器op1.2和第三運算放大器op1.3的單電源提供偏置電壓,從而無需采用負電源,簡化了電路結構。
如圖2所示,第二濾波單元70可包括第五濾波電阻r2.5和第五濾波電容c2.5、第六濾波電阻r2.6和第六濾波電容c2.6以及第七濾波電阻r2.7和第七濾波電容c2.7。其中,第五濾波電阻r2.5的一端與第一運算放大器op1.1的輸出端相連,第五濾波電阻r2.5的另一端與輸出單元30的第一輸出端adc_ch1相連,第五濾波電容c2.5的一端與第五濾波電阻r2.5的另一端相連,第五濾波電容c2.5的另一端接地;第六濾波電阻r2.6的一端與第二運算放大器op1.2的輸出端相連,第六濾波電阻r2.6的另一端與輸出單元30的第二輸出端adc_ch2相連,第六濾波電容c2.6的一端與第六濾波電阻r2.6的另一端相連,第六濾波電容c2.6的另一端接地;第七濾波電阻r2.7的一端與第三運算放大器op1.3的輸出端相連,第七濾波電阻r2.7的另一端與輸出單元30的第三輸出端adc_ch3相連,第七濾波電容c2.7的一端與第七濾波電阻r2.7的另一端相連,第七濾波電容c2.7的另一端接地。
其中,在第二濾波單元70中,第五濾波電阻r2.5、第六濾波電阻r2.6和第七濾波電阻r2.7的電阻值相同,并分別可由任意多個電阻串、并聯等效;第五濾波電容c2.5、第六濾波電容c2.6和第七濾波電容c2.7的電容值相同,并分別可由任意多個電容并聯等效。第二濾波單元70可用于濾除第一運算放大器op1.1、第二運算放大器op1.2和第三運算放大器op1.3分別輸出的第一檢測信號、第二檢測信號和第三檢測信號中的高頻噪聲。
在本發明的實施例中,通過設定開關線路斷開或導通,可使該三相電壓檢測電路實現對逆變器橋臂輸出的相電壓信號、三相四線制網側的相電壓信號和三相三線制網側的線電壓信號的檢測。
在本發明的一個具體實施例中,三相電壓檢測電路可用于檢測逆變器橋臂輸出的單極性方波形式的相電壓。如圖3所示,當待測電壓信號為逆變器橋臂輸出至電機m1的相電壓信號時,第一輸入端a可連接到逆變器中第一橋臂(包括開關管t1和t2)的輸出節點,第二輸入端b可連接到逆變器中第二橋臂(包括開關管t3和t4)的輸出節點,第三輸入端c可連接到逆變器中第三橋臂(包括開關管t5和t6)的輸出節點,第四輸入端d可連接到逆變器的直流母線的負極端(如鋁電解電容的負極端)。并且,可將跨接電阻r1.1斷開,使第二輸入端b與第四輸出端n之間無電氣連接。
其中,待測電壓信號的電壓可根據以下關系式獲得:
其中,f為待測電壓信號的頻率,va(f)、vb(f)、vc(f)和vn(f)分別為逆變器中第一橋臂的輸出節點的電壓、逆變器中第二橋臂的輸出節點的電壓、逆變器中第三橋臂的輸出節點的電壓和逆變器的直流母線的負極端的電壓,vch1(f)、vch2(f)和vch3(f)分別為第一檢測信號的電壓、第二檢測信號的電壓和第三檢測信號的電壓,vbias為偏置電源sbias的電壓,r1為第一濾波電阻r2.1、第二濾波電阻r2.2、第三濾波電阻r2.3和第四濾波電阻r2.4的電阻值,r2為第一輸入電阻r3.1、第二輸入電阻r3.2、第三輸入電阻r3.3、第四輸入電阻r3.4和第五輸入電阻r3.5的電阻值,r3為第五濾波電阻r2.5、第六濾波電阻r2.6和第七濾波電阻r2.7的電阻值,c1為第一濾波電容c2.1、第二濾波電容c2.2、第三濾波電容c2.3和第四濾波電容c2.4的電容值,c3為第五濾波電容c2.5、第六濾波電容c2.6和第七濾波電容c2.7的電容值,i為虛數單位。
主控單元50在根據上述關系式計算出va(f)-vn(f)、vb(f)-vn(f)和vc(f)-vn(f)后,即得到了逆變器橋臂三相輸出中每一相的電壓。
在本發明的一個具體實施例中,三相電壓檢測電路可用于檢測三相四線制網側47-63hz雙極性正弦波形式電源的相電壓。如圖4所示,當待測電壓信號為三相四線制網側的相電壓信號時,第一輸入端a可連接到三相四線制網側的第一相r,第二輸入端b可連接到三相四線制網側的第二相s,第三輸入端c可連接到三相四線制網側的第三相t,第四輸入端n可連接到三相四線制網側的中性點n0。并且,可將跨接電阻r1.1斷開,使第二輸入端b與第四輸出端n之間無電氣連接。
其中,待測電壓信號的電壓可根據以下關系式獲得:
其中,f為待測電壓信號的頻率,va(f)、vb(f)、vc(f)和vn(f)分別為三相四線制網側的第一相的電壓、三相四線制網側的第二相的電壓、三相四線制網側的第三相的電壓和三相四線制網側的中性點的電壓,vch1(f)、vch2(f)和vch3(f)分別為第一檢測信號的電壓、第二檢測信號的電壓和第三檢測信號的電壓,vbias為偏置電源sbias的電壓,r1為第第一濾波電阻r2.1、第二濾波電阻r2.2、第三濾波電阻r2.3和第四濾波電阻r2.4的電阻值,r2為第一輸入電阻r3.1、第二輸入電阻r3.2、第三輸入電阻r3.3、第四輸入電阻r3.4和第五輸入電阻r3.5的電阻值,r3為第五濾波電阻r2.5、第六濾波電阻r2.6和第七濾波電阻r2.7的電阻值,c1為第一濾波電容c2.1、第二濾波電容c2.2、第三濾波電容c2.3和第四濾波電容c2.4的電容值,c3為第五濾波電容c2.5、第六濾波電容c2.6和第七濾波電容c2.7的電容值,i為虛數單位。
主控單元50在根據上述關系式計算出va(f)-vn(f)、vb(f)-vn(f)和vc(f)-vn(f)后,即得到了三相四線制網側每一相的電壓。
在本發明的一個具體實施例中,三相電壓檢測電路可用于檢測三相三線制網側47-63hz雙極性正弦波形式電源的線電壓。如圖5所示,當待測電壓信號為三相三線制網側的線電壓信號時,第一輸入端a可連接到三相三線制網側的第一相r,第二輸入端b可連接到三相三線制網側的第二相s,第三輸入端c可連接到三相三線制網側的第三相t。并且,可將跨接電阻r1.1的阻值置零,使第二輸入端b與第四輸出端n之間有直接的電氣連接。
其中,待測電壓信號的電壓可根據以下關系式獲得:
其中,f為待測電壓信號的頻率,va(f)、vb(f)和vc(f)分別為三相三線制網側的第一相的電壓、三相三線制網側的第二相的電壓和三相三線制網側的第三相的電壓,vch1(f)、vch2(f)和vch3(f)分別為第一檢測信號的電壓、第二檢測信號的電壓和第三檢測信號的電壓,vbias為偏置電源sbias的電壓,r1為第一濾波電阻r2.1、第二濾波電阻r2.2、第三濾波電阻r2.3和第四濾波電阻r2.4的電阻值,r2為第一輸入電阻r3.1、第二輸入電阻r3.2、第三輸入電阻r3.3、第四輸入電阻r3.4和第五輸入電阻r3.5的電阻值,r3為第五濾波電阻r2.5、第六濾波電阻r2.6和第七濾波電阻r2.7的電阻值,c1為第一濾波電容c2.1、第二濾波電容c2.2、第三濾波電容c2.3和第四濾波電容c2.4的電容值,c3為第五濾波電容c2.5、第六濾波電容c2.6和第七濾波電容c2.7的電容值,i為虛數單位。
主控單元50在根據上述關系式計算出va(f)、vb(f)和vc(f)后,可進一步計算得到三相三線制網側任意兩個相線之間的線電壓。
另外,在本發明的其他實施例中,當待測電壓信號為三相三線制網側的線電壓信號時,還可將第二濾波電阻r2.2、第二濾波電容c2.2、第二輸入電阻r3.2、第二反饋電阻r4.2、第二運算放大器op1.2、第六濾波電阻r2.6以及第六濾波電容c2.6去掉,這樣不僅能夠實現對三相三線制網側線電壓的檢測,還能夠節省成本。
綜上所述,根據本發明實施例的三相電壓檢測電路,通過比例運算單元采集輸入單元輸入的待測電壓信號,并生成檢測信號,通過主控單元根據待測電壓信號的頻率、偏置電源的電壓和檢測信號的電壓等參數計算出待測電壓信號的電壓,并且,通過在輸入單元的四個輸入端中的第二輸入端與第四輸入端之間設置開關線路,并通過設定開關線路的斷開或導通,以實現對逆變器橋臂輸出的相電壓信號、三相四線制網側的相電壓信號和三相三線制網側的線電壓信號的檢測。由此,能夠通過同一電路實現對多類電壓信號的檢測,從而能夠提高電壓檢測的方便性,并能夠降低電壓檢測的成本。
對應上述實施例,本發明還提出一種空調器。
本發明實施例的空調器,包括本發明上述實施例提出的三相電壓檢測電路。
該三相電壓檢測電路可設置于pcb上,在具有逆變器橋臂輸出的相電壓信號、三相四線制網側的相電壓信號和三相三線制網側的線電壓信號的檢測需求的空調器,如變頻空調器中,可通過相同的包括該三相電壓檢測電路的pcb實現對上述三類電壓信號的檢測,從而能夠提高電壓檢測的方便性,并能夠降低電壓檢測的成本。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中,“多個”的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發明的限制,本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。