用於多脈波整流電路的缺相保護電路的製作方法
2023-09-17 00:59:00
專利名稱：用於多脈波整流電路的缺相保護電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及三相輸入電源缺相保護電路，特別是多脈波整流電路中輸入電源缺相保護電路。
背景技術：
多脈波整流技術目前廣泛應用於AC/DC開關電源中，用於消除輸入電流中的諧波，減少對電網的汙染，提高開關電源的電磁兼容性能。在三相輸入多脈波整流電路中，若發生缺相，將會導致電路性能下降，功率因數降低，紋波增大，同時導致電路過熱，從而燒毀器件。因此在多脈波整流電路中需要設置輸入缺相保護電路，在目前公開的專利文獻中，缺相保護電路多用於三相電機中，有的採用體積大、易受幹擾的機械裝置，有的採用模擬元件組成的複雜的電路系統。例如，衛斌鵬於2009年4月提交的「三相電機缺相保護器」專利(專利號CN200910074089. 5)中，電路結構較為複雜，採用了電阻、電容、二極體、三極體、光耦等器件，且沒有與主電路電氣隔離，易受幹擾。
發明內容
本發明目的是提供一種適用於多脈波整流電路的缺相保護電路。該缺相保護電路緊密結合多脈波整流電路的特點，利用多脈波整流電路中的移相變壓器的輔助繞組實現與主電路的電氣隔離並進行電壓採樣，提供了一種結構簡單、穩定性好的缺相保護電路。本發明用於多脈波整流電路的缺相保護電路包括3個相電壓採樣電路、3個比較電路和邏輯電路。三相輸入電源每一相電壓採樣電路的輸出端與其對應的比較電路輸入端相連接，3個比較電路輸出端與邏輯電路輸入端相連接，邏輯電路輸出端與執行電路輸入端相連接。相電壓米樣電路輸出與該相輸入電壓對應的直流電壓信號，直流電壓信號與比較電路基準電壓進行比較，若該相輸入電壓缺相，比較電路則輸出高電平或低電平信號，比較電路輸出信號作為邏輯電路中邏輯「與門」的輸入，只要有一個比較電路輸出高電平或低電平信號，則邏輯電路輸出相應的電平信號。較佳地，缺相保護電路還可以包括執行電路在邏輯電路輸出低電平的情況下將會斷開多脈波整流電路主電路，實現缺相保護。其中，所述相電壓採樣電路由移相變壓器輔助繞組、整流橋、電容組成。輸入相電壓經輔助繞組降壓、整流橋整流、電容濾波形成一個直流電壓信號。其中，所述比較電路由電阻、比較器組成。相電壓採樣電路輸出的直流電壓信號經電阻分壓，與比較器反向端的基準信號作比較。當該相輸入正常時，比較器輸出高電平信號；當該相輸入缺相時，比較器輸出低電平信號。其中，所述邏輯電路為2輸入端邏輯「與門」。只要輸入電源任一相出現缺相，比較電路輸出低電平信號，邏輯電路即輸出低電平信號。其中，所述執行電路由場效應電晶體、接觸器組成。當邏輯電路輸出低電平時，連接在主電路中的接觸器主觸點斷開，實現缺相保護。
本發明緊密結合多脈波整流電路的特點，省略掉了單獨的採樣變壓器，利用多脈波整流電路中的移相變壓器的輔助繞組實現與主電路的電氣隔離並進行電壓採樣，提供了一種結構簡單、穩定性好的缺相保護電路。
圖1為輸入缺相保護電路的示意框圖；圖2為相電壓採樣電路電路圖；圖3為比較電路電路圖；圖4為邏輯電路電路圖；圖5為執行電路電路圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明做詳細說明。圖1為本發明電路組成示意框圖。本發明中，缺相保護電路由3個相電壓採樣電路(al、a2、a3)、3個比較電路(bl、b2、b3)、邏輯電路C、執行電路d四部分組成。三相輸入電源每一相電壓米樣電路的輸出端與其對應的比較電路輸入端相連接，3個比較電路輸出端與邏輯電路輸入端相連接，邏輯電路輸出端與執行電路輸入端相連接。相電壓採樣電路輸出與該相輸入電壓對應的直流電壓信號(Val、Va2, Va3)，直流電壓信號與比較電路基準電壓進行比較，若該相輸入電壓缺相，比較電路則輸出低電平信號，比較電路輸出信號作為邏輯電路中邏輯「與門」的輸入，只要有一個比較電路輸出低電平信號，則邏輯電路輸出低電平信號，執行電路在邏輯電路輸出低電平的情況下將會斷開多脈波整流電路主電路，實現缺相保護。所述相電壓採樣電路見圖2，由移相變壓器輔助繞組Tl、整流橋V1、電容Cl組成。其中多脈波整流電路移相變壓器的輔助繞組輸出端與整流橋Vl的輸入端相連接，整流橋Vl的輸出端與電容Cl相連接。輸入電壓經輔助繞組Tl降壓輸出對應的交流信號，交流信號經整流橋Vl整流、電容Cl濾波形成一個3. 5伏左右直流電壓信號Val。所述比較電路見圖3，由電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6，比較器NI組成。電阻Rl的一端與相電壓採樣電路的輸出端相連接，電阻Rl的另一端與電阻R2、比較器NI的同相輸入端相連接，電阻R2的另一端接地。電阻R3的一端與基準電壓信號相連接，電阻R3的另一端與電阻R4的一端、比較器NI的反相輸入端相連接，電阻R4的另一端接地。電阻R5的一端與比較器NI的同相輸入端相連接，電阻R5的另一端與比較器NI的輸出端相連接，電阻R6的一端與比較器NI的輸出端相連接，電阻R6的另一端與基準信號相連接。相電壓米樣電路輸出的直流電壓信號經電阻Rl、R2分壓，與比較器反相端的基準信號作比較。當該相輸入正常時，比較器輸出高電平信號；當該相輸入缺相時，比較器輸出低電平信號。所述邏輯電路見圖4，為2輸入端邏輯「與門"N2(⑶4081)。比較電路bl與比較電路b2的輸出接與N2的I個與門單元兩輸入端8、9相連接，比較電路b3的輸出與N2的另I個與門單元輸入端12相連接，該與門單元另一輸入端與+12V基準信號相連接，前述兩個與門單元的輸出端分別與N2的另I個與門單元輸入端相連接。只要Vbl、Vb2、Vb3中的任一個出現低電平信號，與門N2的輸出端3即輸出低電平信號，即只要輸入電源任一相出現缺相，該相比較電路即輸出低電平信號。所述執行電路見圖5，由MOSFET管V2、接觸器Kl組成。MOSFET管V2的漏極與接觸器Kl線圈的負極相連接，MOSFET管V2的源極接地，接觸器Kl線圈的正極與+12V電源相連接，接觸器主觸點連接在多脈波整流電路主電路移相變壓器後部(即變壓器後面的電路)中。當邏輯電路輸出低電平時，MOSFET管V2截止，接觸器Kl線圈斷電，接觸器主觸點斷開，主電路停止工作，實現缺相保護。
權利要求
1.一種用於多脈波整流電路的缺相保護電路，其特徵在於，包括3個相電壓採樣電路及其比較電路和一個邏輯電路，其中， 所述相電壓採樣電路將多脈波整流電路中的三相輸入電壓分別經過降壓、整流和濾波處理後輸出三路直流電壓信號Val、Va2、Va3 ； 所述比較電路分別將每個相電壓採樣電路輸出的電壓信號Val、va2、va3與基準電壓比較後輸出高電平或低電平信號Vbl、Vb2、Vb3 ； 所述邏輯電路為2輸入端邏輯與門N2，包括2個與門單元，所述與門單元的三個輸入端分別與比較電路輸出的三路電壓信號Vbl、Vb2、Vb3連接，另外一個輸入端與基準電壓連接。
2.如權利要求1所述的電路，其特徵在於，還包括執行電路，所述執行電路包括場效應電晶體和接觸器，所述場效應電晶體的柵極和所述邏輯電路的輸出端連接，漏極與接觸器線圈的一端連接，源極接地；所述接觸器線圈的另一端與電源連接，接觸器主觸點連接在多脈波整流電路主電路的移相變壓器後部。
3.如權利要求1或2所述的電路，其特徵在於，所述相電壓採樣電路包括移相變壓器輔助繞組、整流橋和電容；其中，移相變壓器的輔助繞組輸出端與整流橋的輸入端連接，整流橋的輸出端與電容連接。
4.如權利要求1或2所述的電路，其特徵在於，所述比較電路包括分別包括三個比較器，所述比較器的同相輸入端分別與相電壓採樣電路輸出的直流電壓信號連接，其反相端分別與基準電源連接。
全文摘要
本發明提供了一種用於多脈波整流的缺相保護電路由相電壓採樣電路、基準電源電路、過壓比較電路、欠壓比較電路、執行電路組成。該電路緊密結合多脈波整流電路的特點，提供了一種結構簡單、成本低、穩定性好的輸入缺相指示保護一體化電路。
文檔編號H02H7/125GK103022979SQ201210499358
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者賀珺, 劉世奎, 謝孟, 雷連方 申請人:北京機電工程研究所