本發(fā)明涉及電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路和方法。

背景技術(shù)：

三相電缺相就是在供電線路當(dāng)中，其中一路或兩路電源線無電壓、電壓低或供電線路斷路。如果不及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作，會(huì)造成負(fù)載設(shè)備的電機(jī)抖動(dòng)不能正常工作或電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)無力且噪音大等狀況。更甚者，負(fù)載設(shè)備的控制器被燒毀。如果相序錯(cuò)誤，則會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)電源短路或設(shè)備反轉(zhuǎn)。因此，對(duì)需要采用三相交流電的負(fù)載設(shè)備進(jìn)行缺相和相序檢測(cè)電路，以避免由于電源接線故障，導(dǎo)致負(fù)載設(shè)備出現(xiàn)故障。如果相序接錯(cuò)，或者電流取樣的相位和電壓取樣的相位同相的話，都會(huì)造成功率因數(shù)檢測(cè)不準(zhǔn)，會(huì)出現(xiàn)不能自動(dòng)投入的情況，也會(huì)出現(xiàn)過補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路和方法，以實(shí)現(xiàn)三相交流電源的相序和缺相檢測(cè)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供如下技術(shù)方案：

一種三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路，所述三相交流電源的三相電星形連接，電路包括：

設(shè)置在三相交流電源第一相線和中性點(diǎn)之間的第一檢測(cè)電路，所述第一檢測(cè)電路被配置為：依據(jù)所述第一相線與中性點(diǎn)之間的電位差，輸出與第一相線的電位相匹配的第一波形信號(hào)；

設(shè)置在三相交流電源第三相線和中性點(diǎn)之間的第二檢測(cè)電路，所述第二檢測(cè)電路被配置為：依據(jù)所述第三相線與中性點(diǎn)之間的電位差，輸出與第三相線的電位相匹配的第二波形信號(hào)；

與所述第一檢測(cè)電路和第二檢測(cè)電路的輸出端相連的控制器，所述控制器被配置為：通過比較所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)判斷三相交流電源的相序以及是否缺相。

優(yōu)選的，上述三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路中，所述第一檢測(cè)電路和/或第二檢測(cè)電路，包括：

開關(guān)支路和第一壓降電路，所述第一壓降電路的第一端與電源相連，第二端通過所述開關(guān)支路接地；所述第一壓降電路的第二端作為波形信號(hào)輸出端，輸出波形信號(hào)；

所述開關(guān)支路被配置為：當(dāng)檢測(cè)到所述中性點(diǎn)和與開關(guān)支路連接的相線的電位差大于預(yù)設(shè)值時(shí)，使得所述第一壓降電路與地之間通路。

優(yōu)選的，上述三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路中，所述開關(guān)支路為光耦器；

所述第一檢測(cè)電路中，所述光耦器的發(fā)光器件的輸入端與第一相線相連，發(fā)光器件的第二端接中性點(diǎn)，受光器件的輸入端與所述第一壓降電路的第二端相連，受光器件的輸出端接地；

所述第二檢測(cè)電路中，所述光耦器的發(fā)光器件的輸入端與中性點(diǎn)相連，發(fā)光器件的第二端與第三相線相連，受光器件的輸入端與所述第一壓降電路的第二端相連，受光器件的輸出端接地。

優(yōu)選的，上述三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路中，還包括：

設(shè)置在所述第一相線與第一檢測(cè)電路之間的第二壓降電路；

設(shè)置在所述第二相線與中性點(diǎn)之間的第三壓降電路；

設(shè)置在所述第三相線與第二檢測(cè)電路之間的第四壓降電路。

優(yōu)選的，上述三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路中，所述第二壓降電路、第三壓降電路和第四壓降電路為至少由電阻、X電容或Y電容組成的壓降電路。

優(yōu)選的，上述三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路中，所述第二壓降電路、第三壓降電路和第四壓降電路的等效電阻值相等。

優(yōu)選的，上述三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路中，還包括：

設(shè)置在所述第一相線與第二相線之間的第一單向通路，所述第一單向通路的導(dǎo)通方向與所述第一檢測(cè)電路中的光耦器中的發(fā)光器件的導(dǎo)通方向相反；

設(shè)置在所述第二相線與第三相線之間的第二單向通路，所述第二單向通路的導(dǎo)通方向與所述第二檢測(cè)電路中的光耦器中的發(fā)光器件的導(dǎo)通方向相反。

優(yōu)選的，上述三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路中，所述控制器，包括：

計(jì)時(shí)器，用于當(dāng)檢測(cè)到所述第一波形信號(hào)下降沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t1，當(dāng)檢測(cè)到所述第一波形信號(hào)上升沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t2，在t2時(shí)刻后、第一波形信號(hào)的下一個(gè)下降沿到來之前的時(shí)間段內(nèi)，檢測(cè)到所述第二波形信號(hào)下降沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t3，當(dāng)檢測(cè)到所述第二波形信號(hào)上升沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t4；

相位計(jì)算單元，用于依據(jù)公式計(jì)算所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)的相位差ΔT；

相序判斷單元，用于判斷ΔT與或的差值是否在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，如果是，判定所述三相交流電源相序?yàn)檎?，判斷ΔT與或的差值是否在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，如果是，判定所述三相交流電源相序?yàn)樨?fù)序，其中T為三相交流電源的周期；

缺相判斷單元，用于當(dāng)判斷ΔT與或0的差值在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，或，在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)所述第一波形信號(hào)或第二波形信號(hào)無跳變時(shí)，判定所述三相交流電源缺相。

一種三相交流電源相序缺相檢測(cè)方法，所述三相交流電源的三相電星形連接，所述方法包括：

依據(jù)所述三相交流電的第一相線和中性點(diǎn)的電位差，生成與第一相線的電位相匹配的第一波形信號(hào)；

依據(jù)所述三相交流電的中性點(diǎn)和第三相線的電位差，生成與第三相線的電位相匹配的第二波形信號(hào)；

當(dāng)檢測(cè)到所述第一波形信號(hào)下降沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t1，當(dāng)檢測(cè)到所述第一波形信號(hào)上升沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t2，在t2時(shí)刻后、第一波形信號(hào)的下一個(gè)下降沿到來之前的時(shí)間段內(nèi)，檢測(cè)到所述第二波形信號(hào)下降沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t3，當(dāng)檢測(cè)到所述第二波形信號(hào)上升沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t4；

依據(jù)公式計(jì)算所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)的相位差ΔT；

判斷ΔT與或的差值是否在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，如果是，判定所述三相交流電源相序?yàn)檎?，其中T為三相交流電源的周期；

判斷ΔT與或的差值是否在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，如果是，判定所述三相交流電源相序?yàn)樨?fù)序；

當(dāng)判斷ΔT與或0的差值在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，或，在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)所述第一波形信號(hào)或第二波形信號(hào)無跳變時(shí)，判定所述三相交流電源缺相。

優(yōu)選的，上述三相交流電源相序缺相檢測(cè)方法中，所述依據(jù)所述三相交流電的第一相線和中性點(diǎn)的電位差，生成與第一相線的電位相匹配的第一波形信號(hào)，包括：

實(shí)時(shí)檢測(cè)所述第一相線的電位，判斷所述第一相線的電位是否高于中性點(diǎn)的電位預(yù)設(shè)值，如果是，輸出高電平信號(hào)，否則，輸出低電平信號(hào)；

依據(jù)所述三相交流電的第二相線和第三相線的電位差，檢測(cè)并生成與第三相線的電位相匹配的第二波形信號(hào)，包括：

實(shí)時(shí)檢測(cè)所述第三相線的電位，判斷中性點(diǎn)的電位是否高于第三相線的電位預(yù)設(shè)值，如果是，輸出高電平信號(hào)，否則輸出低電平信號(hào)，由所述高電平信號(hào)和低電平信號(hào)形成所述第二波形信號(hào)。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例提供的三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路和方法，依據(jù)第一相線與中性點(diǎn)之間的電位差，輸出與第一相線的電位相匹配的第一波形信號(hào)，依據(jù)第三相線與中性點(diǎn)之間的電位差，輸出與第三相線的電位相匹配的第二波形信號(hào)，當(dāng)上述三相交流電源中的一相或多相發(fā)生缺相時(shí)，所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)的波形會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，因此可通過檢測(cè)所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)的波形信息，即可判斷所述三相交流電源是否缺相，并且，所述三相交流電的相序可以通過所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)中的波形變化順序和時(shí)刻進(jìn)行判定，通過檢測(cè)第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)中的波形變換順序和時(shí)刻，即可判斷所述三相交流電源的相序。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例公開的一種三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)樹示意圖；

圖2為本申請(qǐng)另一實(shí)施例公開的一種三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請(qǐng)另一實(shí)施例公開的一種三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為三相交流電星形連接的等效結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為當(dāng)三相交流電源各種缺相狀態(tài)下的第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)的波形圖；

圖6為三相交流電源正序時(shí)第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)的波形圖；

圖7為三相交流電源負(fù)序時(shí)第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)的波形圖；

圖8為本申請(qǐng)實(shí)施例公開的三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路中的控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)的跳變時(shí)刻示意圖；

圖10為本申請(qǐng)實(shí)施例公開的一種三相交流電源相序缺相檢測(cè)方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為了保證設(shè)備安全可靠的工作，本申請(qǐng)公開了一種用于對(duì)星形連接的三相電的相序和缺相狀況進(jìn)行檢測(cè)的三相交流電源相序缺相檢測(cè)電路和方法，參見圖1，所述三相交流電源的R、S、T相線之間采用星形連接方式相連，當(dāng)R、S、T相線均正常時(shí)，所述星形連接的三相電的中性點(diǎn)為O，所述中性點(diǎn)的電位為零，該電路可以包括：

設(shè)置在三相交流電源的第一相線R和中性點(diǎn)O之間的第一檢測(cè)電路100，所述第一檢測(cè)電路100被配置為：依據(jù)所述第一相線R與中性點(diǎn)O之間的電位差，輸出與第一相線R的電位相匹配的第一波形信號(hào)；具體的，所述第一波形信號(hào)可以為脈沖信號(hào)，當(dāng)所述第一相線R相對(duì)于中性點(diǎn)O的電位為高電位時(shí)，所述脈沖信號(hào)為高電平信號(hào)，否則，所述脈沖信號(hào)為低電平信號(hào)；

設(shè)置在三相交流電源第三相線T和中性點(diǎn)O之間的第二檢測(cè)電路200，所述第二檢測(cè)電路200被配置為：依據(jù)所述第三相線T與中性點(diǎn)O之間的電位差，輸出與第三相線T的電位相匹配的第二波形信號(hào)；具體的，所述第二波形信號(hào)同樣可以為脈沖信號(hào)，當(dāng)所述第三相線T相對(duì)于中性點(diǎn)O的電位為低電位時(shí)，所述脈沖信號(hào)為高電平信號(hào)，否則，所述脈沖信號(hào)為低電平信號(hào)，當(dāng)然，當(dāng)所述第三相線T相對(duì)于中性點(diǎn)O的電位為低電位時(shí)，所述脈沖信號(hào)也可以為低電平信號(hào)，否則，所述脈沖信號(hào)為高電平信號(hào)；為了方便相序和缺相檢測(cè)，所述第二波形信號(hào)采用當(dāng)所述第三相線T相對(duì)于中性點(diǎn)O的電位為低電位時(shí)，所述脈沖信號(hào)為高電平信號(hào)，否則，所述脈沖信號(hào)為低電平信號(hào)的配置方式；

與所述第一檢測(cè)電路100和第二檢測(cè)電路200的輸出端相連的控制器300，所述控制器300被配置為：通過比較所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)判斷三相交流電源的相序以及是否缺相。

通過本申請(qǐng)上述實(shí)施例公開的方案可見，上述方案中，當(dāng)上述三相交流電源中的一相或多相發(fā)生缺相時(shí)，所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)的波形會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，因此可通過檢測(cè)所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)的波形信息，即可判斷所述三相交流電源是否缺相，并且，所述三相交流電的相序可以通過所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)中的波形變化順序和時(shí)刻進(jìn)行判定，通過檢測(cè)第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)中的波形變換順序和時(shí)刻，即可判斷所述三相交流電源的相序。

所述第一檢測(cè)電路和第二檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方式可以依據(jù)用戶需求自行設(shè)定，只要能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能即可，例如，參見圖2，在本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例公開的技術(shù)方案中，所述第一檢測(cè)電路100和/或第二檢測(cè)電路200，可以包括：

開關(guān)支路A和第一壓降電路R1，所述第一壓降電路R1的第一端與電源VCC相連，第二端通過所述開關(guān)支路A接地；所述第一壓降電路R1的第二端作為波形信號(hào)輸出端，輸出波形信號(hào)(第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào))；

所述開關(guān)支路A被配置為：當(dāng)檢測(cè)到所述中性點(diǎn)O和與開關(guān)支路A連接的相線的電位差大于預(yù)設(shè)值時(shí)，使得所述第一壓降電路A與地之間通路，否則，使得所述第一壓降電路A與地之間截止，當(dāng)所述第一壓降電路A與地之間通路時(shí)，電源VCC的輸出電流流經(jīng)所述第一降壓電阻R1和開關(guān)支路A到地，此時(shí)，所述第一壓降電路R1的第二端的電壓為所述開關(guān)支路A兩端的電壓，其電壓即為U1，如果所述開關(guān)支路A的阻值可以忽略不計(jì)時(shí)，所述U1可視為0，當(dāng)所述第一壓降電路A與地之間截止時(shí)，所述第一壓降電路R1的第二端的電壓即為VCC電壓，即為U2，明顯可見，U2大于U1，因此通過檢測(cè)所述第一壓降電路R1的第二端的電壓變化即可獲取跟隨所述第一相線R、第二相線S和第三相線T的電位變化的波形信號(hào)。

在本申請(qǐng)另外一實(shí)施例中，為了保證用戶的安全，所述開關(guān)支路可以設(shè)置為隔離器件，例如參見圖3，所述開關(guān)支路A為光耦器；

所述第一檢測(cè)電路100中，所述光耦器PC1的發(fā)光器件的輸入端與第一相線R相連，發(fā)光器件的第二端接中性點(diǎn)O，受光器件的輸入端與所述第一壓降電路R1的第二端相連，受光器件的輸出端接地。當(dāng)?shù)谝幌嗑€R輸入相電壓為正時(shí)，光耦器PC1的發(fā)光器件導(dǎo)通并發(fā)光，受光器件導(dǎo)通，使得所述第一壓降電路的第二端的電壓被拉低為低電平0，第一波形信號(hào)為低電平0；當(dāng)所述第一相線R輸入向電壓位負(fù)時(shí)，光耦器PC1的發(fā)光器件停止工作，所述受光器件截止，所述第一壓降電路R1的第二端的電壓為高電平1，第一波形信號(hào)變?yōu)楦唠娖?，在此種設(shè)計(jì)方式中，第一波形信號(hào)輸出的方波與第一相線R輸入的電壓波形的相位相差180°；

所述第二檢測(cè)電路200中，所述光耦器PC2的發(fā)光器件的輸入端與中性點(diǎn)O相連，發(fā)光器件的第二端與第三相線T相連，受光器件的輸入端與所述第一壓降電路R1的第二端相連，受光器件的輸出端接地。當(dāng)?shù)谌嗑€T輸入相電壓為負(fù)時(shí)，光耦器PC2的發(fā)光器件導(dǎo)通，第一壓降電路R1的第二端輸出電壓被拉低為0，第二波形信號(hào)為低電平0，當(dāng)?shù)谌嗑€T輸入相電壓為正時(shí)，光耦器PC2的發(fā)光器件停止工作，所述受光器件截止，所述第一壓降電路R1的第二端的電壓為高電平1，第一波形信號(hào)變?yōu)楦唠娖?，在此種設(shè)計(jì)方式中，第二波形信號(hào)輸出的方波與第三相線T輸入的電壓波形的相位相同。

當(dāng)然，上述檢測(cè)電路設(shè)置方式也可為：第一檢測(cè)電路100的光耦器PC1的發(fā)光器件的輸入端與中性點(diǎn)O相連、輸出端與第一相線R相連，所述第二檢測(cè)電路200中的光耦器PC2的發(fā)光器件的輸入端與第三相線T相連、輸出端與中性點(diǎn)O相連，此時(shí)所述第一波形信號(hào)輸出的方波與第一相線R輸入的電壓波形的相位相同，第二波形信號(hào)輸出的方波與第三相線T輸入的電壓波形的相位相差180°。

在本申請(qǐng)一實(shí)施例中公開的技術(shù)方案中，為了對(duì)所述檢測(cè)電路進(jìn)行保護(hù)，上述相序缺相檢測(cè)電路還可以包括：設(shè)置在各個(gè)相線與檢測(cè)電路之間的壓降電路，具體的，參見圖3，包括：

設(shè)置在所述第一相線R與第一檢測(cè)電路100之間的第二壓降電路R2；

設(shè)置在所述第二相線S與中性點(diǎn)O之間的第三壓降電路R3；

設(shè)置在所述第三相線T與第二檢測(cè)電路200之間的第四壓降電路R4。

其中，上述實(shí)施例中，所述各個(gè)壓降電路可以依據(jù)用戶需求自行設(shè)定，考慮到所述電源VCC為直流電源，因此，所述第一壓降電路R1優(yōu)先選用電阻進(jìn)行降壓，即所述第一壓降電路R1由至少一個(gè)電阻組成，所述第二壓降電路、第三壓降電路和第四壓降電路的降壓對(duì)象為交流電，因此，其可以為至少由電阻、X電容或Y電容組成的壓降電路。當(dāng)然，為了方便所述控制器進(jìn)行缺相和相序分析，需盡可能保證所述R、S、T相線正常時(shí)，所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)的周期長(zhǎng)度相等，因此，在上述電路設(shè)計(jì)中，第二壓降電路、第三壓降電路和第四壓降電路的等效電阻值相等。

在本申請(qǐng)另外一實(shí)施例公開的技術(shù)方案中，為了防止相線上的高壓電擊穿所述光耦器中的發(fā)光器件，在上述相序缺相檢測(cè)電路中，還可以包括：

設(shè)置在所述第一相線R與第二相線S之間的第一單向通路D1，所述第一單向通路D1的導(dǎo)通方向與所述第一檢測(cè)電路100中的光耦器PC1中的發(fā)光器件的導(dǎo)通方向相反；

設(shè)置在所述第二相線S與第三相線T之間的第二單向通路D2，所述第一單向通路D1的導(dǎo)通方向與所述第二檢測(cè)電路200中的光耦器PC2中的發(fā)光器件的導(dǎo)通方向相反。

當(dāng)在設(shè)置所述第一單向通路D1和第二單向通路D2后，當(dāng)所述第一相線R輸入相電壓為負(fù)時(shí)，第一單向?qū)娐稤1導(dǎo)通，光耦器PC1的發(fā)光器件兩端電壓被箝位在一個(gè)負(fù)的第一單向?qū)娐稤1正向?qū)▔航瞪?；?dāng)所述第三相線T輸入電壓位正時(shí)，第二單向?qū)娐稤2導(dǎo)通，光耦器PC2的發(fā)光器件兩端電壓被箝位在一個(gè)負(fù)的第二單向?qū)娐稤2正向?qū)▔航瞪希瑥亩乐沽斯怦钇鞯陌l(fā)光器件被擊穿，優(yōu)選的，所述第一單向?qū)娐稤1和第二單向?qū)娐稤2可僅由一二極管組成。

在采用本申請(qǐng)上述實(shí)施例公開的上述電路進(jìn)行相序和缺相檢測(cè)時(shí)，應(yīng)用該電路的電氣設(shè)備內(nèi)部的R、S、T輸入線上會(huì)接入EMI濾波器或工頻變壓器等設(shè)備，接入的元器件會(huì)改變輸入相間的阻抗特性。而本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案則無需考慮到這些器件產(chǎn)生的輸入相間的阻抗變化，能夠在接入以上的器件的條件下，在輸入缺相時(shí)，輸出不同的第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)，從而判斷三相交流電源是否有缺相。

對(duì)于缺相檢測(cè)，在一些應(yīng)用場(chǎng)合中，在上述三個(gè)相線與檢測(cè)電路之間接入壓降電路時(shí)，此時(shí)輸入電路可以等效為圖4，接入的壓降電路可以等效成阻值相同星形接法的電阻網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)?shù)谝幌嗑€R缺相時(shí)，加在光耦器PC1原邊上的電壓為零，受光器件截止，第一波形信號(hào)輸出電壓恒為1，光耦器PC2原邊上電壓為正弦交流信號(hào)，第二波形信號(hào)輸出信號(hào)為一方波信號(hào)。當(dāng)?shù)诙嗑€S缺相時(shí)，所述光耦器PC1和光耦器PC2的發(fā)光器件相當(dāng)于串聯(lián)，此時(shí)所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)為方波信號(hào)，且相位相同。當(dāng)所述第三相線T缺相時(shí)，加在光耦器PC2原邊上的電壓為零，受光器件截止，第二波形信號(hào)輸出電壓恒為1，光耦器PC1原邊上電壓為正弦交流信號(hào)，第一波形信號(hào)輸出信號(hào)為方波信號(hào)。

一些應(yīng)用場(chǎng)合中，應(yīng)用本電路的負(fù)載設(shè)備需要接入工頻變壓器。工頻變壓器會(huì)跨接在輸入線的任意兩輸入相上。針對(duì)該種情況，對(duì)上述電路的可行性進(jìn)行分析：接入工頻變壓器的某個(gè)輸入相發(fā)生缺相時(shí)，工頻變壓器可以被看成是一個(gè)跨接在輸入相上的導(dǎo)線。而缺相發(fā)生在其它相上，變壓器接入不會(huì)影響缺相影響檢測(cè)，第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)不會(huì)因接入工頻變壓器而發(fā)生變化。例如，當(dāng)工頻變壓器接入端為第一相線R和第三相線T時(shí)，若第三相線T缺相時(shí)，第二相線S相輸入或第一相線R相輸入的電壓將加在光耦器PC1和光耦器PC2的兩端，由于光耦器PC1和光耦器PC2接入方式相反，所以此時(shí)第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)為互補(bǔ)方波。當(dāng)?shù)诙嗑€S缺相時(shí)，工頻變壓器的接入并不對(duì)第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)產(chǎn)生影響，因此，所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)為相位相同的方波。類似地可以分析變壓器接入的其他情況，在不同情況下接入的波形如圖5示。

針對(duì)于圖3實(shí)施例公開的電路而言，對(duì)于相序檢測(cè)，當(dāng)輸入相序?yàn)檎覠o缺相時(shí)，如圖6所示，第一相線R輸入相電壓相位超前第三相線T輸入電壓相位240°，第一波形信號(hào)的波形要超前第二波形信號(hào)的波形60°；當(dāng)輸入相序?yàn)槟嫘蚯覠o缺相時(shí)，如圖7所示，第一相線R相輸入電壓落后第三相線T相輸入電壓240°，所以第一波形信號(hào)的波形要超前第二波形信號(hào)的波形60°。

通過分析各種缺相情況下的波形，電路發(fā)生缺相時(shí)第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)的波形只可能是以下情況中的一種：波形互補(bǔ)，波形同相位，只有一個(gè)信號(hào)為方波另外一個(gè)信號(hào)常為高電平。因此，只要通過控制器判斷所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)是否出現(xiàn)以上的波形，就能夠確定是否出現(xiàn)缺相情況。通過判斷第一相線R輸入相電壓相位是否超前第三相線T輸入電壓相位240°、第一波形信號(hào)的波形是否超前第二波形信號(hào)的波形60°判斷三相交流電的相序。

在本申請(qǐng)另一實(shí)施例公開的技術(shù)方案中，還對(duì)所述控制器的具體工作過程進(jìn)行了說明，參見圖8和圖9，所述控制器300包括：

計(jì)時(shí)器310，用于當(dāng)檢測(cè)到所述第一波形信號(hào)下降沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t1，當(dāng)檢測(cè)到所述第一波形信號(hào)上升沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t2，在t2時(shí)刻后、第一波形信號(hào)的下一個(gè)下降沿到來之前的時(shí)間段內(nèi)，檢測(cè)到所述第二波形信號(hào)下降沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t3，當(dāng)檢測(cè)到所述第二波形信號(hào)上升沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t4；

相位計(jì)算單元320，用于依據(jù)公式計(jì)算所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)的相位差ΔT；

相序判斷單元330，用于判斷ΔT與或的差值是否在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，如果是，判定所述三相交流電源相序?yàn)檎?，判斷ΔT與或的差值是否在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，如果是，判定所述三相交流電源相序?yàn)樨?fù)序，其中T為三相交流電源的周期，其中，所述相序判斷單元330內(nèi)可以設(shè)置有一周期T計(jì)算單元，用于向所述缺相判斷電源330提供周期T，具體的，用戶可以依據(jù)電網(wǎng)頻率在所述周期T計(jì)算單元內(nèi)自行設(shè)定預(yù)設(shè)大小的周期T，也可以在所述周期T計(jì)算單元中設(shè)置多個(gè)周期T，所述周期T計(jì)算單元依據(jù)電網(wǎng)頻率自行選擇所需的周期T，當(dāng)然，其也可以由周期T計(jì)算單元自行計(jì)算得到，所述周期T計(jì)算單元可以通過第一信號(hào)波形和第二信號(hào)波形的上升、下降沿自行計(jì)算T的大小，例如，參見圖9，依據(jù)第一波形信號(hào)計(jì)算周期T為例，所述周期T計(jì)算單元具體用于，記錄第一波形信號(hào)下降沿的到來時(shí)刻以及與該下降沿相鄰的第一波形信號(hào)的下一個(gè)下降沿的到來時(shí)刻，這兩個(gè)下降沿到來時(shí)刻之間的時(shí)間差即為所述周期T，當(dāng)然，如果出現(xiàn)R相缺相時(shí)，無法檢測(cè)到所述第一波形信號(hào)的下降沿，此時(shí)可直接確定電網(wǎng)缺相；

缺相判斷單元340，用于當(dāng)判斷ΔT與或0的差值在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，或，在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)所述第一波形信號(hào)或第二波形信號(hào)無跳變時(shí)，判定所述三相交流電源缺相；

其中，所述預(yù)設(shè)范圍應(yīng)為可忽略不計(jì)的范圍即，所述判斷ΔT與或的差值是否在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)等效為判斷或所述ΔT與或的差值是否在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)等效為判斷或判斷ΔT與或0的差值在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)等效為判斷或或ΔT≈0；所述預(yù)設(shè)時(shí)間段的長(zhǎng)度可以依據(jù)用戶需求自行設(shè)定，例如，在本申請(qǐng)實(shí)施例公開的技術(shù)方案中所述預(yù)設(shè)時(shí)間段為100ms。

可以理解的是，對(duì)應(yīng)于上述電路，本申請(qǐng)還公開了一種三相交流電源相序缺相檢測(cè)方法，三相交流電源的三相電星形連接，參見圖10，所述方法包括：

步驟S101：依據(jù)所述三相交流電的第一相線和中性點(diǎn)的電位差，生成與第一相線的電位相匹配的第一波形信號(hào)；

步驟S102：依據(jù)所述三相交流電的中性點(diǎn)和第三相線的電位差，生成與第三相線的電位相匹配的第二波形信號(hào)；

步驟S103：對(duì)第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)進(jìn)行跳變分析，記錄下跳變時(shí)刻；

具體的，該步驟為：當(dāng)檢測(cè)到所述第一波形信號(hào)下降沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t1，當(dāng)檢測(cè)到所述第一波形信號(hào)上升沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t2，在t2時(shí)刻后、第一波形信號(hào)的下一個(gè)下降沿到來之前的時(shí)間段內(nèi)，檢測(cè)到所述第二波形信號(hào)下降沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t3，當(dāng)檢測(cè)到所述第二波形信號(hào)上升沿到來時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻t4；

步驟S104：計(jì)算得到三相交流電源的周期T，依據(jù)記錄的跳變時(shí)刻計(jì)算第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)之間的相位差ΔT；

具體的，該步驟為依據(jù)公式計(jì)算所述第一波形信號(hào)和第二波形信號(hào)的相位差ΔT；

步驟S105：判斷ΔT與或的差值是否在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)(T為三相交流電源的周期)，如果是，判定所述三相交流電源相序?yàn)檎?，?zhí)行步驟S106；

步驟S106：輸出用于表征三相交流電源的相序?yàn)檎虻妮敵鲂盘?hào)；

步驟S107：判斷ΔT與或的差值是否在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，如果是，判定所述三相交流電源相序?yàn)樨?fù)序，執(zhí)行步驟S108；

步驟S108：輸出用于表征三相交流電源的相序?yàn)樨?fù)序的輸出信號(hào)；

步驟S109：當(dāng)判斷ΔT與或0的差值在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，判定所述三相交流電源缺相，執(zhí)行步驟S111；

步驟S110：在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)所述第一波形信號(hào)或第二波形信號(hào)無跳變時(shí)，判定所述三相交流電源缺相，執(zhí)行步驟S111；

步驟S111：輸出用于表征三相交流電源缺相的輸出信號(hào)。

與上述方法相對(duì)應(yīng)，所述步驟S101，具體可以包括：

實(shí)時(shí)檢測(cè)所述第一相線的電位，判斷所述第一相線的電位是否高于中性點(diǎn)的電位預(yù)設(shè)值，如果是，輸出高電平信號(hào)，否則，輸出低電平信號(hào)；

所述步驟S102具體可以包括：

實(shí)時(shí)檢測(cè)所述第三相線的電位，判斷中性點(diǎn)的電位是否高于第三相線的電位預(yù)設(shè)值，如果是，輸出高電平信號(hào)，否則輸出低電平信號(hào)，由所述高電平信號(hào)和低電平信號(hào)形成所述第二波形信號(hào)。

為了描述的方便，描述以上系統(tǒng)時(shí)以功能分為各種模塊分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本申請(qǐng)時(shí)可以把各模塊的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件和/或硬件中實(shí)現(xiàn)。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于系統(tǒng)或系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。以上所描述的系統(tǒng)及系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。

專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。

還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。