本實(shí)用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種三相四線輸入叉車充電機(jī)輸入保護(hù)電路。

背景技術(shù)：

在高頻智能大功率三相四線輸入叉車充電機(jī)設(shè)備中，交流電網(wǎng)可能存在問題，尤其是當(dāng)交流電路輸入缺零線時(shí)通常檢測比較復(fù)雜，而對于三相四線輸入的叉車充電機(jī)，零線是必不可少的，如果零線發(fā)生斷路，可能會導(dǎo)致用電設(shè)備故障，甚至使設(shè)備燒毀。所以缺零保護(hù)對于許多三相四線的用電設(shè)備是非常重要的，但是現(xiàn)有的檢測手段存在檢測不敏感或過于敏感，容易發(fā)生誤報(bào)警等問題。在三相電壓平衡的情況下，零線的電壓相對于三相電壓瞬時(shí)值之和為零，根據(jù)零線上的電壓很難檢測零線是否斷路，所以缺零檢測一般要檢測零線的電流，如果零線上的電流為零，即認(rèn)為零線斷路。但是大部分三相四線用電設(shè)備在空載時(shí)零線電流很小，要分辨出這個(gè)很小的電流存在一定的困難，如果檢測方法不當(dāng)，很可能造成空載時(shí)的誤報(bào)警，所以對檢測精度和分辨率提出很高的要求，目前一般采用以下兩種缺零檢測方法。

在零線上串聯(lián)檢測電阻的缺零檢測方法最常見的缺零檢測方法是在零線上串聯(lián)一個(gè)阻值很小的采樣電阻，通過檢測電阻上的壓降就可以檢測到零線上的電流，這種方法的缺陷在于電阻阻值的選取與電阻的功率成為一對矛盾，為了提高檢測精度，應(yīng)盡量選取較大阻值的電阻，但是三相四線用電設(shè)備的功率一般較大，在滿載時(shí)零線電流一般都在幾十安培以上，甚至達(dá)到幾百安培，針對這個(gè)范圍的電流，采樣電阻的大小一般應(yīng)在10毫歐姆以下，否則電阻上將產(chǎn)生很大的發(fā)熱；但在空載情況下，零線電流很小，甚至小于1A，這時(shí)采集到的電壓信號只有10mV左右，這個(gè)電壓信號很容易受到外部磁場或線路干擾的影響，導(dǎo)致檢測失敗，甚至出現(xiàn)誤報(bào)警，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作

為了避免電阻檢測中電阻發(fā)熱和干擾問題，在一些設(shè)備中采用電流傳感器的缺零檢測方法，一般是采用霍耳電流傳感器或電流互感器檢測電流。這種方法雖然避免了電阻發(fā)熱，并解決了檢測電路與功率電路不隔離的問題，但是同樣存在傳感器檢測精度和分辨率不高的問題，一般傳感器的精度只能達(dá)到0.5級，在空載情況下同樣容易發(fā)生誤報(bào)警。并且這種檢測方法必須采用精度和分辨率較高的電流傳感器，提高了設(shè)備的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出了一種三相四線輸入叉車充電機(jī)輸入保護(hù)電路，能夠有效地對零線進(jìn)行缺零檢測，成本低，易于實(shí)現(xiàn)，可靠性高。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種三相四線輸入叉車充電機(jī)輸入保護(hù)電路，包括電流互感器，所述電流互感器一端與零線連接、另一端與信號處理電路連接；所述信號處理電路包括第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器；所述第二運(yùn)算放大器的同向輸入端與第7電阻的一端連接，所述第7電阻的另一端與第6電容的一端連接，所述第6電容的另一端接地；所述第6電容的兩端并聯(lián)有第7電解電容；所述第6電容的兩端并聯(lián)有第9電阻；所述第6電容的兩端并聯(lián)有相互串聯(lián)的第3二極管和第10電阻，所述第3二極管的正極與第7電阻連接，所述第3二極管的負(fù)極與第10電阻連接；所述第6電容的兩端并聯(lián)有相互串聯(lián)的第4二極管和第5二極管，所述第4二極管的負(fù)極與第7電阻連接，所述第4二極管的正極與第5二極管的負(fù)極連接；所述第6電容的兩端并聯(lián)有相互串聯(lián)的第6二極管和第7二極管，所述第6二極管的負(fù)極與第7電阻連接，所述第6二極管的正極與第7二極管的負(fù)極連接；所述第二運(yùn)算放大器的反向輸入端與所述第二運(yùn)算放大器的輸出端之間通過第6電阻串聯(lián)；所述第6電阻兩端并聯(lián)有第5電容；所述第二運(yùn)算放大器的反向輸入端與第6電阻之間與第8電阻的一端連接，所述第8電阻的另一端接地；所述第二運(yùn)算放大器的輸出端與第一運(yùn)算放大器的反向輸入端連接；所述第一運(yùn)算放大器的正向輸入端與第2電阻的一端連接，所述第2電阻的另一端分別與第4電阻的一端以及第5電阻的一端連接，所述第4電阻的另一端接電源，所述第5電阻的另一端接地；所述第5電阻的兩端并聯(lián)有第4電容；所述第一運(yùn)算放大器的正向輸入端與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端之間串聯(lián)有第1電阻；所述第一運(yùn)算放大器的負(fù)電源端與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端之間串聯(lián)有第3電容；所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與零線檢測結(jié)果的輸出端連接。

所述三相電路的缺零檢測方法是使零線從電流互感器中穿過，根據(jù)電流互感器的輸出對零線上的電流進(jìn)行檢測，判斷是否缺零線或是否零線已斷路。采用電流互感器作為電流傳感器，成本低且易于實(shí)現(xiàn)。由于電流互感器是一種磁性元件，可利用其非線性工作區(qū)的特性，讓實(shí)際工作電流的檢測落入非線性區(qū)，大大增加了可靠性。

作為優(yōu)選，所述第二運(yùn)算放大器的同向輸入端與第1二極管的正極連接，所述第1二極管的負(fù)極接電源。

作為優(yōu)選，所述第二運(yùn)算放大器的同向輸入端與第2二極管的負(fù)極連接，所述第2二極管的正極接地。

作為優(yōu)選，所述第二運(yùn)算放大器的正電源端接電源，所述第二運(yùn)算放大器的正電源端與電源之間與第2電容的一端連接，所述第2電容的另一端接地。

作為優(yōu)選，所述第一運(yùn)算放大器的正電源端接電源，所述第一運(yùn)算放大器的正電源端與電源之間與第1電容的一端連接，所述第1電容的另一端接地。

作為優(yōu)選，所述第一運(yùn)算放大器的負(fù)電源端接地。

作為優(yōu)選，所述第6二極管的正極與第7二極管之間以及所述第4二極管的正極與第5二極管之間設(shè)有與所述電流互感器連接的連接器。

本實(shí)用新型的有益效果是，通過電流互感器及電流信號處理電路來檢測零線中是否有電流，從而判斷零線是否中斷，成本低，可靠性高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種三相四線輸入叉車充電機(jī)輸入保護(hù)電路中的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一種三相四線輸入叉車充電機(jī)輸入保護(hù)電路中的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。

如圖1、圖2所示，一種三相四線輸入叉車充電機(jī)輸入保護(hù)電路，包括電流互感器，所述電流互感器一端與零線連接、另一端與信號處理電路連接；所述信號處理電路包括第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器；所述第二運(yùn)算放大器的同向輸入端與第7電阻的一端連接，所述第7電阻的另一端與第6電容的一端連接，所述第6電容的另一端接地；所述第6電容的兩端并聯(lián)有第7電解電容；所述第6電容的兩端并聯(lián)有第9電阻；所述第6電容的兩端并聯(lián)有相互串聯(lián)的第3二極管和第10電阻，所述第3二極管的正極與第7電阻連接，所述第3二極管的負(fù)極與第10電阻連接；所述第6電容的兩端并聯(lián)有相互串聯(lián)的第4二極管和第5二極管，所述第4二極管的負(fù)極與第7電阻連接，所述第4二極管的正極與第5二極管的負(fù)極連接；所述第6電容的兩端并聯(lián)有相互串聯(lián)的第6二極管和第7二極管，所述第6二極管的負(fù)極與第7電阻連接，所述第6二極管的正極與第7二極管的負(fù)極連接；所述第二運(yùn)算放大器的反向輸入端與所述第二運(yùn)算放大器的輸出端之間通過第6電阻串聯(lián)；所述第6電阻兩端并聯(lián)有第5電容；所述第二運(yùn)算放大器的反向輸入端與第6電阻之間與第8電阻的一端連接，所述第8電阻的另一端接地；所述第二運(yùn)算放大器的輸出端與第一運(yùn)算放大器的反向輸入端連接；所述第一運(yùn)算放大器的正向輸入端與第2電阻的一端連接，所述第2電阻的另一端分別與第4電阻的一端以及第5電阻的一端連接，所述第4電阻的另一端接電源，所述第5電阻的另一端接地；所述第5電阻的兩端并聯(lián)有第4電容；所述第一運(yùn)算放大器的正向輸入端與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端之間串聯(lián)有第1電阻；所述第一運(yùn)算放大器的負(fù)電源端與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端之間串聯(lián)有第3電容；所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與零線檢測結(jié)果的輸出端連接。

其中，所述第二運(yùn)算放大器的同向輸入端與第1二極管的正極連接，所述第1二極管的負(fù)極接電源。所述第二運(yùn)算放大器的同向輸入端與第2二極管的負(fù)極連接，所述第2二極管的正極接地。所述第二運(yùn)算放大器的正電源端接電源，所述第二運(yùn)算放大器的正電源端與電源之間與第2電容的一端連接，所述第2電容的另一端接地。所述第一運(yùn)算放大器的正電源端接電源，所述第一運(yùn)算放大器的正電源端與電源之間與第1電容的一端連接，所述第1電容的另一端接地。所述第一運(yùn)算放大器的負(fù)電源端接地。所述第6二極管的正極與第7二極管之間以及所述第4二極管的正極與第5二極管之間設(shè)有與所述電流互感器連接的連接器。

本電路的工作原理是通過檢測零線電流的有無來判斷零線是否中斷，因此無需準(zhǔn)確檢測零線電流的大小，為降低成本，特別將電流互感器設(shè)計(jì)成飽和互感器，即當(dāng)負(fù)載電流增加時(shí)，互感器可以處于飽和狀態(tài)。

電路主要包含：

1) 零線電流檢測部分：運(yùn)用互感器檢測零線高頻電流。

2) 信號處理部分：由同相放大器、比較器構(gòu)成。同相放大器主要是將電流互感器采得的微弱電壓信號放大，作為比較器的輸入。比較器的主要任務(wù)是區(qū)分兩種狀態(tài)，其邏輯設(shè)計(jì)為：當(dāng)零線存在時(shí)，輸出為OC門開路輸出； 當(dāng)零線中斷時(shí)，輸出為低電平，這里取為0V左右，此時(shí)智能叉車充電機(jī)的CPU檢測到零線缺失，停止其工作，并發(fā)出告警信號。

上面所述的實(shí)施例僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。