專利名稱：雙電源自動切換設備的缺相檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源缺相檢測裝置，特別涉及一種雙電源自 動切換設備的缺相檢測裝置。
背景技術：
目前對于城市或社區(qū)，工廠或企業(yè)供電， 一般都采用三相交流電。 為了更好地保證供電的穩(wěn)定與可靠，越來越多的單位都采用了雙路市
電，或一路市電、 一路發(fā)電機供電，即一路為常用電源U1， 一路為 備用電源U2。 一般情況下使用常用電源，當常用電源出現(xiàn)故障或失 壓時，則要求雙電源自動切換設備轉換到備用電源，見圖9。要完成 自動切換，首先要求對三相電源失壓，缺相，欠壓，過壓，頻率失常， 三相電源不平衡進行準確無誤的檢測，才能保證可靠地控制電源切 換，缺相檢測裝置就是這樣產生的。
缺相檢測的裝置有很多種，然而它們往往存在以下缺點可以用
于三相四線制電源，但不能用于三相三線制電源，有些裝置雖然解決 了這個問題，但又存在電路和檢測程序復雜或性能不穩(wěn)定等缺點。
如圖l所示的缺相檢測裝置，該裝置電路雖然簡單，但使用N 線作為工作電路的一部分，使該電路只適用于檢測三相四線制電源而 無法在使用三相三線制電源的場合工作。
如圖2所示的缺相檢測的裝置，該裝置雖然既可用于三相四線制 電源，也可用于三相三線制電源，但是每路電源都需要整流橋和光電耦合器，使成本增加。更重要的是，A、 C兩相并聯(lián)接于變壓器進行 供電，即使A相或C相缺相，但缺相端仍能經過變壓器初級線圈與 其他兩相形成回路，可能會使缺相端對應的光電耦合器導通，從而不 產生缺相信號，所以即使電源缺相時也可能不切換，所以該裝置工作 性能不穩(wěn)定。即使是采用三相整流供電，缺相端也會通地后面的負載 與其他兩相形成回路，現(xiàn)象與上述情況一樣。
如圖3所示的缺相檢測的裝置，電路要求檢測A、 B、 C各相電 壓值，并定時顯示各相電壓值及頻率值等情況。這種電源檢測技術應 用于高檔的雙電源自動切換裝置， 一般會使用單片機進行檢測和控制 以及用光可控硅或光電耦合器隔離，以及使用高精度的電壓電流互感 器或高線性度光電耦合器，把高電壓轉換成低電壓，再通過A/D轉 換，由微控制器(MCU)處理。常用電源U1、備用電源U2各需要一組 切換電路，檢測電路相對于圖l，圖2而言也比較復雜，并且單片機 需要進行A/D轉換及判別，程序也相當復雜。 發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型通過簡化和完善電路，提 供一種既可用于三相四線制電源，又可用于三相三線制電源，且具有 電路和檢測程序簡單、性能穩(wěn)定的雙電源自動切換設備的缺相檢測裝置。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是 雙電源自動切換設備的缺相檢測裝置，包括連接于三相電源的降 壓整流濾波電路、脈沖信號轉換電路和檢測電路，上述電路依次相繼連接，所述的檢測電路包括用于控制自動切換設備工作的微控制器， 經過降壓整流濾波電路產生的信號波形送到脈沖信號轉換電路進行 處理，整形后得到待檢測信號，檢測電路的微控制器檢測此信號狀態(tài) 后可判斷電源是否缺相，并發(fā)出指令控制自動切換設備的工作。
本實用新型的效果是三相電經過降壓、整流后，得到了三相電 疊加的信號，此信號經過處理后，檢測電路就可判斷出電源是否缺相， 本實用新型既可用于三相四線制電源的缺相檢測，也可用于三相三線 制電源的缺相檢測。
另外，本實用新型省去了傳統(tǒng)的復雜電路，簡化了硬件的結構， 具有電路和程序簡單、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，用于大規(guī)模生產可以降低成 本，極具推廣價值。以下結合附圖和實例對本實用新型做進一步說明。

圖1為背景技術1的缺相檢測裝置原理圖。
圖2為背景技術2的缺相檢測裝置原理圖。 圖3為背景技術3的缺相檢測裝置原理圖。 圖4為本實用新型的工作原理框圖。 圖5為本實用新型的實現(xiàn)電路圖。
圖6為本實用新型在電源不缺相時整流后的UD(i波形圖。
圖7為本實用新型在電源缺相時整流后的Urxj波形圖。
圖8為本實用新型在電源缺相時經光電耦合器隔離后的波形圖。
圖9為本實用新型雙電源自動切換設備圖。
具體實施方式

本實用新型的原理框圖如圖4所示，包括連接于三相電源的降壓 整流濾波電路l、脈沖信號轉換電路2和檢測電路3。其中脈沖信號 轉換電路用于把濾波出來的信號處理成待測信號UF;檢測電路完成 對電源是否缺相的檢測，通過檢測電路連接控制自動切換設備的工作。
本實用新型的實現(xiàn)電路圖如圖5所示，上述的降壓整流濾波電 路1包括電阻R1、 R2和R3，電容C1、 C2禾nC3， 二極管D1、 D2、 D3、 D4、 D5和D6，濾波電容C4，脈沖信號轉換電路包括電阻R4、 R5光電耦合器OPTl，電阻R6，穩(wěn)壓二極管ZD1，檢測電路主要包 括微控制器MCU。電阻R1，電容C1的一端接于電源的A相，另一 端接于二極管D1的正極，D4的負極。同樣，電阻R2，電容C2的 一端接于電源的B相，另一端接于二極管D2的正極，D5的負極。 電阻R3，電容C3的一端接于電源的C相，另一端接于二極管D3的 正極，D6的負極；二極管Dl、 D2和D3的負極接在電容C4的一端， 正極分別接在二極管D4、 D5和D6的負極，二極管D4、 D5和D6 的正極接在電容C4的另一端；電阻R4的一端接電容C4的一端，另 一端接電阻R5的一端，電阻R5的另一端接穩(wěn)壓管ZD1的負極，穩(wěn) 壓管ZD1的正極接電容C4的另一端；光電耦合器OPT1的兩個輸入 端接在電阻R5的兩端，輸出的一端接地，另一端接微處理器MCU 的輸入端和電阻R6的一端，電阻R6的另一端接電壓為5V的電源。本實用新型的工作原理是信號經降壓整流濾波后，電容C4兩 端得到波形Urxj分為兩種情況。
1) 當電源不缺相時，Udc波形如團6所示，每周期6個波頭。 此時光電耦合器0PT1導通，輸出待測電壓Up為0并送到單片機輸 入端，因Uf不是脈沖，計數(shù)為0，微控制器MCU可判斷電源不缺相。
2) 當電源缺相時，Uxxj波形如圖7所示，光電耦合器OPTl間 隔導通，如圖8所示，輸出待測電壓UF為脈沖信號，這樣微控制器 MCU接收到脈沖，每個周期計數(shù)為2，即可判斷電源缺相。電源電 壓不平衡時也可以產生相類似的波形，由于穩(wěn)壓管ZD1的作用，可 以使正常電源為額定值，當其中一相電壓下降到額定值的30%以下， 才產生脈沖，實際上缺相也是不平衡電源的一種特例。改變電阻R5 及穩(wěn)壓管ZD1的值，就可作為調節(jié)不平衡電壓基準的一種方法。
微控制器MCU經過對上述兩種情況的檢測后，得出電源是否缺 相的結論，從而輸出信號到自動切換設備。如圖9所示，當常用電源 Ul不缺相時，開關Q1—直閉合，開關Q2—直斷開，負載一直使用 常用電源U1供電；當常用電源U1缺相時，開關Q1斷開，開關Q2 閉合，負載使用備用電源U2供電，完成了雙電源的自動切換。
本發(fā)明創(chuàng)造除了上述實施方式之外，其它等同技術方案也應當在 本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1. 雙電源自動切換設備的缺相檢測裝置，其特征在于包括連接于三相電源的降壓整流濾波電路(1)、脈沖信號轉換電路(2)和檢測電路(3)，上述電路依次相繼連接，所述的檢測電路(3)包括用于控制自動切換設備工作的微控制器(MCU)，經過降壓整流濾波電路(1)產生的信號波形送到脈沖信號轉換電路(2)進行處理，整形后得到待檢測信號，檢測電路(3)的微控制器(MCU)檢測此信號狀態(tài)后可判斷電源是否缺相，并發(fā)出指令控制自動切換設備的工作。
2. 根據(jù)權利要求l所述的雙電源自動切換設備的缺相檢測裝置，其 特征在于所述的降壓整流濾波電路(1)包括降壓電容(C1、 C2、 C3)、 安全電阻(Rl、 R2、 R3)和整流二極管(Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6)，安全電阻(Rl、 R2、 R3)分別與三個降壓電容(Cl、 C2、 C3)并聯(lián)，整流二極管(Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6)用于三相整 流，陶瓷電容(C4)并聯(lián)于整流電壓的正負兩端，用于濾除高頻干 擾。
3. 根據(jù)權利要求1或者2所述的雙電源自動切換設備的缺相檢測裝 置，其特征在于所述的脈沖信號轉換電路(2)包括電阻(R4、 R5、 R6)、光電耦合器(OPT1)和穩(wěn)壓管(ZD1)。
專利摘要本實用新型公開了一種電源缺相檢測裝置，包括連接于三相電源的降壓整流濾波電路、脈沖信號轉換電路和檢測電路，上述電路依次相繼連接，整流電路輸出的信號經濾波電路后接入脈沖信號轉換電路處理，然后得到待檢測信號，該信號送入檢測電路以判斷電源是否缺相，通過檢測電路連接控制電源自動切換設備的工作。本實用新型既可用于三相四線制電源，也可用于三相三線制電源，且具有電路和檢測程序簡單、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，可大規(guī)模應用于城市或社區(qū)，工廠或企業(yè)的供電系統(tǒng)。
文檔編號H02J9/06GK201282359SQ20082020061
公開日2009年7月29日 申請日期2008年9月13日 優(yōu)先權日2008年9月13日
發(fā)明者孫燕樸, 張宇寧, 李占波 申請人:Abb新會低壓開關有限公司