三相缺相检测电路的原理分析

1、 l三相缺相检测电路的原理分析本部事业部电源开发部付应红前言：对于使用三相交流电的用电设备，一个最基本的可靠性保护功能就是三相输入缺相检测功能，当三相输入中任何一相电压缺相时，该电路模块输出缺相告警信号。通过对告警信号的处理，保证了对用电设备的安全保护。一、工作原理1、电路原理图原理图如图1所示：1uF/100V1uF/63V1uF/100V图1电路原理图2、工作原理其工作原理如下：当三相输入电压正常时，其三相输入相电压波形如图2所示，为便于分析，将一个电源周期分为6等份，如图2所示Tl、T2、T3、T4、T5、T6。在这六个区间，三相电源之间的关系如表1所示：T1T2T3T4T5T6三相电源

2、之间的关系UUUACBUUUABCUUUBACUUUBCAUUUCBAUUUCABTT1T2T3T415T6t在区间T1内，UAUCUB,A相电压最大，B相电压最小，因此，在图1中的ACB光藕D1和二极管VD5导通，此时，控制信号UC为低电平，当时间从T1进入T2区间时，UAUBUC，A相电压最大，C相电压最小，因此，在图1中的ABC光藕D1和二极管VD4导通，控制信号UC为低电平，如此类推，在区间T3、T4、T5、T6时，控制信号UC均为低电平，所以，在一个电源周期内，控制信号UC为低电平，也就是说，当三相输入电压正常时（不缺相），控制信号UC一直为低电平，从而使缺相告警信号PHFL为低电平

3、，表示输入正常。当三相输入电压缺相时，其检测电路波形图如图3所示，图3三相缺C相时检测电路波形图由于缺C相时，线电压只有UAB一相，当UAB在过零点附近时，光藕D1不导通,ABAB其余二个光藕也不导通，此时，控制信号UC为高电平，从而使缺相告警信号PHFL为高电平，表示输入缺相，送ECU处理。3、电路设计说明(1)控制信号V的计算C图1中，各点电压说明如下：:光藕输出；：电压比较器第脚输入；：三极管基极控制信号；：所有比较器的比较电压基准。光藕的电流传输比取最小值，即电压基准为：5.615V10.5VR8又V15I6.810.5VA则光藕集电极电流为：Ic1510.50.66mA6.8根据，可

4、得IIc1510.50.66mA。MINF6.8在光藕原边电路中：I1.2“0.66mA所以原边最小电压应为F150150U0.66mA3002.2200.7V当光藕原边电路线电压瞬时值大于200V时，VV10.5V,则V为低电平。AC当光藕原边电路线电压瞬时值小于200V时，V10.5V,则V为高电平。AC因此在三相输入电压缺相时，控制信号V为一个方波信号，波形见图3。C一个电源周期T20ms，而线电压从0V上升到200V的时间设为t，则有200200、：2380smwt，则wtarcsin()arcsin(0.3722)21.85537所以t1.2ms，则控制信号V高电平维持时间为2.4m

5、s，低电平维持时间为C10-2.4=7.6ms。(2)充放电回路分析计算充放电回路由电阻、组成。当控制信号V为高电平时，三C极管、导通，电源通过电阻、给电容、，当控制信号V为C低电平时，三极管、截止，电容、通过电阻放电，显然，VB实际上为一个直流电压迭加一个脉动信号，只要V的波不小于10.5V,则电压比较器BLM339的第2脚输出就一直为低电平，缺相告警信号PHFL为高电平，表示三相输入缺相。波形见图4充电时间常数：(R10/R9)C(0.91/59)IO31.47IO1.317ms在V的2.4ms高电平维持时间内，V电压从0V上升到10.5V所用时间为t，CB#105则有10.515(1e)，所以t(ln(1)1.3171.21.58ms15显然此时间小于2.4ms。放电时间常数：R9C591031.471086.73ms在V的7.6ms低电平维持时间内，V电压从15V下降到电压U,CBt7.61则有U15e15e1513.76V，1.09也就是说在整个7.6ms低电平维持时间内，V一直大于10.5V，所以缺相告警信号PHFLB恒为高电平。二、实验结果这次实验是在ZXD5000100A(V2.0)开关整流器上进行的，缺相工作