三相缺相检测电路的原理分析

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：

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T1、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：

在区间T1内，UA》UC》UB ，A相电压最大，B相电压最小，因此，在图1中的

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，UA》UB》UC ，A相电压最大，C相电压最小，因此星形接法缺相，在图1中的

3、若测得输出端2脚电压为接近电源电压，此时应测3、6脚电压是否正常，若正常，应测7脚电压是否正常，若正常，应代换场块，若不正常为0，应测场块输入端到小信号场激励输出端之间所接电阻（一般为几千欧）两端的对地电压，若场块端比小信号端电压高，则场输出电路一般是正常的，此时可断开此电阻，用手碰场块输入端，若能瞬间展开，就能得到确认。lm311是个电压比较器，这里进行了负比较，2脚为基准电压，3脚为采样电压输入，当3脚的电压=2脚电压的是，比较器的输出从高电平跳变至低电平，将触发器（u6b）复位，此时触发器输出q从高电平跳变为低电平（真值表见下图），将与门74hc08（u5d）关闭，打火信号被掐断，逆变器将停止运作。当cpu待机控制脚输出低电平时，q604的基极为低电平星形接法缺相，q604的集电极为高电平，q603的基极为高电平，q603的集电极为低电平，ic603内部发光二极管负极的电压被d616箝位在1v左右（d616两端的压降约0.7v，q603饱和导通时c－e结压降约0.3v）。

当三相输入电压缺相时，其检测电路波形图如图3所示，

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，

当输入光接收机的光信号太弱或无光信号时，则由告警电路输出一个告警信号至告警盘．。3.line -20db：衰减 20 分贝按键按下此键可以对输入电平衰减 20 分贝.一般在环境噪音较大,设备电平噪音较大或电平过高的时候使用该按键.使用该键将对音频输入信号的所有频率进行衰减,以达到将音量较小的杂音或电噪音过滤掉的目的.有时会出现输入电平信号过高的现象,如不进行衰减,则衰减器的控制范围就会大大降低,只能在一个很小的区域内滑动,造成对音量输出控制很难操作.此时应按下此键,以增大衰减器的有效控制范围.。● 输入过压、输入欠压、过载、短路、缺相、相序错误等告警及保护功能，适应、。

3、电路设计说明

（1） 控制信号CV的计算 图1中，各点电压说明如下：

VA：光藕输出；VB：电压比较器LM339第4脚输入；VC：三极管VT1基极控制信号；VR：所有比较器的比较电压基准。

光藕TLP621GR的电流传输比CTR取最小值，即CTRMIN=100%。 电压基准VR为：

（2）充放电回路分析计算

机顶盒的另一输出端给电阻r12和三极管q2的发射极分别输入19v的电压，通过电阻r11、电阻r12分压，三极管q2饱和导通，从而使三极管q2的集电极输出19v的电压，并将19v的电压输送给二极管dli，二极管dll负极的电压为19-0.8=18.2v，从而使二极管dlo截止，lnb out输出端输出18.2-0.8=17.4v的电压。当电容c16充电一段时间后，电压比较器u3c的⑩脚电压又高于11脚(同相输入端)的电压，13脚(输出端)又翻转为低电平，三极管q1截止，三极管q2导通，将igbt的基极经电阻r35接地，以确保igbt及时、可靠截止。上图为典型的三极管rc耦合放大电路，rp为屏极电阻，rk为阴极电阻，ck为阴极旁路电容，cc为耦合电容，rg'为次级栅极电阻，vbb为直流供电电压，eo为输出信号电压。

二、实验结果

这次实验是在ZXD5000 100A（V2.0）开关整流器上进行的，缺相工作和正常工作时的测试波形如图5、图6所示：

图5 三相缺C相时检测电路实测波形图

图6 正常工作时检测电路实测波形图

三、结论

本电路实现三相交流输入电压缺相检测功能，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。测试结果和理论分析一致。