一种用于电子软起动器的三相电电压过零检测装置制造方法
【专利摘要】一种用于电子软起动器的三相电电压过零检测装置，其特征在于，包括三相电源、与三相电源的3个输出端A、B、C分别相连的第一过零检测电路、第二过零检测电路、第三过零检测电路，第一过零检测电路的输出端IN-A、第二过零检测电路的输出端IN-B经第一异或门后与第三过零检测电路的输出端IN-C一起输送至第二异或门的输入端；第一、第二、第三过零检测电路具有相同的电路结构和相同的元器件参数；第一过零检测电路包括限流电阻R1、电阻R3、上拉电阻R4，高速光电耦合器,两个串联的反相器，电容C2、C3，电源VCC；本实用新型可有效的检测出电压过零点，因采用高速光耦和反相器，该电路具有较强的抗工业干扰能力。
【专利说明】—种用于电子软起动器的三相电电压过零检测装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及自动化检测领域，尤其涉及用于电子软起动器的三相电电压过零检测检测领域。
【背景技术】
[0002]三相异步电机为一种反电势负载，起动开始时反电势为零，冲击电流很大。当电机容量较大时，冲击电流会对电网及其负载造成较大干扰，严重时甚至危害电网的运行安全。电机软起动器是一种集电机软起动、软停车及多种保护功能于一体的新型电机控制装置，可在电机起动时减小起动电流对电网的冲击，延长电机寿命。三相电电压过零检测是电子软起动器的关键技术之一，也是晶闸管调压电路的基础，是晶闸管触发导通的每个时间点的参考点，以免造成误触发，在整个电子软起动器设计中具有非常重要的作用。但传统使用的检测电路大部分是采用变压器降压以提取过零等信号，这种方式存在过零信号的相位偏移严重，而且抗干扰性能差，对于工控外界环境比较恶劣的情况下不适用。
实用新型内容
[0003]针对上述问题，本实用新型提出了一种用于电子软起动器的三相电电压过零检测
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[0004]本实用新型的技术方案为:
[0005]一种用于电子软起动器的三相电电压过零检测装置，其特征在于，包括三相电源、与三相电源的3个输出端A、B、C分别相连的第一过零检测电路、第二过零检测电路、第三过零检测电路，第一过零检测电路的输出端IN-A、第二过零检测电路的输出端IN-B经第一异或门后与第三过零检测电路的输出端IN-C —起输送至第二异或门的输入端；
[0006]第一、第二、第三过零检测电路具有相同的电路结构和相同的元器件参数；
[0007]第一过零检测电路包括限流电阻R1、电阻R3、上拉电阻R4，高速光电耦合器，两个串联的反相器，电容C2、C3，电源VCC ;三相电源的输出端经限流电阻Rl与高速光电耦合器的输入端IN+相连，高速光电耦合器的输出端VOUT经2个串联的反相器串联连接形成输出端IN-A ;高速光电耦合器的引脚VB经电阻R3与地连接；高速光电耦合器的输出端VOUT连接有上拉电阻R4。
[0008]进一步，高速光电耦合器弓丨脚IN-与引脚IN+之间连接有二极管DI。
[0009]进一步，高速光电耦合器的输出端VOUT与反相器输入端之间连接有低通滤波器。
[0010]进一步，高速光电耦合器型号为6N139。
[0011]本设计采用高速光耦，反相器、异或门电路和少量电阻、电容、二极管构成多步时序电路以进行三相电源电压过零信号的提取，可有效的检测出电压过零点，因采用高速光耦和反相器，该电路具有较强的抗工业干扰能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的结构示意图；
[0013]图2是过零检测电路的电路图；
[0014]图3是门电路的电路图；
[0015]图4是系统运行时电流时序图。
【具体实施方式】
[0016]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本实用新型。
[0017]如图1所示，一种用于电子软起动器的三相电电压过零检测装置，包括与三相电源的3个输出端A、B、C分别相连的第一过零检测电路、第二过零检测电路、第三过零检测电路，第一过零检测电路的输出端IN-A、第二过零检测电路的输出端IN-B经第一异或门后与第三过零检测电路的输出端IN-C —起输送至第二异或门的输入端。
[0018]第一、第二、第三过零检测电路具有相同的电路结构和相同的元器件参数。
[0019]如图2所示，过零检测电路包括限流电阻R1、高速光电耦合器6N139、两个串联的74LS14反相器；限流电阻Rl —端与三相电源的输出端相连，另一端与高速光耦高速光电耦合器6N139的输入端IN+相连，Rl起着限流作用，用于保护6N139以免损坏；高速光电耦合器6N139引脚IN-与引脚IN+之间连接有二极管Dl，Dl用于形成模拟中性点，以使Rl侧为正电压时，从而导通6N139，以在6N139输出侧形成相应的脉冲。
[0020]高速光电耦合器6N139起着将输入的交流电源变成脉冲信号的作用，并将输入与输出进行隔离。高速光电耦合器6N139的输出端VOUT经电阻R5与两个74LS14反相器串联连接，两个串联的反相器74LS14用于对6N139输出的脉冲信号进行进一步整形输出。
[0021]反相器74LS14的输入端与地之间连接有电容Cl，电容Cl与电阻R5构成低通滤波器，从而滤除电源侧的干扰信号。电阻R5与VOUT之间连接有上拉电阻R4，上拉电阻R4用于形成幅值为O-VCC的饱和脉冲信号。
[0022]为满足高速光电耦合器6N139的正常工作，还设置有C2、R3和C3用于和6N139形成相应的应用电路，以达到6N139的功能。
[0023]如图3所示为由第一异或门、第二异或门组成的门电路电路图，异或门采用74HC86。
[0024]本实用新型的工作原理如下:R1侧输入信号电压为正时，则6N139导通，则输出端为低电平。当输入信号电压为负时，6N139截至，则74LS14输入侧接近VCC的高电平，而整个电路的输出端为电压为VCC。从而当Rl左侧输入三相电源的某一相交流信号，整个电路的输出端则输出相对应的脉冲信号。
[0025]用三个同样的第一、第二、第三过零检测电路接至三相电源的A、B和C相，其相应的输出信号分别为图4中的IN-A，IN-B和IN-C，然后将这三个输出信号接至图3中的第一、第二异或门74HC86的输入端，74HC86侧输出为原一路信号的3倍频信号，将该信号输入至电子软起动器的控制器的INTl中断引脚。当每次检测到上升沿或者下降沿时，均会产生中断，然后控制器再查询图4中的IN-A，IN-B和IN-C的状态，以确定A/B/C三相中的某一相过零。
[0026]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
【权利要求】
1.一种用于电子软起动器的三相电电压过零检测装置，其特征在于，包括三相电源、与三相电源的3个输出端A、B、C分别相连的第一过零检测电路、第二过零检测电路、第三过零检测电路，第一过零检测电路的输出端IN-A、第二过零检测电路的输出端IN-B经第一异或门后与第三过零检测电路的输出端IN-C —起输送至第二异或门的输入端； 第一、第二、第三过零检测电路具有相同的电路结构和相同的元器件参数； 第一过零检测电路包括限流电阻R1、电阻R3、上拉电阻R4，高速光电耦合器，两个串联的反相器，电容C2、C3，电源VCC ;三相电源的输出端经限流电阻R1与高速光电耦合器的输入端IN+相连，高速光电耦合器的输出端VOUT经2个串联的反相器串联连接形成输出端IN-A ;高速光电耦合器的引脚VB经电阻R3与地连接；高速光电耦合器的输出端VOUT连接有上拉电阻R4。
2.根据权利要求1所述的一种用于电子软起动器的三相电电压过零检测装置，其特征在于，高速光电耦合器引脚IN-与引脚IN+之间连接有二极管D1。
3.根据权利要求1所述的一种用于电子软起动器的三相电电压过零检测装置，其特征在于，高速光电稱合器的输出端VOUT与反相器输入端之间连接有低通滤波器。
4.根据权利要求1所述的一种用于电子软起动器的三相电电压过零检测装置，其特征在于，高速光电稱合器型号为6N139。
【文档编号】G01R19/175GK204116442SQ201420580643
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】肖永军, 丁幺明, 易青松, 李纪平, 马洪华 申请人:湖北工程学院