[發明專利]一種剩余電流相位的鑒相電路

有效

• 申請號: 201210324883.2
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN102830266A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 謝太林;魏占勇;白建社;馬超;洪進仁;高鴻鵬
• 申請（專利權）人: 德力西電氣有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R1/28
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

1.一種剩余電流相位的鑒相電路，其特征在于，包括供電電源電壓的基準方波生成電路、剩余電流的信號方波生成電路和控制器，其中

所述供電電源電壓的基準方波生成電路，包括

第一濾波電路：其輸入端接交流電，對所述交流電進行濾波后輸出；

隔離降壓電路：與所述第一濾波電路的輸出端連接，對所述濾波后的電源電壓進行降壓處理；

第一方波生成電路：與所述隔離降壓電路的輸出端連接，將所述降壓后的電源電壓由正弦波信號轉換成方波信號，所述方波信號為供電電源電壓的基準方波；

所述剩余電流的信號方波生成電路，包括剩余電流感應電路、信號狀態轉換電路、第二濾波電路、信號初級放大電路、信號次級放大電路和第二方波生成電路，其中：

剩余電流感應電路：其輸入端接在待測線路上，用于感應線路中的剩余電流；?????

信號狀態轉換電路：其輸入端接所述剩余電流感應電路的輸出端，將剩余電流信號轉換為電壓信號后輸出；?

第二濾波電路：其輸入端接所述信號狀態轉換電路的輸出端，將所述電壓信號進行濾波后輸出；

信號初級放大電路：將剩余電流信號轉換后的電壓信號抬高在0.5倍的基準電壓處，使該電壓信號有完整的正弦波形，所述信號初級放大電路包括兩個輸入端和一個輸出端，所述信號初級放大電路的第一輸入端接所述第二濾波電路的輸出端，所述信號初級放大電路的第二輸入端接0.5倍的基準電壓；

信號次級放大電路：對所述信號初級放大電路放大后的電壓信號再次進行放大，所述信號次級放大電路包括兩個輸入端和兩個輸出端，所述信號次級放大電路的第一輸入端接所述信號初級放大電路的輸出端，所述信號次級放大電路的第二輸入端接0.5倍的基準電壓；

?第二方波生成電路：將放大后的電壓由正弦波信號轉換成方波信號，所述第二方波生成電路包括兩個輸入端和一個輸出端，所述第二方波生成電路的第一輸入端接所述信號次級放大電路的第一輸出端，所述第二方波生成電路的第二輸入端接0.5倍的基準電壓，所述輸出端的輸出信號為所述剩余電流的信號方波；

所述控制器，包括

AD轉換單元：用于檢測剩余電流的大小，包括第一AD轉換口和第二AD轉換口，所述第一AD轉換口接所述信號初級放大電路的輸出端，所述第二AD轉換口接所述信號次級放大電路的第二輸出端；

中斷單元，包括用于接收供電電源電壓的基準方波的第一中斷口和用于接收剩余電流的信號方波第二中斷口，所述第一中斷口接所述第一方波生成電路的輸出端，所述第二中斷口接所述第二方波生成電路的輸出端；

定時單元，記錄所述第一中斷口接收到所述供電電源電壓的基準方波與所述第二中斷口接收到所述剩余電流的信號方波的上升沿或者下降沿的時間差，剩余電流滯后于基準相的相位差通過公式φ=2π·tl／Tl得到，Tl為工頻周期，由基準信號整形后的方波啟動計時，剩余電流信號整形后的方波停止計時，所計時間即為tl。

2.根據權利要求1所述的剩余電流相位的鑒相電路，其特征在于，所述剩余電流的信號方波生成電路還包括保護電路，所述保護電路的輸入端接所述信號狀態轉換電路，所述保護電路的輸出端接所述第二濾波電路。

3.根據權利要求1或2所述的剩余電流相位的鑒相電路，其特征在于，所述第一濾波電路包括壓敏電阻U1，共模電感?T1，電容C1，交流電接所述壓敏電阻U1的兩端，所述壓敏電阻U1的兩端接所述共模電感?T1的兩個輸入端，所述共模電感?T1的兩個輸出端與所述電容C1的兩端連接后共同接所述隔離降壓電路的輸入端。

4.根據權利要求1-3任一所述的剩余電流相位的鑒相電路，其特征在于，所述隔離降壓電路包括雙繞組變壓器S1。

5.根據權利要求1-4任一所述的剩余電流相位的鑒相電路，其特征在于，所述第一方波生成電路包括電阻R1、R2、R3、R4，電容C2，二極管D1，三極管Q1，所述隔離降壓電路的輸出端通過電阻R1與所述三極管Q1的基極連接，所述電容C2、二極管D1、電阻R2并聯后一端接在所述電阻R1與所述三極管Q1基極的連接端，另一端與所述三極管Q1的發射極連接后接地，所述三極管Q1的集電極接所述電阻R3的一端，所述電阻R3的另一端接直流電源，所述電阻R4的一端接在所述三極管Q1的集電極與所述電阻R3的連接端，所述電阻R4的另一端與所述控制器的第一中斷口相連。