[發明專利]一種基于互感器單相交流電壓檢測保護電路

有效

• 申請號: 202111300663.1
• 申請日: 2021-11-04
• 公開（公告）號: CN113740595B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 鄭道昌
• 申請（專利權）人: 四川力士達智慧照明科技有限公司
• 主分類號: G01R19/02
• 分類號: G01R19/02;G01R19/165;H05B47/20
• 代理公司: 成都誠中致達專利代理有限公司 51280
• 代理人: 曹宇杰;楊春

1.一種基于互感器單相交流電壓檢測保護電路，其特征在于，包括微控制器、基準電壓電路，以及依次連接的限流電路、電流電壓轉換電路、濾波電路、電壓放大電路、波形變換電路；

基準電壓電路連接電壓放大電路和波形變換電路，用于為電壓放大電路和波形變換電路提供基準電壓；

微控制器連接電壓放大電路輸出端，用于對經限流電路限流、并經電流電壓轉換電路轉換、然后經濾波電路濾波、再經電壓放大電路放大后的單相交流電壓進行采集并抽樣得到單相交流電壓的抽樣數據，并根據抽樣數據計算實時單相交流電壓，以與預設過壓值、欠壓值比較；

微控制器連接至外部繼電器驅動電路，用于在實時單相交流電壓高于過壓值或低于欠壓值時，輸出驅動電平給外部繼電器驅動電路，以使外部繼電器驅動電路關斷電源；

波形變換電路用于將電壓放大電路放大后的單相交流電壓轉換為方波輸出，微控制器連接波形變換電路輸出端，用于采集方波以檢測單相交流電的實時頻率和過零點，并在檢測到過零點時輸出驅動電平給外部繼電器驅動電路，以使外部繼電器驅動電路關斷電源。

2.根據權利要求1所述的基于互感器單相交流電壓檢測保護電路，其特征在于，微控制器通過外部串口通信電路連接至監控平臺，用于將實時單相交流電壓、實時頻率、過零點信息，以及實時單相交流電壓高于過壓值或低于欠壓值時的報警信息，通過外部串口通信電路發送至監控平臺。

3.根據權利要求2所述的基于互感器單相交流電壓檢測保護電路，其特征在于，微控制器包括單片機，單片機的第一采樣端口與電壓放大電路的輸出端口相連，單片機的第二采樣端口與波形變換電路輸出端口相連，單片機的第一輸出端口與外部繼電器驅動電路的連接點相連，單片機的第一串口與外部串口通信電路的連接點相連。

4.根據權利要求1所述的基于互感器單相交流電壓檢測保護電路，其特征在于，限流電路包括電阻R15，電流電壓轉換電路包括電壓互感器PT1、電阻R16，電阻R15一端與外部單相交流電的火線相連，另一端與電壓互感器PT1的原邊2腳相連，電壓互感器PT1的原邊1腳與外部輸入單相交流電的零線相連，電阻R16連接在電壓互感器PT1的副邊3腳和4腳之間，電壓互感器PT1的副邊3腳和4腳連接濾波電路。

5.根據權利要求4所述的基于互感器單相交流電壓檢測保護電路，其特征在于，濾波電路包括電容C16、電容C17、電容C18、電阻R17、磁珠FB1、磁珠FB2，電容C16的一端與電源負極地相連，另一端與電壓互感器PT1的副邊3腳、電阻R17一端、磁珠FB1一端相連，電容C17一端與電源負極地相連，另一端與電壓互感器PT1的副邊4腳、電容C18一端、磁珠FB2一端相連，電阻R17另一端與電容C18另一端相連，磁珠FB1另一端、磁珠FB2另一端與電壓放大電路輸入端相連。

6.根據權利要求5所述的基于互感器單相交流電壓檢測保護電路，其特征在于，電壓放大電路包括電阻R20、電阻R21、電阻R22、電容C21、電容C22、運算放大器U7B，運算放大器U7B的同相輸入端5腳與磁珠FB1另一端、基準電壓電路的基準電壓輸出端相連，運算放大器U7B的反相輸入端6腳與電阻R20的一端、電阻R21一端相連，電阻R20另一端與磁珠FB2另一端相連，電阻R21另一端與運算放大器U7B輸出端7腳、電阻R22一端相連，電容C21并聯于電阻R21兩端，電阻R22另一端與電容C22一端、微控制器相連，運算放大器U7B的11腳、電容C22另一端均與電源負極地相連，運算放大器U7B的4腳與電源+3.3V相連。

7.根據權利要求1所述的基于互感器單相交流電壓檢測保護電路，其特征在于，波形變換電路包括電阻R23、電容C23、運算放大器U7C，電阻R23一端與電壓放大電路輸出端相連，電阻R23另一端與運算放大器U7C同相輸入端10腳相連，運算放大器U7C反相輸入端9腳與基準電壓電路的基準電壓輸出端相連，運算放大器U7C輸出端8腳與電容C23一端、微控制器相連，電容C23另一端與電源負極地相連。

8.根據權利要求1所述的基于互感器單相交流電壓檢測保護電路，其特征在于，基準電壓電路包括電阻R12、電阻R13、電阻R14、電容C13、電容C14、電容C15和串聯集成穩壓芯片U6，電阻R12一端和電容C15一端、+3.3V電源相連接，電容C15另一端接地，電阻R12另一端與串聯集成穩壓芯片U6的陰極、電阻R13一端、電容C13一端、電容C14一端相連，并作為基準電壓輸出端與波形變換電路的反相輸入端、電壓放大電路的同相輸入端相連，電容C13另一端、電容C14另一端接地，電阻R13另一端與串聯集成穩壓芯片U6的控制極、電阻R14一端相連接，電阻R14另一端與串聯集成穩壓芯片U6的陽極、電源負極地相連接。