实时三相电流平均值的检测电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种实时三相电流平均值的检测电路，其特征在于：它包括三相电流采样信号电路、三相电流正半波精密整流电路、三相电流负半波精密整流电路、反向电路和加法电路；三相电流采样信号电路的输出端分别与三相电流正半波精密整流电路和三相电流负半波精密整流电路的输入端连接；三相电流正半波精密整流电路的输出端经反向电路与加法电路的输入端连接；三相电流负半波精密整流电路的输出端加法电路的输入端连接。本实用新型专利技术在三相电流的任意时刻都可以通过电路转化为三相电流的平均值送到控制芯片直接检测。

【技术实现步骤摘要】
实时三相电流平均值的检测电路
本技术属于电机的启动或者电机控制领域，具体涉及一种实时三相电流平均值的检测电路。
技术介绍
在电机软启动器或者变频调速系统中，电机的三相电流为重要的监测信号量必须实时反馈给控制软件，控制软件依据反馈的电流信号进行电机状态实时的调整与控制。所以电机的三相电流作为反馈信号，其检测精度及实时性直接决定了电机软启动器或者变频控制系统的整体性能。现有主流技术先将三相电流分别采样，然后三相信号分别送给芯片的三个不同AD口，由芯片内部软件经过各种不同的计算方法来得到三相电流的平均值或者有效值。由于AD口的采样都是按一定的时序进行检测，且软件的计算也需要耗费一定的时间，所以会导致实际计算出来的平均值或有效值存在一定的误差。也有采用电路进行直接实时处理的方法，如申请号为2013106280764的专利采用信号处理电路将一相的电流信号进行处理，此方法存在的主要问题是存在较大的相移，即只有经过半个周波之后才能将平均值给出来，实时性太差。
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种实时三相电流平均值的检测电路，在三相电流的任意时刻都可以通过电路转化为三相电流的平均值送到控制芯片直接检测。本技术提供了一种实时三相电流平均值的检测电路，其特征在于：它包括三相电流采样信号电路、三相电流正半波精密整流电路、三相电流负半波精密整流电路、反向电路和加法电路；三相电流采样信号电路的输出端分别与三相电流正半波精密整流电路和三相电流负半波精密整流电路的输入端连接；三相电流正半波精密整流电路的输出端经反向电路与加法电路的输入端连接；三相电流负半波精密整流电路的输出端加法电路的输入端连接。所述三相电流正半波精密整流电路包括三个运算放大器U1B、U1C、U1D；运算放大器U1B的正极输入端经电阻R2连接至三相电流采样信号电路的V相电流输出端；运算放大器U1C的正极输入端经电阻R3连接至三相电流采样信号电路的W相电流输出端；运算放大器U1D的正极输入端经电阻R1连接至三相电流采样信号电路的U相电流输出端；三个运算放大器U1B、U1C、U1D的负极输入端均经电阻R4、R6接地；运算放大器U1B的输出端与二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极经电阻R5、R6接地；运算放大器U1C的输出端与二极管D3的阳极连接，二极管D3的阴极经电阻R5、R6接地；运算放大器U1D的输出端与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极经电阻R5、R6接地；反向电路的输入端连接于电阻R5、R6之间。所述反向电路包括运算放大器U1A，运算放大器U1A的正极输入端经电阻R9接地；运算放大器U1A的负极输入端经电阻R7连接三相电流正半波精密整流电路的输出端；运算放大器U1A的负极输入端经电阻R8连接其输出端。所述三相电流负半波精密整流电路包括三个运算放大器U2B、U2C、U2D；运算放大器U2B的正极输入端经电阻R12连接至三相电流采样信号电路的W相电流输出端；运算放大器U2C的正极输入端经电阻R11连接至三相电流采样信号电路的V相电流输出端；运算放大器U2D的正极输入端经电阻R10连接至三相电流采样信号电路的U相电流输出端；三个运算放大器U2B、U2C、U2D的负极输入端均经电阻R13、R15接地；运算放大器U2B的输出端与二极管D6的阴极连接，二极管D6的阳极经电阻R14、R15接地；运算放大器U2C的输出端与二极管D5的阴极连接，二极管D5的阳极经电阻R14、R15接地；运算放大器U2D的输出端与二极管D4的阴极连接，二极管D4的阳极经电阻R14、R15接地；加法电路的输入端连接于电阻R14、R15之间。所述加法电路包括运算放大器U2A，运算放大器U2A的正极输入端经电阻R19接地；运算放大器U2A的负极输入端经电阻R16与反向电路输出端连接；运算放大器U2A的负极输入端经电阻R17与三相电流负半波精密整流电路输出端连接；运算放大器U2A的负极输入端经电阻R18与其输出端连接，运算放大器U2A的输出端经电阻R20接地；电阻R18两端并联有电容C3，电阻R20两端并联有电容C6。本技术每一个时刻同时利用了三相电流来参与计算，而不需要等待某一相达到平均值之后才能计算出来，有效实现三相电流平均值的实时检测。本技术同时利用三相的检测信息则可以用更少的时间来得到平均值。本技术的电路更复杂，但实时性更好，软件采样只需一路AD采样，相对于传统的需要3路，本技术中软件计算只需要简单对有效值的换算，相较于传统的计算需要积分操作、求平均、低通滤波等，软件计算量大大简化。附图说明图1是本技术结构示意图；图2是三相电流正半波的精密整流及反向电路示意图；图3是三相电流负半波的精密整流电路示意图；图4是加法电路示意图；图5是具体实施的效果示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明，便于清楚地了解本技术，但它们不对本技术构成限定。如图1所示，本技术提供了一种实时三相电流平均值的检测电路，其特征在于：它包括三相电流采样信号电路、三相电流正半波精密整流电路、三相电流负半波精密整流电路、反向电路和加法电路；三相电流采样信号电路的输出端分别与三相电流正半波精密整流电路和三相电流负半波精密整流电路的输入端连接；三相电流正半波精密整流电路的输出端经反向电路与加法电路的输入端连接；三相电流负半波精密整流电路的输出端加法电路的输入端连接。通过电流互感器获得电机的三相电流信号之后，三相电流正半波精密整流电路对三相电流信号进行正半波的精密整流，正半波精密整流后不能直接与负半波进行加法运算，所以反向电路主要对正半波整流波形进行反向；三相电流负半波精密整流电路则主要对三相电流信号进行负半波的精密整流；正负半波分别进行精密整流之后的纹波较大，如果此时使用正负半波整流的值来估算平均值，需要对正负半波整流的值进行一个较大的滤波，这个较大的滤波会产生很大的延迟，严重影电流平均值采样的实时性，本技术采用加法电路将正半波反向之后与负半波相加，利用正半波与负半波在相位上的相差在相加之后来减小纹波，这样的方法能大大减小纹波，所以不用需进行较大的滤波即可得到真实的平均值，能大大提高电流平均值计算的实时性。如图2所示，所述三相电流正半波精密整流电路包括三个运算放大器U1B、U1C、U1D；运算放大器U1B的正极输入端经电阻R2连接至三相电流采样信号电路的V相电流输出端；运算放大器U1C的正极输入端经电阻R3连接至三相电流采样信号电路的W相电流输出端；运算放大器U1D的正极输入端经电阻R1连接至三相电流采样信号电路的U相电流输出端；三个运算放大器U1B、U1C、U1D的负极输入端均经电阻R4、R6接地；运算放大器U1B的输出端与二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极经电阻R5、R6接地；运算放大器U1C的输出端与二极管D3的阳极连接，二极管D3的阴极经电阻R5、R6接地；运算放大器U1D的输出端与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极经电阻R5、R6接地；反向电路的输入端连接于电阻R5、R6之间。所述反向电路包括运算放大器U1A，运算放大器U1A的正极输入端经电阻R9接地；运算放大器U1A的负极输入端经电阻R7连接三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时三相电流平均值的检测电路，其特征在于：它包括三相电流采样信号电路、三相电流正半波精密整流电路、三相电流负半波精密整流电路、反向电路和加法电路；三相电流采样信号电路的输出端分别与三相电流正半波精密整流电路和三相电流负半波精密整流电路的输入端连接；三相电流正半波精密整流电路的输出端经反向电路与加法电路的输入端连接；三相电流负半波精密整流电路的输出端加法电路的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种实时三相电流平均值的检测电路，其特征在于：它包括三相电流采样信号电路、三相电流正半波精密整流电路、三相电流负半波精密整流电路、反向电路和加法电路；三相电流采样信号电路的输出端分别与三相电流正半波精密整流电路和三相电流负半波精密整流电路的输入端连接；三相电流正半波精密整流电路的输出端经反向电路与加法电路的输入端连接；三相电流负半波精密整流电路的输出端加法电路的输入端连接。2.根据权利要求1所述的实时三相电流平均值的检测电路，其特征在于三相电流正半波精密整流电路包括三个运算放大器U1B、U1C、U1D；运算放大器U1B的正极输入端经电阻R2连接至三相电流采样信号电路的V相电流输出端；运算放大器U1C的正极输入端经电阻R3连接至三相电流采样信号电路的W相电流输出端；运算放大器U1D的正极输入端经电阻R1连接至三相电流采样信号电路的U相电流输出端；三个运算放大器U1B、U1C、U1D的负极输入端均经电阻R4、R6接地；运算放大器U1B的输出端与二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极经电阻R5、R6接地；运算放大器U1C的输出端与二极管D3的阳极连接，二极管D3的阴极经电阻R5、R6接地；运算放大器U1D的输出端与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极经电阻R5、R6接地；反向电路的输入端连接于电阻R5、R6之间。3.根据权利要求1所述的实时三相电流平均值的检测电路，其特征在于反向电路包括运算放大器U1A，运算放大器U1A的正极输入端经电阻R9接地；运算放大器U1A的负极输入端经电阻R7连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张江涛，蔡畅，喻杰，徐峰，
申请(专利权)人：麦克维尔空调制冷武汉有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42