一种三相三线电压电流的信号采集电路制造技术

本发明专利技术公开了一种三相三线电压电流的信号采集电路，包括断路器开关主体模块BRD、进线电压计算模块和出线端模块，断路器开关主体模块BRD包括进线端A、进线端B、进线端C、出线端a、出线端b和出线端c，本发明专利技术涉及电路信号采集技术领域。该三相三线电压电流的信号采集电路，可实现完全应用于单相、三相四线和三相三线等各种回路组合，电压信号完全高低压隔离，电流取样及电流信号也非常巧妙的进行了隔离采集及计算，并对开关设备的输入和输出端进行分别两种方案的电压信号采集，而且对输入缺相断零能精准读取判断，电路完全采用电子器件，放弃互感器方案，确保了精度，缩小了体积，大大降低了成本，工艺方面更适合批量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种三相三线电压电流的信号采集电路
本专利技术涉及电路信号采集
，具体为一种三相三线电压电流的信号采集电路。
技术介绍
目前的低压(400V)智能电能表一般分为单相电表和三相四线制电表，也有三相三线制电表，单相和三相四线制电表，采集电压都是相线对零线采集，而三相三线制电表中，一般采用A/B相及B/C相电压互感器分别取AB相电压和BC相电压，或者认定B相为系统参考地；电流信号的采集，单相一般采用锰铜或互感器，三相四线或三相三线都采用互感器，三相四线也有采用锰铜方案，但也是零线作为信号参考地，当零线开路时，系统电压检测出现严重偏离，同时，工作电源非常复杂。三相三线系统中，目前只能采用互感器取电流的方案，并以B相作为系统参考地，当B相缺相时，电压可以通过计算得知，但当B相输出电流开路时，系统无法检测到。而且采用电压互感器和电流互感器，体积庞大，误差及测量范围均不理想。随着电力泛在物联网的建设，要求许多末端断路器、开关、插座等电力设备需要具备电压和电流等用电数据的采集、计量。因现有技术无法实现低功耗、高精度及小体积等，制约本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相三线电压电流的信号采集电路，其特征在于：包括断路器开关主体模块BRD、进线电压计算模块和出线端模块，所述断路器开关主体模块BRD包括进线端A、进线端B、进线端C、出线端a、出线端b和出线端c，且断路器开关主体模块BRD的内部还包括主触头机构K-A、主触头机构K-B和主触头机构K-C，所述断路器开关主体模块BRD的输出回路中分别串联电流取样锰铜电阻R-ia、电流取样锰铜电阻R-ib和电流取样锰铜电阻R-ic，所述进线电压计算模块包括进线端AB相计算模块、进线端BC相计算模块和进线端AC相计算模块，且出线端模块通过对出线端a、出线端b和出线端的三组数据连接独立的工作电源，来采集电压和负...

【技术特征摘要】
1.一种三相三线电压电流的信号采集电路，其特征在于：包括断路器开关主体模块BRD、进线电压计算模块和出线端模块，所述断路器开关主体模块BRD包括进线端A、进线端B、进线端C、出线端a、出线端b和出线端c，且断路器开关主体模块BRD的内部还包括主触头机构K-A、主触头机构K-B和主触头机构K-C，所述断路器开关主体模块BRD的输出回路中分别串联电流取样锰铜电阻R-ia、电流取样锰铜电阻R-ib和电流取样锰铜电阻R-ic，所述进线电压计算模块包括进线端AB相计算模块、进线端BC相计算模块和进线端AC相计算模块，且出线端模块通过对出线端a、出线端b和出线端的三组数据连接独立的工作电源，来采集电压和负载电流，并且同时计算电量、有功功率和功率因数。


2.根据权利要求1所述的一种三相三线电压电流的信号采集电路，其特征在于：所述进线端AB相计算模块的具体步骤如下：进线端A通过分压电阻网络RA1、RA2、RA3进入光电耦合器OM1红外发光管接进线端B，使A、B相的电压大小通过光电耦合器OM1隔离放大，光电耦合器OM1的输出端集电极接系统VCC，发射极通过电阻RA4接系统地，电压信号U-BA接单片机MCU的4脚，然后由MCU计算出进线端B相与A相的电压。


3.根据权利要求1所述的一种三相三线电压电流的信号采集电路，其特征在于：所述进线端BC相计算模块的具体步骤如下：进线端B通过分压电阻网络RB1、RB2、RB3进入光电耦合器OM2红外发光管接进线端C，使B、C相的电压大小通过光电耦合器OM2隔离放大，光电耦合器OM2的输出端集电极接系统VCC，发射极通过电阻RB4接系统地，电压信号U-CB接单片机MCU的2脚，然后由MCU计算出进线端C相与B相的电压。


4.根据权利要求1所述的一种三相三线电压电流的信号采集电路，其特征在于：所述进线端AC相计算模块的具体步骤如下：进线端C通过分压电阻网络RC1、RC2、RC3进入光电耦合器OM3红外发光管接进线端A，使C、A相的电压大小通过光电耦合器OM3隔离放大，光电耦合器OM3的输出端集电极接系统VCC，发射极通过电阻RC4接系统地，电压信号U-AC接单片机MCU的1脚，然后由MCU计算出进线端A相与C相的电压。


5.根据权利要求1所述的一种三相三线电压电流的信号采集电路，其特征在于：所述出线端模块通过对出线端a的信号采集具体包括以下步骤：
S1、出线端a相一路经C1、R1经D1续流，D2整流，及R2限流后，CW1稳压、C2、C3滤波与出线端b相GND-B形成ba相间工作电源VDD-B；
S2、a相另一路经Ra1、Ra2、Ra3或Ra4分别与Ra5分压，形成电压信号V-ba，接独立MCU单片机U-a的3脚UP电压信号输入端；
S3、串接在B-KB-b回路中的R-ib锰铜电流取样电阻，提取负载电流信号，分别通过R-ib1接独立MCU单片机U-a的5脚IA-电流信号负极输入端，和R-ib2接独立MCU单片机U-a的7脚IA+电流信号正极输入端，由独立M...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦永刚，
申请(专利权)人：南通三本电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32