在区间T1内,UA>UC>UB ,A相电压最大,B相电压最小,因此,在图1中的 中的
光藕D1和二极管VD5导通,此时,控制信号UC为低电平,当时间从T1进入T2区间时,
UA>UB>UC ,A相电压最大,C相电压最小,因此,在图1中的 中的 光藕D1和二极管VD4导通,控制信号UC为低电平,如此类推,在区间T3、T4、T5、T6时,控制信号UC均为低电平,所以,在一个电源周期内,控制信号UC为低电平,也就是说,当三相输入电压正常时(不缺相),控制信号UC一直为低电平,从而使缺相告警信号PHFL为低电平,表示输入正常。 为低电平,表示输入正常。
当三相输入电压缺相时,其检测电路波形图如图3所示, 所示,
UABUABtUCt
图3 三相缺C相时检测电路波形图 相时检测电路波形图
由于缺C相时,线电压只有UAB一相,当UAB在过零点附近时,光藕D1不导通,
2
其余二个光藕也不导通,此时,控制信号UC为高电平,从而使缺相告警信号PHFL为高电平,表示输入缺相,送ECU处理。 处理。 3、电路设计说明
(1) 控制信号VC的计算 图1中,各点电压说明如下: 中,各点电压说明如下:
VA:光藕输出;V:光藕输出;VB:电压比较器LM339第4脚输入;V脚输入;VC:三极管VT1基极控制信号;V基极控制信号;VR:所有比较器的比较电压基准。 有比较器的比较电压基准。
光藕TLP621GR的电流传输比CTR取最小值,即CTRMIN=100%。=100%。 电压基准VR为: 为:
VR=5.6´158V=10.5
又 VA=15-IV´6.8=10.5
=0.66mA mA。 =0.66则光藕集电极电流为: 则光藕集电极电流为: Ic=根据CTRMIN=100%,可得=100%,可得IF15-10.5在光藕原边电路中:IF6.8U-1.2-1所以原边最小电压应为 ==0.66mA 所以原边最小电压应为
150+150=Ic=6.815-10.5U=0.66mA´300+2.2=200.7V
当光藕原边电路线电压瞬时值大于200V时,VA<10.5V,则VC为低电平。 当光藕原边电路线电压瞬时值小于200V时,VA>10.5V,则VC为高电平。 因此在三相输入电压缺相时,控制信号VC为一个方波信号,波形见图3。 一个电源周期T=20ms,而线电压从0V上升到200V的时间设为t,则有 ,则有
200=2´380´sinwt,则wt=arcsin(200537)=arcsin(0.3722)=21.85°
所以t=1.2ms,则控制信号VC高电平维持时间为2.4ms,低电平维持时间为10-2.4=7.6ms。
(2) 充放电回路分析计算
充放电回路由电阻R9、R9、R10、R10、VT2、VT2、C10、C10、C11组成。当控制信号VC为高电平时,三极管VT1、VT1、VT2导通,+15V导通,+15V电源通过电阻R9、R9、R10给电容C10、C10、C11,当控制信号C11,当控制信号VC为低电平时,三极管VT1、VT1、VT2截止,电容C10、C10、C11通过电阻R9放电,显然,VB实际上
3
为一个直流电压迭加一个脉动信号,只要VB的波不小于10.5 V,则电压比较器LM339的第2脚输出就一直为低电平,缺相告警信号PHFL为高电平,表示三相输入缺相。波形见图4 UCtUBVR=10.5Vt图4 三相缺C相时VB波形图 波形图 充电时间常数:t=(R10//R9)´C36(0.91//59)101.4710-1.317ms=´´´= 在VC的2.4ms高电平维持时间内,VB电压从0V上升到10.5V所用时间为t, 则有10.5=15´(1-e-tt),所以t=t´(-ln(1-10.515))=1.317´1.2=1.58ms 显然此时间小于2.4ms。 3放电时间常数:t=R9´C=59´10´1.47´10-6=86.73ms 在VC的7.6ms低电平维持时间内,VB电压从15V下降到电压U, -t-7.686.73则有U=15´et=15´e=15´11.09=13.76V, 也就是说在整个7.6ms低电平维持时间内,VB一直大于10.5V,所以缺相告警信号PHFL恒为高电平。 恒为高电平。 二、实验结果 这次实验是在ZXD5000 100A(V2.0)开关整流器上进行的,缺相工作和正常工作时的测试波形如图5、图6所示: 所示: 4 的实测波形 A.缺C相时控制信号UC的实测波形 B.缺C相时VB的实测波形 的实测波形 C.缺C相时VD的实测波形 的实测波形 图5 三相缺C相时检测电路实测波形图 5 A.正常工作时控制信号UC 的实测波形 的实测波形 B.正常工作时VB的实测波形 的实测波形 C.正常工作时VD的实测波形 图6 正常工作时检测电路实测波形图 6 三、结论
本电路实现三相交流输入电压缺相检测功能,当三相输入中任何一相电压缺相时,该电路模块输出缺相告警信号。测试结果和理论分析一致。 路模块输出缺相告警信号。测试结果和理论分析一致。
7
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容