一種鑒相電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于一種相位識別電路，具體地講是一種鑒相電路。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)企業(yè)用電時需要對功率因數(shù)進(jìn)行判斷，以判別用電效率，而對功率因數(shù)判斷就需要對用電負(fù)載的特性進(jìn)行分析，以判別用電負(fù)載是容性負(fù)載還是感性負(fù)載，便于對電網(wǎng)進(jìn)行相對應(yīng)的補償，即若是容性負(fù)載就要在電網(wǎng)中投入電抗器，若是感性負(fù)載就要在電網(wǎng)中投入電容器，以提高功率因數(shù)。依上所述對于判別用電負(fù)載是電容性負(fù)載還是電感性負(fù)載是提高用電功率因數(shù)的關(guān)鍵部分，而用電負(fù)載的功率因數(shù)判斷是要判斷用電電網(wǎng)的電流與電壓的相位差:電流相位超前為電容性負(fù)載，電流相位滯后為電感性負(fù)載，只有對用電電網(wǎng)是電容性負(fù)載還是電感性負(fù)載的準(zhǔn)確鑒別，才能夠進(jìn)行相應(yīng)的補償。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種對電流的相位進(jìn)行鑒別從而判斷用電電網(wǎng)是電容性負(fù)載還是電感性負(fù)載的鑒相電路。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種鑒相電路，包括電流互感器、整形電路、鑒相器以及處理器，其特點是:所述整形電路包括電壓整形電路和電流整形電路，所述電流互感器穿入用電電網(wǎng)任一個火線中，所述電流互感器的輸出接入所述電流整形電路的輸入端，所述電壓整形電路的輸入端直接與用電電網(wǎng)兩相連接，所述電流整形電路和電壓整形電路的輸出端分別接入鑒相器的輸入端，所述鑒相器的輸出端與所述處理器數(shù)據(jù)輸入端相連接。
[0006]對于工業(yè)用電電網(wǎng)(三相四線)，所述電壓整形電路的輸入端直接與沒有穿入電流互感器的另外兩相火線連接，對于市網(wǎng)(單相)，所述電壓整形電路的輸入端直接與火線以及零線連接。
[0007]由于本實用新型采用對電流相位與電壓相位進(jìn)行鑒別，從而判斷用電電網(wǎng)是電容性負(fù)載還是電感性負(fù)載的準(zhǔn)確鑒別，并通過處理器輸出電流相位與電壓相位準(zhǔn)確相位角，便于對后續(xù)對用電電網(wǎng)的精確補償提供依據(jù)。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0009]圖2為本實用新型實施例的電路原理圖
[0010]圖3為本實用新型實施例感性負(fù)載時電壓整形電路和電流整形電路輸出波形圖。
[0011]圖4為本實用新型實施例容性負(fù)載時電壓整形電路和電流整形電路輸出波形圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0013]一種鑒相電路，包括電流互感器T、整形電路、鑒相器U3A以及處理器CPU，所述整形電路包括電壓整形電路和電流整形電路，所述電流互感器T穿入用電電網(wǎng)任一個火線中，所述電流互感器T的輸出接入所述電流整形電路的輸入端，所述電壓整形電路的輸入端直接與用電電網(wǎng)兩相連接，所述電流整形電路和電壓整形電路的輸出端分別接入鑒相器U3A的輸入端，所述鑒相器U3A的輸出端與所述處理器CPU數(shù)據(jù)輸入端相連接(圖1)。
[0014]實施例
[0015]如圖2所示
[0016]所述用電電網(wǎng)為市網(wǎng)(單相電網(wǎng))
[0017]所述電壓整形電路包括二極管D1、電阻器Rl-電阻器R3以及比較器U1，所述二極管Dl的正極用于連接電網(wǎng)火線，其負(fù)極通過由電阻器R1、R2構(gòu)成的分壓電路與電網(wǎng)零線連接，所述由電阻器R1、R2構(gòu)成的分壓電路的輸出與比較器Ul的正向輸入端相連，電阻器R3連接入比較器Ul的反向輸入端與電網(wǎng)零線之間，所述比較器Ul的輸出作為電壓整形信號輸出。
[0018]所述電流整形電路包括二極管D2、電阻器R4-電阻器R6以及比較器U2，所述二極管D2的正極用于連接電網(wǎng)零線，其負(fù)極通過所述電流互感器的感應(yīng)線圈和由電阻器R4、R5構(gòu)成的分壓電路與電網(wǎng)零線連接，所述由電阻器R4、R5構(gòu)成的分壓電路的輸出與比較器U2的正向輸入端相連，電阻器R6連接入比較器U2的反向輸入端與電網(wǎng)零線之間，所述比較器U2的輸出作為電流整形信號輸出。
[0019]所述比較器Ul的輸出和比較器U2的輸出分別連接入鑒相器U3A的輸入端進(jìn)行相位比較，所述鑒相器U3A的輸出端與處理器CPU相連接。
[0020]本實施例的工作原理是:
[0021]電阻器Rl、R2對電壓信號進(jìn)行采樣，電阻器R4、R5對電流信號進(jìn)行采樣，通過比較器U1、U2整形，輸出到一個鑒相器U3A進(jìn)行比較，由于電壓和電流信號采集與同一回路，U1、U2輸出的波形頻率相同。由于負(fù)載的性質(zhì)不同，波形的相位不一樣，通過比較電流波形比較與電壓波形前沿(或后沿)的時間差S t，可以方便的鑒別電流相位(圖3、圖4)。
[0022]對于電容性負(fù)載，電流超前(圖4)，電感性負(fù)載，電流滯后(圖3)。鑒相器輸出用單片機(jī)經(jīng)數(shù)字處理，可精確檢測時間差值S t，即可測得相位角，從而對后續(xù)加以補償或利用。
[0023]本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種鑒相電路，包括電流互感器、整形電路、鑒相器以及處理器，其特征在于:所述整形電路包括電壓整形電路和電流整形電路，所述電流互感器穿入用電電網(wǎng)任一個火線中，所述電流互感器的輸出接入所述電流整形電路的輸入端，所述電壓整形電路的輸入端直接與用電電網(wǎng)兩相連接，所述電流整形電路和電壓整形電路的輸出端分別接入鑒相器的輸入端，所述鑒相器的輸出端與所述處理器數(shù)據(jù)輸入端相連接。2.如權(quán)利要求1所述的鑒相電路，其特征在于:對于工業(yè)用電電網(wǎng)，所述電壓整形電路的輸入端直接與沒有穿入電流互感器的另外兩相火線連接，對于市網(wǎng)，所述電壓整形電路的輸入端直接與火線以及零線連接。3.如權(quán)利要求1或2所述的鑒相電路，其特征在于:所述用電電網(wǎng)為市網(wǎng) 所述電壓整形電路包括二極管Dl、電阻器Rl-電阻器R3以及比較器Ul，所述二極管Dl的正極用于連接電網(wǎng)火線，其負(fù)極通過由電阻器Rl、R2構(gòu)成的分壓電路與電網(wǎng)零線連接，所述由電阻器Rl、R2構(gòu)成的分壓電路的輸出與比較器Ul的正向輸入端相連，電阻器R3連接入比較器Ul的反向輸入端與電網(wǎng)零線之間，所述比較器Ul的輸出作為電壓整形信號輸出； 所述電流整形電路包括二極管D2、電阻器R4-電阻器R6以及比較器U2，所述二極管D2的正極用于連接電網(wǎng)零線，其負(fù)極通過所述電流互感器的感應(yīng)線圈和由電阻器R4、R5構(gòu)成的分壓電路與電網(wǎng)零線連接，所述由電阻器R4、R5構(gòu)成的分壓電路的輸出與比較器U2的正向輸入端相連，電阻器R6連接入比較器U2的反向輸入端與電網(wǎng)零線之間，所述比較器U2的輸出作為電流整形信號輸出； 所述比較器Ul的輸出和比較器U2的輸出分別連接入鑒相器U3A的輸入端進(jìn)行相位比較，所述鑒相器U3A的輸出端與處理器CPU相連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種鑒相電路，包括電流互感器、整形電路、鑒相器以及處理器，其特征在于：所述整形電路包括電壓整形電路和電流整形電路，所述電流互感器穿入用電電網(wǎng)任一個火線中，所述電流互感器的輸出接入所述電流整形電路的輸入端，所述電壓整形電路的輸入端直接與用電電網(wǎng)兩相連接，所述電流整形電路和電壓整形電路的輸出端分別接入鑒相器的輸入端，所述鑒相器的輸出端與所述處理器數(shù)據(jù)輸入端相連接。由于本實用新型采用對電流相位與電壓相位進(jìn)行鑒別，從而判斷用電電網(wǎng)是電容性負(fù)載還是電感性負(fù)載的準(zhǔn)確鑒別，并通過處理器輸出電流相位與電壓相位準(zhǔn)確相位角，便于對后續(xù)對用電電網(wǎng)的精確補償提供依據(jù)。
【IPC分類】G01R25/00
【公開號】CN204945247
【申請?zhí)枴緾N201520679034
【發(fā)明人】曹光毅, 梁明華, 李剛
【申請人】武漢尚智通科技有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月1日