[实用新型]一种数字式同步和相序识别电路

说明书

本实用新型公布了一种数字式同步和相序识别电路，包括主控单元、电压转换单元、采样处理单元、人机交互单元、信号反馈单元和辅助电源。电压转换单元由第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一电压互感器、第一放大器、第二放大器、第一二极管和第二二极管组成；采样处理单元由第三放大器和第四放大器组成，人机交互单元由显示模块和数据输入模块组成；信号反馈单元由蜂鸣报警器和LED显示灯组成。本实用新型电路结构简单，易于实现，面向客户，相序识别更加直观化，只有相序正确且同步时才切换电源，防止错误切换应急电源造成电路故障，提高了建筑物应急电源切换的安全性和可靠性。

技术领域

本实用新型属于消防应急电源设备技术领域，主要涉及到一种数字式同步和相序识别电路。

背景技术

目前随着时代进步，建筑物中使用的用电设备负载类型也越来越复杂，体育场使用的高压钠灯、数据中心微机、医疗领域手术台照明等重要照明设备对EPS电源转换时间具有非常苛刻的要求，转化时间需要小于等于5ms。以高压钠灯为例，高压钠灯从点亮到稳定工作大约需4-8min，当电源中断、灯熄灭后，即使立即恢复供电，灯也不能立即点亮，约需10-20min待双金属片冷却并回到闭合状态时，才能再启动，此时能否在灯熄灭前快速切换市电和应急电源就变得至关重要。

我们可以采用静态开关来实现电源快速切换，但是电源切换的前提条件是市电和应急电源同步，即市电和应急电源的幅度一致、相位一致、频率一致。日常在生产和项目现场因为输入布线错相或锁相识别电路不可靠造成了诸多问题，轻则无法快速切换电源，重则导致逆变器、静态开关等电子器件损坏，一旦电子器件损坏，随之而来的排查检修费时费力。针对应急电源切换快速准确的识别相序和同步方面的研究变得尤其重要。

发明内容

本实用新型提供了一种数字式同步和相序识别电路，将市电和应急电分解成三相进行分析，根据两个相位之间相差120°的原理进行相序识别，同时一对一比较市电和应急电的电压AD值，达到数字化同步的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术手段：

一种数字式同步和相序识别电路，包括主控单元、电压转换单元、采样处理单元、信号反馈单元和辅助电源。其中，电压转换单元用于输入市电和作为应急电源的逆变电，并将市电和逆变电的强电信号转换成弱电信号；采样处理单元用于将电压转换单元输出的弱电信号与最高参考电压、最低参考电压对比，输出高电平或者低电平信号；主控单元用于接受采样处理单元的输出信号，根据高低电平变化计算市电相序，并将弱电信号由模拟信号变成数字信号，判断市电和逆变电是否同步；信号反馈单元用于在市电相序正确且市电和逆变电同步时输出干接点信号，允许切换应急电源；辅助电源用于给整个电路各个单元供电。

进一步的，所述的电压转换单元由第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一电压互感器、第一放大器、第二放大器、第一二极管和第二二极管组成；第一电容的一端、第一电阻的一端分别连接火线，第一电压互感器的原边负极连接零线，第一电阻的另一端与第一电压互感器的原边正极连接，第一电容的另一端与第一电压互感器的原边负极连接，第一电压互感器的副边正极与第一放大器的正输入端连接，第一电压互感器的副边负极与第一放大器的负输入端连接，第二电阻的一端与第一放大器的负输入端连接，第二电阻另一端与第一放大器的输出端连接，第三电阻的一端连接第一放大器的负输入端，第三电阻另一端与第二电容的一端连接，第二电容的另一端连接第一放大器的输出端，第一放大器的正电源端接VDD、负电源端接-VDD，第一放大器的输出端连接第二放大器的正输入端，第二放大器的负输入端与第二放大器输出端连接，第四电阻的一端与第二放大器的输出端连接，第四电阻的另一端、第五电阻的一端、第三电容的一端、第一二极管的正极、第二二极管的负极相互连接，第五电阻的另一端、第一二极管的负极分别连接电源VCC，第三电容的另一端、第二二极管的正极分别接地。