[发明专利]基于互感器的三相交流电流高精度快速检测电路

说明书

本发明公开了一种基于互感器的三相交流电流高精度快速检测电路。本发明电路包括三相电流互感器CS1、A相整流运放IC1、B相整流运放IC2、C相整流运放IC3、RMS/DC芯片IC4、运放IC5、A相瞬态抑制管TV1、B相瞬态抑制管TV2、C相瞬态抑制管TV3、A相钳位二极管D1、B相钳位二极管D2、C相钳位二极管D3、A相整流二极管D4、B相整流二极管D5、C相整流二极管D6等。本发明由三相零式超级整流电路、交流电流有效值信号处理电路组成，核心器件采用三相电流互感器、超级二极管三相零式整流电路、RMS/DC转换芯片及运算放大器，本发明能高精度、宽范围、实时地检测三相交流电流有效值信号。该电路简单、成本低、可靠性高、通用性好，易于产品化。

技术领域

本发明属于工业测控领域，涉及一种电路，特别涉及一种基于互感器的三相交流电流高精度快速检测电路，适用于各类需要对三相交流电流有效值进行高精度实时监测与控制的应用场合。

背景技术

在基于三相交流电供电的各类应用系统中，都需要检测三相交流电流有效值，目前常用的三相交流电流有效值检测方案主要有两大类：一种是基于三相电流互感器及三相整流滤波电路的方案，将三相交流电流有效值变换成直流电压信号输出；另一种是基于霍尔电流传感器的方案。但目前这两个方案分别存在如下问题：一是基于三相电流互感器及三相二极管整流滤波电路的方案，尽管简单可靠，但由于二极管整流电路有压降损失，不仅存在检测的非线性而且影响检测精度，也限制了检测范围，此外，也存在着较大的检测滞后性。二是基于霍尔电流传感器的方案由于价格昂贵而限制了其应用范围。因此，如何设计一种基于三相电流互感器而能实现高精度快速检测的高性价比的三相交流电流有效值检测电路方案，无疑具有很好的应用前景，这也是本发明的出发点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种基于互感器的三相交流电流高精度快速检测电路。该电路由三相零式超级整流电路、交流电流有效值信号处理电路组成，核心器件采用三相电流互感器、超级二极管三相零式整流电路、RMS/DC转换芯片及运算放大器等，该电路能高精度、宽范围、实时地检测三相交流电流有效值信号。

本发明电路包括三相零式超级整流电路、交流电流有效值信号处理电路。

三相零式超级整流电路包括三相电流互感器CS1、A相整流运放IC1、B相整流运放IC2、C相整流运放IC3、A相瞬态抑制管TV1、B相瞬态抑制管TV2、C相瞬态抑制管TV3、A相钳位二极管D1、B相钳位二极管D2、C相钳位二极管D3、A相整流二极管D4、B相整流二极管D5、C相整流二极管D6、A相转换电阻R1、B相转换电阻R2、C相转换电阻R3、A相滤波电阻R4、B相滤波电阻R5、C相滤波电阻R6、A相转换电容C1、B相转换电容C2、C相转换电容C3、A相滤波电容C4、B相滤波电容C5、C相滤波电容C6；

A相载流导线穿过三相电流互感器CS1的A相检测孔，三相电流互感器CS1的A相第1输出端OUTA1端与A相转换电阻R1的一端、A相转换电容C1的一端、A相瞬态抑制管TV1的一端、A相滤波电阻R4的一端连接，三相电流互感器CS1的A相第2输出端OUTA2端、A相转换电阻R1的另一端、A相转换电容C1的另一端、A相瞬态抑制管TV1的另一端均接地，A相滤波电阻R4的另一端与A相滤波电容C4的一端、A相钳位二极管D1的阴极、A相整流运放IC1的正输入端IN+端连接，A相滤波电容C4的另一端、A相钳位二极管D1的阳极、A相整流运放IC1的负电源端-V端均接地，A相整流运放IC1的正电源端+V端与电路电源端+VCC端连接，A相整流运放IC1的输出端OUT端与A相整流二极管D4的阳极连接，A相整流运放IC1的负输入端IN-端与A相整流二极管D4的阴极、B相整流二极管D5的阴极、C相整流二极管D6的阴极、B相整流运放IC2的负输入端IN-端、C相整流运放IC3的负输入端IN-端、上分压电阻R7的一端连接；