[发明专利]一种三相三线电压电流的信号采集电路

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及电路信号采集技术领域，具体为一种三相三线电压电流的信号采集电路。

背景技术

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，制约了行业产品的创新研发。

本发明是完全可应用于单相、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，对输出端每相电流、功率均能独立采集计量，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。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种三相三线电压电流的信号采集电路，完全可应用于单相、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，对输出端每相电流、功率均能独立采集计量。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：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，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，功耗尽量小，本设计非常理想的把每相工作电源功耗降低到3mA以下。