专利名称：一种单相功率负载角检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种单相功率负载角检测电路，用于电压、电流相角差的检测。
背景技术：
在单相功率因素测量中，常常遇到很难获取电压和电流相角差参数的问题。因此， 目前都要用较复杂的电路来实现电压、电流相角差的检测。
发明内容有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种新型单相功率负载角检测电路，能输出 规整、实用的波形，为后端电路提供良好的信号。本实用新型是这样实现的，一种单相功率负载角检测电路，包括第一小电流互感 器、第二小电流互感器、第三小电流互感器，其特征在于所述的第一小电流互感器的输出 端依次并接有第一电阻及第一整流电路，所述的第一整流电路的输出端连接有第一运算放 大器；所述的第二小电流互感器的输入端串接有一电容，输出端依次并接有第二电阻及第 二整流电路，所述的第二整流电路的输出端连接有第二运算放大器；所述的第三小电流互 感器的输出端依次并接有第三电阻及第三整流电路，所述的第三整流电路的输出端连接有 第三运算放大器；所述第一、第二、第三运算放大器的输出端与一逻辑门电路的输入端连 接。本实用新型电路结构简单，输出的波形规整、实用，为后端电路提供良好的信号。 在单相功率因素检测中，具有较好的使用价值。
图1是本实用新型实施例子的电路图。图2是本实用新型实施例子相关参量的相量图。图3是本实用新型实施例子相关参量的波形图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例子对本实用新型做进一步说明。如图1所示，本实用新型提供一种单相功率负载角检测电路，包括第一小电流互 感器、第二小电流互感器、第三小电流互感器，其特征在于所述的第一小电流互感器的输 出端依次并接有第一电阻及第一整流电路，所述的第一整流电路的输出端连接有第一运算 放大器；所述的第二小电流互感器的输入端串接有一电容，输出端依次并接有第二电阻及 第二整流电路，所述的第二整流电路的输出端连接有第二运算放大器；所述的第三小电流 互感器的输出端依次并接有第三电阻及第三整流电路，所述的第三整流电路的输出端连接 有第三运算放大器；所述第一、第二、第三运算放大器的输出端与一逻辑门电路的输入端连 接。[0011]本实用新型运用纯电阻电路特性和电容移相电路的特性，分别输出与检测信号相 关的信号，该信号经过信号放大后，通过逻辑电路分别输出与功率角有关系的波形。给出了 单相功率负载角测量中电压和电流相角差参数的具体测量方案，通过观察输出波形可以直 接读出功率因素角的大小。请参见图1，图1是一具体的电路连接示意图，所述电 路外接单相电压和电流，分别由以下三条支路构成①单相电压 [Ja经过电阻后转变成与电压信号波形相同的电流信号，电流信号经过电流互感器后在负方
的电阻上形成与输出电压成一定比例关系的电压信号一②单相电压[^在电容C的移相作 用下，在电流互感器负方的电阻上形成一个滞后于输入电压波形9()。的电压信号4 ；③单相
电流1流经互感器后，在其负方的电阻上形成一个与输入电流波形一致的电压。各电压和 电流的矢量关系见图2。三路信号分别经过三个运算放大器放大后，再经过组合逻辑电路的 比较，在A端输出Y信号，B端输出X信号，C端输出Z信号。本实用新型实施例子中，各信号与功率因素角的关系为X = 180"- (90" — Φ) = Mfl + Φφ 为 与 夹角 滞后 φ取正角i超前 φ取负角7 = 180"-|Φ|φ = 90" Γ = 90"功功率为 0| |>9Cf Γ <90" 有功功率为负值Ζ = [φ|如图3所示，通过观察输出电压的波形可以直观地观察到功率负载角的大小。其 中设幅值一样，均为 Am，=式 sm wi L = Am sm[wt-Φ] 4 二4 灿[wi -90#]
该电路结构简单、实用，较其他实现电压、电流相角差的检测的电路更为简单。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均 等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
权利要求1.一种单相功率负载角检测电路，包括第一小电流互感器、第二小电流互感器、第三 小电流互感器，其特征在于所述的第一小电流互感器的输出端依次并接有第一电阻及第一整流电路，所述的第一 整流电路的输出端连接有第一运算放大器；所述的第二小电流互感器的输入端串接有一电容，输出端依次并接有第二电阻及第二 整流电路，所述的第二整流电路的输出端连接有第二运算放大器；所述的第三小电流互感器的输出端依次并接有第三电阻及第三整流电路，所述的第三 整流电路的输出端连接有第三运算放大器；所述第一、第二、第三运算放大器的输出端与一逻辑门电路的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的单相功率负载角检测电路，其特征在于所述的逻辑电路包 括第一与门、第二与门、第三与门和一非门；所述的第一运算放大器和第三运算放大器的输出端与第一与门的输入端连接； 所述的第二运算放大器和第三运算放大器的输出端与第二与门的输入端连接； 所述的第三运算放大器的输出端还连接至一非门的输入端，所述的非门输出端和第一 运算放大器的输出端与第三与门的输入端连接。
专利摘要本实用新型涉及一种单相功率负载角检测电路，包括三个小电流互感器，一电容，三个运算放大器，逻辑门电路，该电路外接有单相的电压和电流，经过电容移相，运算放大器比较，与非门电路和与门电路，输出与功率角有对应关系的波形，本实用新型电路结构简单，输出的波形规整、实用，为后端电路提供良好的信号。
文档编号G01R15/18GK201780333SQ201020509689
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者王琳基, 邱镇辉 申请人:福建农林大学