一种相序检测及换相电路的制作方法

1.本技术涉及检测电路技术领域，具体涉及一种相序检测及换相电路。


背景技术：

2.空调为空气调节器，用于制冷或者制热，随着物质条件的增涨，空调成为人们生活中必不可少的电器。
3.空调的定频机部分的压缩机是采用三相电源直接供电的方式，压缩机在工作时，必须要接入正确的三相电压才能正常工作，因此，三相电源相序检测电路就必不可少。
4.目前，三相电源的检测电路只设置有相序检测电路，没有设置换相电路，当检测出相序错误的时候，无法自动换相调节。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种相序检测及换相电路，包括三相电源相序检测电路以及换相电路。
6.本技术实施例提供一种相序检测及换相电路，应用于三相电源，包括：相序检测模块和换相模块；
7.所述换相模块包括导通单元和转换单元，所述相序检测模块、所述转换单元均与所述导通单元电连接，所述相序检测模块连接接收所述三相电源的任意两相的交流信号，所述任意两相为第一相和第二相，所述相序检测模块的输出信号为所述导通单元的输入信号；
8.所述转换单元包括两个继电器，分别为第一继电器和第二继电器，所述第一继电器、所述第二继电器的线圈触点的两端均分别连接所述导通单元和接地，所述第一继电器的常闭触点连接，输出所述第一相的波形，所述第一继电器的常开触点连接，输出所述第二相的波形，所述第二继电器的常闭触点连接，输出所述第二相的波形，所述第二继电器的常开触点连接，输出所述第一相的波形；
9.当所述相序检测模块检测所述第一相和所述第二相相序错误时，所述导通单元工作，所述第一继电器、所述第二继电器的线圈触点均通电导通，所述第一继电器、所述第二继电器的常闭触点均断开，常开触点均接电导通，所述第一相和所述第二相换相。
10.可选的，所述导通单元包括pnp三极管，所述pnp三极管的基极接收输入信号，所述pnp三极管的发射极连接负载，所述负载连接正极电源，所述pnp三极管的集电极连接所述第一继电器、所述第二继电器的线圈触点。
11.可选的，所述导通单元包括输入限流电阻以及上拉电阻，所述输入限流电阻的一端连接所述相序检测模块的输出端，所述输入限流电阻的另一端连接所述pnp三极管的基极，所述上拉电阻的一端连接所述输入限流电阻、所述pnp三极管的基极，所述上拉电阻的另一端连接所述负载。
12.可选的，所述相序检测模块包括整流单元，用于对所述的交流信号进行整流处理，
所述整流单元包括若干个相互并联的整流二极管。
13.可选的，所述相序检测模块还包括连接所述整流单元输出端的卸流分压单元，所述卸流分压单元由若干个电阻组成，用于对信号进行卸流和分压。
14.可选的，所述相序检测模块还包括和所述卸流分压单元连接的导通滤波单元，所述导通滤波单元包括npn三极管、电阻以及电容。
15.可选的，所述相序检测模块还包括触发器，所述触发器包括反置位端口和反复位端口，所述反置位端口和所述反复位端口均接高电平。
16.可选的，所述第一相的输出信号为所述触发器的输入信号，所述第二相的输出信号为所述触发器的时钟信号，所述触发器的输出信号为所述相序检测模块的检测结果。
17.可选的，所述电路还包括相序告警模块，所述相序告警模块与所述相序检测模块电连接，所述相序检测模块的输出信号为所述相序告警模块的输入信号。
18.可选的，所述相序告警模块包括若干个发光二极管，若干个所述发光二极管灯亮颜色不同，用于展示所述相序检测模块的检测结果。
19.本技术实施例所提供的相序检测及换相电路，包括相序检测模块和换相模块，所述换相模块包括导通单元和转换单元，所述导通单元和所述相序检测模块、所述转换单元连接，所述相序检测模块的输出信号为所述导通单元的输入信号，所述所述相序检测模块接收所述三相电源的任意两相的交流信号，所述任意两相为第一相和第二相，所述转换单元包括第一继电器和第二继电器，两个继电器的线圈触点均连接导通单元和接地，第一继电器的常闭触点连接，输出第一相的波形，常开触点连接，输出第二相的波形，第二继电器的常闭触点连接，输出第二相的波形，常开触点连接，输出第一相的波形，在相序错误时，导通单元工作，第一继电器和第二继电器的线圈触点均导通通电，第一继电器和第二继电器的常闭触点均断开，常开触点均接电连接，第一相和第二相实现换相。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本技术实施例提供的一种相序检测及换相电路的构成图；
22.图2是图1所示的相序检测及换相电路的相序检测模块的电路图；
23.图3是图2所示的相序检测模块的正确输出波形图；
24.图4是图2所示的相序检测模块的反接输出波形图；
25.图5是图2所示的相序检测模块的相序检测结果图；
26.图6是图1所示的相序检测及换相电路的相序告警模块的电路图；
27.图7是图1所示的相序检测及换相电路的换相模块的电路图；
28.请参阅图1至图7，100为电路，10为相序检测模块，20为相序告警模块，30为换相模块。
具体实施方式
29.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
30.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当元件被称为“固定于”元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
32.本技术实施例提供一种相序检测及换相电路，包括相序检测部分和换相部分，在相序检测部分检测出存在相序错误的问题之后，换相部分工作，自动将错误的相序进行纠正，使得电器设备可以正常安全地工作。
33.请参阅图1，图1为本技术实施例提供的一种相序检测及换相电路的构成图，所述电路100用于对三相电源的相序连接进行检测和换相。
34.进一步的，所述电路100包括相序检测模块10、相序告警模块20和换相模块30，相序告警模块20、所述换相模块30均与所述相序检测模块10连接，其中，所述相序检测模块10用于检测初始连接的三相电源的相序是否正确，所述相序告警模块20用于当所述相序检测模块10检测出相序连接错误时，发出告警，以作提醒，所述换相模块30用于进行换相，使得三相电源的相序正确，保护电器设备，使得电器设备正常工作。
35.请一并参阅图2，图2为本技术实施例提供的一种相序检测及换相电路的相序检测模块的电路图，三相电源的三相具有对称性，设定三相设备的三相电源的三相分别为a、b和c，设定三相电源包括第一相和第二相，设定b相为第一相，c相为第二相，在本技术的实施例中，将b相电源和c相电源的接入进行说明，即以第一相和第二相接入进行说明。
36.在相续检测电路中b和c分别输出b相电源与c相电源的过零检测波形，bout、cout分别过零检测结果，然后经过d触发器输出相序检测结果，d触发器的设置中，反置位、反复位端口接高电平，bout作为输入信号d信号，cout作为时钟信号clk信号，d触发器的输出信号为整个相序检测结果out。
37.具体的，b点和c点为两个交流信号，两个点对应的n为两个载波信号。
38.先对b相部分进行说明，输入载波信号n和交流信号b，分别连接整流二极管d1和d2，进行整流，然后连接电阻r6、r3、r5和r7，其中，电阻r6具有卸流的作用，直接导通接地，电阻r3、r5和r7具有分压的作用，再通过电容c2进行电容隔离，继而通过npn三极管q1及电
阻r1、r2、r8、电容c1等部分进行滤波，最后通过触发器d比较输出结果。
39.进一步的，整流二极管d1和整流二极管d2并联，其信号输出端分别连接电阻r3、r5和r6，电阻r3、r5的信号输出端、电阻r6的信号输出端分别连接电阻r7的两端，电阻r7的两端分别连接电容c2的两端，电容c2的一端连接npn三极管q1的基极，另一端连接npn三极管q1的发射极，npn三极管q1的集电极连接电阻r1和电阻r2的一端，电阻r1的另一端接入5v电源，电阻r2的另一端和电容c1及电阻r8的一端连接，电容c1的另一端接地，电阻r8的另一端接触发器d的输入端。
40.对c相部分进行说明，输入载波信号n和交流信号c，分别连接整流二极管d3和d4，进行整流，然后连接电阻11、r13、r14和r15，其中，电阻r14具有卸流的作用，直接导通接地，电阻r11、r13和r15具有分压的作用，再通过电容c4进行电容隔离，继而通过npn三极管q2及电阻r9、r10、电容c3等部分进行滤波，最后通过触发器d比较输出结果。
41.进一步的，整流二极管d3和整流二极管d4并联，其信号输出端分别连接电阻r11、r13和r14，电阻r11、r13的信号输出端、电阻r14的信号输出端分别连接电阻r15的两端，电阻r15的两端分别连接电容c4的两端，电容c4的一端连接npn三极管q2的基极，另一端连接npn三极管q2的发射极，npn三极管q2的集电极连接电阻r9和电阻r10的一端，电阻r9的另一端接入5v电源，电阻r10的另一端和电容c3的一端连接，电容c1的另一端接地以及接入触发器d的输入端。
42.在本技术的实施例中，所述相序检测模块10可以看作包括b相部分和c相部分，b相部分和c相部分均至少包括整流单元、卸流分压单元、导通滤波单元等，其中，所述整流单元的数量为两个，一个整流单元为整流二极管d1和d2，另一个整流单元为整流二极管d3和d4，所述分压单元的数量为两个，一个分压单元为电阻r6、r3、r5和r7，另一个分压单元为电阻r14、r11、r13和r15，所述导通滤波单元的数量为两个，每个所述导通滤波单元均包括npn三极管、rc滤波及电阻。
43.在本技术的实施例中，c相接入触发器d的时钟部分，控制时钟打开或者关闭，触发器d输出的波形为b相和c相于时钟打开时段内输出波形的叠加部分的波形。
44.请一并参阅图3、图4和图5，其中，图3为本技术实施例提供的一种相序检测及换相电路的相序检测模块的正确输出波形图，图4为本技术实施例提供的一种相序检测及换相电路的相序检测模块的反接输出波形图，图5为本技术实施例提供的一种相序检测及换相电路的相序检测结果图。
45.由于三相电源具有对称性，只有当三相电源的三相接入相序正确时，电器设备才能正常工作，三相电源的三相相序正确时，输出波形图如图3所示。
46.当b相和c相反接时，三相电源的相序错误，电器设备无法正常工作，甚至损坏电器设备，相序错误输出的波形图如图4所示。
47.由于本技术的实施例中，触发器d的反置位端口和反复位端口均接高电平，而bout作为d信号，cout作为时钟信号，因此，当输出的out为高电平，则说明相序正确，当输出的out为低电平，则说明相序错误。如图5所示，输出结果out1为高电平，说明相序正确，输出结果out2为低电平，说明相序错误。
48.请一并参阅图6，图6为本技术实施例提供的一种相序检测及换相电路的相序告警模块的电路图。
49.所述相序检测模块10的触发器d的输出端连接所述相序告警模块20，具体的，通过所述相序检测模块检测10之后输出的out输入所述相序告警模块20，通过二极管的灯亮颜色知晓相序是否正确。
50.进一步的，所述触发器d的输出端分别连接所述相序告警模块20的pnp三极管q3的基极以及电阻r19、r22的一端，所述电阻r22的另一端连接发光二极管green_led，发光二极管green_led的另一端接地，电阻r19的另一端分别连接电阻r16、发光二极管red_led以及pnp三极管q3的发射极，电阻r16的一端连接5v电源，另一端分别连接电阻r19、发光二极管red_led以及pnp三极管q3的发射极，发光二极管red_led的一端连接电阻r19、r16以及pnp三极管q3的发射极，另一端连接电阻r17，pnp三极管q3的集电极接地，电阻r17一端连接发光二极管red_led，另一端连接5v电源。
51.由于pnp三极管q3的特性为低电平导通，当所述相序检测模块10输出结果out正确时，输出结果out为高电平，则发光二极管green_led导通亮起，说明相序正确，当所述相序检测模块10输出结果out错误时，输出结果out为低电平，则发光二极管red_led导通亮起，说明相序错误。
52.请一并参阅图7，图7为本技术实施例提供的一种相序检测及换相电路的换相模块的电路图，所述换相模块30的输入端连接所述相序检测模块10的输出端，所述相序检测模块10的接触结果out作为所述换相模块30的输入信号。
53.具体的，所述换相模块30的电阻r21的一端连接所述触发器d的输出端，接收输入信号out，所述电阻r21的另一端分别连接电阻r20、pnp三极管q4的基极，电阻r20的一端连接电阻r21和三极管q4的基极，另一端连接电阻r18以及12v电源，电阻r18的一端连接电阻r20和12v电源，另一端连接pnp三极管q4的发射极，pnp三极管q4的集电极分别连接继电器k1和k2，继电器k1、k2均包括触点1、触点2、触点3、触点4和触点5，其中，触点1和触点2为继电器的线圈连接端，所述触点3为继电器的动触点，所述触点4为继电器的常闭触点，所述触点5为继电器的常开触点，触点1和触点2连接，触点3和触点4连接，触点1和pnp三极管q4的集电极连接。
54.将所述换相模块30分为导通单元和转换单元，所述相序检测模块10的输出结果为所述导通单元的输入信号，所述导通单元的输出信号为所述转换单元的输入信号，所述导通单元包括电阻r21、r20、r18和pnp三极管q4，所述转换单元包括继电器k1和继电器k2。
55.将继电器k1设定为第一继电器，将继电器k2设定为第二继电器，所述第一继电器和所述第二继电器均包括线圈触点、常开触点以及常闭触点，则触点1和触点2为线圈触点，触点4为常闭触点，触点5为常开触点。
56.第一继电器的常闭触点连接，则输出b相的波形，常开触点连接，则输出c相的波形，即第一继电器的常闭触点连接，输出第一相的波形，常开触点连接，输出第二相的波形。
57.第二继电器的常闭触点连接，输出c相的波形，常开触点连接，输出b相的波形，即第二继电器的常闭触点连接第二相的波形，常开触点连接第一相的波形。
58.进一步的，在所述换相模块30中，电阻r21为一个输入限流电阻，r20为上拉电阻，r18作为负载，第一继电器和第二继电器相当于自动开关，由pnp三极管q4控制连接方式。
59.输入任意两相信号，所述换相模块30的输出端的两个继电器k1和k2的常开触点和常闭触点分别连接该两相信号对应的波形，当输入的任意两相的相序错误时，所述相序检
测模块10的输出结果为低电平，促使所述换相模块30的pnp三极管q4导通，控制两个继电器k1和k2的常闭触点断开，常开触点接电导通，从而对该两相信号的连接波形进行交换，实现换相。
60.具体的，当输入b相和c相的信号，所述第一继电器的常闭触点连接，输出b相对应的波形，所述第一继电器的常开触点连接，输出c相对应的波形，所述第二继电器的常闭触点连接，输出c相对应的波形，所述第二继电器的常开触点连接，输出b相对应的波形，所述触发器d的反置位端口和clp端口接高电平，若所述相序检测模块10检测输出结果为高电平，所述b相和所述c相接入正确，相序正确，所述相序告警模块20的发光二极管green_led导通亮起，若所述相序检测模块10检测输出结果为低电平，所述b相和所述c相输入错误，相序错误，所述相序告警模块20的发光二极管red_led导通亮起，所述换相模块30的pnp三极管q4导通，所述第一继电器、第二继电器的线圈触点均接电导通，具有磁性，使得所述第一继电器的常闭触点断开，所述第一继电器的常开触点接电导通，输出c相对应的波形，所述第二继电器的常闭触点断开，所述第二继电器的常开触点接电导通，输出b相对应的波形，使得b相和c相信号的波形交换，从而实现换相。
61.需要说明的是，在本技术的实施例中，仅以b相和c相接入为例进行说明，但在实际应用中，由于三相电源的三相的对称性，三相电源的a相、b相和c相中任意两项相序错误均可进行自动换相调节，在此不再赘述。
62.在本技术的实施例中，所述相序告警模块20用于体现接入的三相电源的相序是否正确，展示所述相序检测模块10的检测结果，但是，所述相序告警模块20并不用于触发后续的所述换相模块30的工作，所述换相模块30工作与否取决于所述相序检测模块10的检测输出结果为高电平还是低电平，当所述相序检测模块10的输出结果out为高电平，则相序正确，所述换相模块30不工作，当所述相序检测模块10的输出结果out为低电平，则相序错误，所述换相模块30工作，进行换相，以保证整个电路的相序正确。
63.本技术实施例提供了一种相序检测及换相电路，所述电路100包括相序检测模块10、相序告警模块20和换相模块30，所述相序告警模块20、所述换相模块30均和所述相序检测模块10电连接，所述相序检测模块10的输出信号为所述相序告警模块20、所述换相模块30的输入信号，输入任意两相交流信号，当发生相序错误时，所述相序告警模块20的相应发光二极管亮起，所述换相模块30工作，转换两相交流信号的波形，进行换相。
64.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
65.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。