专利名称：跟踪市电的三相正弦波信号源的制作方法
技术领域：
本实用性新型涉及电源设备领域中的一种跟踪市电的三相正弦波信
号源，特别适用于UPS电源及逆变电源产生正弦波输出作基准信号源， 以此基准信号源使UPS及逆变电源产生正弦波输出与旁路市电在相位、
频率上同步。
背景技术：
在UPS及正弦波输出的逆变电源中，其输出应与旁路市电相位、频
率保持一致，因此必须有一种跟踪市电的信号源。目前跟踪市电的方法很 多，可以用微控制器对旁路的市电进行采样，以此采样信号产生相位、频 率的基准，但该方法电路复杂，成本高。另一种用模拟电路完成的基准信 号源，该信号源只能作为单相输出的基准信号，不能作三相正弦波信号源， 因此使用场合窄，不能满足电源设备应用要求。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于避免上述背景技术中的不足之 处而提供一种采用纯电路方法输出方波信号，使输出的方波信号与市电的 相位、频率保持一致，实现对市电跟踪的三相正弦波信号源，本实用新型 不但能作为单相输出的基准，还能作为三相输出的基准，它还具有用途广， 跟踪精确高，电路简单，调试方便，成本低廉等特点。
本实用性新型的目的是这样实现的本实用新型包括运算放大器
Ul、 U5、电位器RV1、 RV2、输入端子TP1、输出端子TP2至TP4，其特征 在于还包括电子开关U2、反向器U3、 U4、 555定时器U6、分频移相电 路U7、分频器U12至U14，其中输入端子TP1串接电阻Rl后与电容Cl 一端、电阻R2、 R3—端并接，电容C1另一端与地端连接；电阻R2另一端串接电阻R5后与电位器RV1 —端连接，电位器RV1另一端与其中心端、 电容C2—端、运算放大器U1入端3脚并接，电容C2另一端接地端；电 阻R3另一端串接电阻R6后与运算放大器Ul入端2脚、电阻R4 —端并接， 电阻R4另一端串接电阻R7后与运算放大器Ul输出端1脚、电阻R8、 R9 一端并接；运算放大器U1入端4脚与电源+V电压端连接、入端ll脚接 地端；电阻R9另一端与电子开关U2入端1脚连接，电子开关U2出端2 脚与电阻R11—端、电容C3—端并接、其控制端13脚与电容C4一端、 反向器U3出端2脚并接；电阻R8另一端、电容C3、 C4另一端并接地端， 电阻Rl 1另一端与运算放大器U 5入端5脚、电阻R12 —端并接，电阻R12 另一端串接电容C7后接地端;运算放大器U5入端6脚一路串接电阻R10 后接地端、另一路并接电阻R13、电容C5—端，运算放大器U5出端7脚 与电阻R13另一端、电容C5另一端、电阻R14—端并接；电阻R14另一 端与555定时器U6入端5脚、电容C6 —端并接，电容C6另一端接地端； 555定时器U6入端6脚与其入端2胆P、电容C9、 CIO、 Cll 一端、电阻R25 一端并接，555定时器U6入端1脚与电容C9、C10、C11另一端并接地端，555 定时器入端7脚与电阻R25另一端、电位器RV2 —端及中心端并接，电位 器另一端串接电阻R16后接电源+V电压端，555定时器U6入端4脚、8脚 与电源+V电压端并接、出端3脚与分频移相电路U7入端CLK脚连接；反 向器U3入端3脚与电阻R15、电容C8—端并接，电阻R15另一端与电源 +￥电压端连接，电容C8另一端与反向器U4出端4脚连接，反向器U4入 端5脚与分频器U14出端Q脚、输出端子TP4并接；分频移相龟路U7各 出端C1脚、C2脚、C3脚分别与分频器U12、 U13、 U14入端CLK脚连接、 入端1脚与电源+V电压端连接、入端7脚接地端；分频器U12、 U13、 U14 各入端S脚、入端R脚并接地端、各入端Ql脚与入端D脚连接、各入端 14脚与电源+V电压端连接；分频器U12出端Q脚与输出端子TP2连接， 分频器U13出端Q脚与输出端子TP3连接。本实用新型相比背景技术具有如下优点
1、 本实用性新型采用555定时器U6、分频器U12至U14电路输出 50HZ方波信号，使50HZ方波信号与市电的频率和相位保持一致，并随 市电的变化而变化，实现对市电的跟踪，因此具有电路简单，调试方便， 成本低廉。
2、 本实用新型除输出50HZ方波信号，555定时器U6还具有能输出 38.4KHZ的方波信号，使UPS电源或逆变电源更加精确的跟踪市电，跟 踪精确度更高。特别当多台UPS同时跟踪本实用新型信号源时，同步精 确可达到50US。
3、 本实用新型不但能作为单相输出的信号源基准，其输出的50HZ 方波信号由分频移相电路U7分为三路输出，每路之间相位相差120度， 因此可作三相信号源基准，具有用途广，用户不受单相或三相市电的限制。
图1是本实用新型实施例的电原理图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型由运算放大器U1、 U5、电子开关U2、反向器 U3、 U4、 555定时器U6、分频移相电路U7、分频器U12至U14、电位 器RV1、 RV2、输入端子TP1、输出端子TP2、 TP3、 TP4组成。图1是
本实用新型实施例的电原理图，实施例按图l连接线路。 本实用新型简要工作过程如下
本实用新型旁路市电通过降压成为低电压后输入至输入端子TP1，电 路中的电阻R1至R7、电容C1、 C2和运算放大器U1构成具有滤波和移 相功能的放大电路电位器，RV1作用是调节电路输出和输入的相位角， 旁路市电经过运放Ul移相和整形后，输入电子开关U2的输入端1脚， 输出端子TP4及分频器U14出端Q脚输出的50HZ方波信号经C8电容 微分后形成一个窄脉冲融发电子开关U2的入端13脚使U2开通，555定时器U6构成压控振荡器，当555定时器U6的入端5脚输入为零电平时， 调节电位器RV2使555定时器U6的输出端3脚输出频率为38.4KHZ的 方波，分频移相电路U7将555定时器U6的输出信号转换为频率为100HZ 信号、相位相差240度的三路方波信号，三路方波信号输入分频器U12、 U13、 U14分频后，在其输出端连接的输出端子TP2、 TP3、 TP4形成相 位相差120度的三路50HZ方波信号输出。输出端子TP4输出的50HZ方 波信号同时输入至反向器U4去控制电子开关U2的通断。555定时器U6 组成压控振荡器，当其入端5脚输入为零电平时输出38.4kHz的方波信号， 当输入大于零电平信号时，分频器U14出端Q脚输出频率增加，当输入 小于零电平信号时输出频率减小。分频器U14出端Q脚输出信号去控制 电子开关U2的通断，当分频器U14出端Q脚输出信号与经整形后的正 弦波不同步时，电子开关U2的输出端就会产生或正、或负的信号从而调 整555定时器U6的输出频率，也即调整分频器U14出端Q脚输出信号 的相位最后使分频器U14出端Q脚输出信号与整形后的正弦波同步。555 定时器U6的信号源还有一路输出为TP5频率为38.4KHZ的方波信号用 于UPS的精确同步。
本实用新型如图1所示各电路元器件实施例运算放大器U1、U5采用 市售LM324型运放集成电路制作，反向器U3、 U4采用市售74CHC04型 集成电路器件制作,电子开关U2釆用市售CD4066型集成器件制作，555定 时器U6采用市售NE555芯片集成器件制作,分频移相电路U7采用市售 CD4518型、及CD4051型集成器制作，分频器U12、 U13、 U14采用市 售CD4013型集成器件制作，电位器RV1、 RV2采用市售4.7KQ电位器 制作，输入端子TP1、输出端子TP2、 TP3、 TP4、所有电阻器件R、所 有电容器件C均采用市售相应通用元器件制作。本实用新型电源+V电压 采用外接电源供电，提供+V为12V的电源电压。
本实用新型简要安装结构加下把本实用新型图1中所有电路元器件安装在一个长X宽X高为
15X25X15厘米机箱内，按图1连接电路线路，机箱后面板上安装TP1输 入端子，前面板上安装TP2、 TP3、 TP4、 TP5输出端子，组装成本实用 新型。
权利要求1、一种跟踪市电的三相正弦波信号源，它包括运算放大器U1、U5、电位器RV1、RV2、输入端子TP1、输出端子TP2至TP4，其特征在于还包括电子开关U2、反向器U3、U4、555定时器U6、分频移相电路U7、分频器U12至U14，其中输入端子TP1串接电阻R1后与电容C1一端、电阻R2、R3一端并接，电容C1另一端与地端连接；电阻R2另一端串接电阻R5后与电位器RV1一端连接，电位器RV1另一端与其中心端、电容C2一端、运算放大器U1入端3脚并接，电容C2另一端接地端；电阻R3另一端串接电阻R6后与运算放大器U1入端2脚、电阻R4一端并接，电阻R4另一端串接电阻R7后与运算放大器U1输出端1脚、电阻R8、R9一端并接；运算放大器U1入端4脚与电源+V电压端连接、入端11脚接地端；电阻R9另一端与电子开关U2入端1脚连接，电子开关U2出端2脚与电阻R11一端、电容C3一端并接、其控制端13脚与电容C4一端、反向器U3出端2脚并接；电阻R8另一端、电容C3、C4另一端并接地端，电阻R11另一端与运算放大器U5入端5脚、电阻R12一端并接，电阻R12另一端串接电容C7后接地端；运算放大器U5入端6脚一路串接电阻R10后接地端、另一路并接电阻R13、电容C5一端，运算放大器U5出端7脚与电阻R13另一端、电容C5另一端、电阻R14一端并接；电阻R14另一端与555定时器U6入端5脚、电容C6一端并接，电容C6另一端接地端；555定时器U6入端6脚与其入端2脚、电容C9、C10、C11一端、电阻R25一端并接，555定时器U6入端1脚与电容C9、C10、C11另一端并接地端，555定时器入端7脚与电阻R25另一端、电位器RV2一端及中心端并接，电位器另一端串接电阻R16后接电源+V电压端，555定时器U6入端4脚、8脚与电源+V电压端并接、出端3脚与分频移相电路U7入端CLK脚连接；反向器U3入端3脚与电阻R15、电容C8一端并接，电阻R15另一端与电源+V电压端连接，电容C8另一端与反向器U4出端4脚连接，反向器U4入端5脚与分频器U14出端Q脚、输出端子TP4并接；分频移相电路U7各出端C1脚、C2脚、C3脚分别与分频器U12、U13、U14入端CLK脚连接、入端1脚与电源+V电压端连接、入端7脚接地端；分频器U12、U13、U14各入端S脚、入端R脚并接地端、各入端Q1脚与入端D脚连接、各入端14脚与电源+V电压端连接；分频器U12出端Q脚与输出端子TP2连接，分频器U13出端Q脚与输出端子TP3连接。
专利摘要本实用新型公开了一种跟踪市电的三相正弦波信号源。它涉及电源设备领域中的UPS电源和逆变电源能跟踪市电的基准信号源。它由运算放大器、电子开关、反向器、555定时器、分频移相电路、分频器、输入输出端子等零部件组成。它采用输出50Hz的方波信号对市电进行跟踪，还输出38.4KHz方波使UPS更精确跟踪市电，特别多台UPS同时跟踪能精确同步，它输出三路50Hz方波信号，每路相位相差120度，能作为三相信号源。本实用新型还具有用途广，跟踪精度高，电路简单，调试方便，成本低廉等特点，特别适用于作跟踪市电的三相正弦波信号源装置。
文档编号H02M1/08GK201146454SQ20082007617
公开日2008年11月5日 申请日期2008年1月25日 优先权日2008年1月25日
发明者刘亚峰 申请人:河北先控电源设备有限公司