[发明专利]一种剩余电流相位的鉴相电路

摘要

本发明提供一种剩余电流相位的鉴相电路，包括供电电源电压的基准方波生成电路、剩余电流的信号方波生成电路和控制器，该供电电源电压的基准方波生成电路，包括第一滤波电路、隔离降压电路和第一方波生成电路，该剩余电流的信号方波生成电路包括剩余电流感应电路、信号状态转换电路、第二滤波电路、信号初级放大电路、信号次级放大电路和第二方波生成电路，该控制器包括AD转换单元、定时单元、中断单元。上述剩余电流相位的鉴相电路应用了两次放大电路，可以使小的剩余电信号时使用后边的第二通道，大的剩余电信号时使用第一通道加第二通道的方式，大大提高了采样的精度，从第二通道处产生方波比较信号，使其在剩余电信号较小的情况下也能准确测出剩余电流发生的相位，有效避免了现有技术中对剩余电流的相位检测无法兼顾大、小剩余电流的检测准确性的问题。

主权项

一种剩余电流相位的鉴相电路，其特征在于，包括供电电源电压的基准方波生成电路、剩余电流的信号方波生成电路和控制器，其中所述供电电源电压的基准方波生成电路，包括第一滤波电路：其输入端接交流电，对所述交流电进行滤波后输出；隔离降压电路：与所述第一滤波电路的输出端连接，对所述滤波后的电源电压进行降压处理；第一方波生成电路：与所述隔离降压电路的输出端连接，将所述降压后的电源电压由正弦波信号转换成方波信号，所述方波信号为供电电源电压的基准方波；所述剩余电流的信号方波生成电路，包括剩余电流感应电路、信号状态转换电路、第二滤波电路、信号初级放大电路、信号次级放大电路和第二方波生成电路，其中：剩余电流感应电路：其输入端接在待测线路上，用于感应线路中的剩余电流；     信号状态转换电路：其输入端接所述剩余电流感应电路的输出端，将剩余电流信号转换为电压信号后输出； 第二滤波电路：其输入端接所述信号状态转换电路的输出端，将所述电压信号进行滤波后输出；信号初级放大电路：将剩余电流信号转换后的电压信号抬高在0.5倍的基准电压处，使该电压信号有完整的正弦波形，所述信号初级放大电路包括两个输入端和一个输出端，所述信号初级放大电路的第一输入端接所述第二滤波电路的输出端，所述信号初级放大电路的第二输入端接0.5倍的基准电压；信号次级放大电路：对所述信号初级放大电路放大后的电压信号再次进行放大，所述信号次级放大电路包括两个输入端和两个输出端，所述信号次级放大电路的第一输入端接所述信号初级放大电路的输出端，所述信号次级放大电路的第二输入端接0.5倍的基准电压； 第二方波生成电路：将放大后的电压由正弦波信号转换成方波信号，所述第二方波生成电路包括两个输入端和一个输出端，所述第二方波生成电路的第一输入端接所述信号次级放大电路的第一输出端，所述第二方波生成电路的第二输入端接0.5倍的基准电压，所述输出端的输出信号为所述剩余电流的信号方波；所述控制器，包括AD转换单元：用于检测剩余电流的大小，包括第一AD转换口和第二AD转换口，所述第一AD转换口接所述信号初级放大电路的输出端，所述第二AD转换口接所述信号次级放大电路的第二输出端；中断单元，包括用于接收供电电源电压的基准方波的第一中断口和用于接收剩余电流的信号方波第二中断口，所述第一中断口接所述第一方波生成电路的输出端，所述第二中断口接所述第二方波生成电路的输出端；定时单元，记录所述第一中断口接收到所述供电电源电压的基准方波与所述第二中断口接收到所述剩余电流的信号方波的上升沿或者下降沿的时间差，剩余电流滞后于基准相的相位差通过公式φ=2π·tl／Tl得到，Tl为工频周期，由基准信号整形后的方波启动计时，剩余电流信号整形后的方波停止计时，所计时间即为tl。