CN217935067U - 过欠压保护电路及三相自复式过欠压保护器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种过欠压保护电路及三相自复式过欠压保护器，该过欠压保护电路包括电源电路、三相电压检测电路、三相继电器电路以及控制单元，针对于三相火线中的每一相，电源电路用于将该相的输出电压信号转换为与该相对应的目标继电器的工作电压信号；三相电压检测电路用于根据该相的输出电压信号得到幅值采样信号和相位检测信号；控制单元用于根据幅值采样信号和相位检测信号，得到目标继电器的控制信号；三相继电器电路用于根据控制信号控制目标继电器工作。本申请中控制单元可以根据各相的输出电压信号分别控制对应继电器工作，各继电器分闸和合闸相互不受影响，提高了电路的可靠性，扩宽了电路适用范围，确保了用电安全。

Description

过欠压保护电路及三相自复式过欠压保护器

技术领域

本申请涉及保护器技术领域，具体涉及一种过欠压保护电路及三相自复式过欠压保护器。

背景技术

自复式过欠压保护器(Over Voltage And Under Voltage Protective DeviceWith Auto-Reclosing Function，OUPA)是当线路中过电压和欠电压超过规定值时能自动断开，并能自动检测线路电压，当线路中电压恢复正常时能自动闭合的装置。通常用于家庭及商场配电线路中作为过电压、欠电压、断相、断零线保护用。

目前常规的自复式过欠压保护器接通或断开的执行元件普遍采用磁保持继电器，且保护器接通或断开所需要的能量由电源电路中储能电容提供。

而三相自复式过欠压保护器的三个磁保持继电器由微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)通过同一驱动电路进行控制，因此三个磁保持继电器只能同时分闸或合闸，但是保护器的三个磁保持继电器的响应时间通常存在差异，故保护器执行分闸或合闸的时间加长，可能导致储能电容上的能量不足以支撑三个磁保持继电器的动作，使得保护器无法完成分闸或合闸，存在安全隐患。

实用新型内容

本申请提供一种过欠压保护电路及三相自复式过欠压保护器，旨在解决现有技术中因三个磁保持继电器的响应时间存在差异，由MCU通过同一驱动电路进行控制时，储能电容上的能量不足以支撑三个磁保持继电器的动作，导致保护器无法完成分闸或合闸的问题。

第一方面，本申请提供一种过欠压保护电路，包括电源电路、三相电压检测电路、三相继电器电路以及控制单元，电源电路和三相电压检测电路分别与目标三相交流电源连接，三相继电器电路的各继电器与目标三相交流电源的三相火线对应串联连接；针对于三相火线中的每一相，

电源电路，用于将该相的输出电压信号转换为适配于三相继电器电路中与该相对应的目标继电器的工作电压信号以及适配于控制单元的电压信号；

三相电压检测电路，用于根据该相的输出电压信号得到对应的幅值采样信号和相位检测信号；

控制单元，用于根据幅值采样信号和相位检测信号，得到针对于目标继电器的控制信号输出至三相继电器电路；

三相继电器电路，用于根据控制信号控制目标继电器工作，以通过目标继电器控制该相与负载之间电性连接或电性断开。

在本申请一种可能的实现方式中，三相继电器电路包括与各继电器对应连接的多个驱动单元，针对于与目标继电器对应连接的目标驱动单元，目标驱动单元分别与电源电路和控制单元连接；

目标驱动单元，被配置为基于工作电压信号工作，以及响应于控制信号驱动目标继电器分闸或合闸。

在本申请一种可能的实现方式中，电源电路包括与三相火线分别对应连接的多个电源接入处理电路；针对于与目标相火线对应连接的目标电源接入处理电路，目标电源接入处理电路包括保护单元、半波整流单元和稳压单元；

保护单元，用于对目标相火线进行浪涌保护以及限压限流；

半波整流单元，用于对目标相火线的输出电压信号进行降压及半波整流处理，得到直流电压信号输出至稳压单元；

稳压单元，用于将直流电压信号转换为与目标相火线对应串联的继电器的工作电压信号。

在本申请一种可能的实现方式中，保护单元包括串联在目标相火线与目标三相交流电源的零线之间的压敏电阻，以及串联在目标相火线上的绕线电阻。

在本申请一种可能的实现方式中，电源电路还包括与每个电源接入处理电路的稳压单元分别连接的电压转换单元，电压转换单元用于将各稳压单元输出的工作电压信号分别转换为控制单元的电压信号，以为控制单元供电。

在本申请一种可能的实现方式中，三相电压检测电路包括与三相火线分别对应连接的多个单相电压检测电路；针对于与目标相火线对应连接的目标单相电压检测电路，目标单相电压检测电路包括分别与控制单元连接的幅值采样单元和相位检测单元；

幅值采样单元，用于对目标相火线的输出电压信号进行电压采样，得到对应的幅值采样信号输出至控制单元；

相位检测单元，用于对输出电压信号进行相位检测，得到对应的相位检测信号输出至控制单元。

在本申请一种可能的实现方式中，幅值采样单元包括分压电阻串，分压电阻串的首端与目标相火线连接，分压电阻串的尾端与接地极连接，分压电阻串的任意两分压电阻的连接处与控制单元连接。

在本申请一种可能的实现方式中，相位检测单元包括光电耦合器，光电耦合器的发光器的一端与目标相火线连接，另一端与目标三相交流电源的零线连接；光电耦合器的受光器的一端与电源电路连接，另一端分别与控制单元和接地的下拉电阻连接。

在本申请一种可能的实现方式中，过欠压保护电路还包括状态指示单元，状态指示单元包括工作状态指示灯，工作状态指示灯与控制单元连接，被配置为响应于控制单元输出的驱动信号切换亮灭状态。

第二方面，本申请还提供一种三相自复式过欠压保护器，该三相自复式过欠压保护器包括第一方面或第一方面任一种可能的实现方式的过欠压保护电路。

从以上内容可得出，本申请具有以下的有益效果：

本申请中，针对于三相火线中的每一相，电源电路可以将该相的输出电压信号转换为适配于该相的目标继电器的工作电压信号，并且控制单元可以根据该相的幅值采样信号和相位检测信号得到针对于目标继电器的控制信号，从而使得三相继电器电路根据该控制信号控制目标继电器工作，以通过目标继电器控制该相与负载之间电性连接或电性断开，即本申请中控制单元可以根据各相的输出电压信号分别控制对应继电器工作，同时，各继电器分别由对应的工作电压信号供电，各继电器分闸和合闸相互不受影响，可以避免因继电器的响应时间存在差异，储能电容上的能量不足以支撑三个继电器的动作，导致保护器无法完成分闸或合闸的问题，提高了电路的可靠性，扩宽了电路适用范围，确保了用电安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对本申请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申请的一些实施例，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。

图1是本申请实施例中提供的过欠压保护电路的一个结构示意图；

图2是本申请实施例中提供的目标电源接入处理电路的一个结构示意图；

图3是本申请实施例中提供的电源电路的一个电路原理示意图；

图4是本申请实施例中提供的过欠压保护电路的另一个结构示意图；

图5是本申请实施例中提供的三相电压检测电路的一个电路原理示意图；

图6是本申请实施例中提供的控制单元的一个电路原理示意图；

图7是本申请实施例中提供的三相继电器电路的一个电路原理示意图；

图8是本申请实施例中提供的状态指示单元的一个电路原理示意图；

图9是本申请实施例中提供的三相自复式过欠压保护器的一个结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

需要指出的是，本申请实施例中“连接”可以理解为电连接，两个电学元件连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如，A与B连接，既可以是A与B直接连接，也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元件间接连接。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

本申请提供一种过欠压保护电路及三相自复式过欠压保护器，以下分别对本申请的过欠压保护电路及三相自复式过欠压保护器进行详细说明。

首先，本申请提供一种过欠压保护电路，该过欠压保护电路可以在线路中出现过电压、欠电压、断相或断零线时断开电路连接，以及在线路恢复正常时自动导通电路。

请参阅图1，图1是本申请实施例中提供的过欠压保护电路的一个结构示意图，该过欠压保护电路可以包括电源电路101、三相电压检测电路102、三相继电器电路103以及控制单元104，电源电路101和三相电压检测电路102分别与目标三相交流电源连接，三相继电器电路103的各继电器与目标三相交流电源的三相火线对应串联连接；针对于三相火线中的每一相，电源电路101可以用于将该相的输出电压信号转换为适配于三相继电器电路103中与该相对应的目标继电器的工作电压信号以及适配于控制单元104的电压信号；三相电压检测电路102可以用于根据该相的输出电压信号得到对应的幅值采样信号和相位检测信号；控制单元104可以用于根据幅值采样信号和相位检测信号，得到针对于目标继电器的控制信号输出至三相继电器电路103；三相继电器电路103可以用于根据控制信号控制目标继电器工作，以通过目标继电器控制该相与负载之间电性连接或电性断开。

可以理解的，目标三相交流电源可以是三相四线制输电线路的输出端，其中，A相火线、B相火线和C相火线分别与电源电路101和三相电压检测电路102连接，三相继电器电路103的三个继电器对应串联在A相火线、B相火线以及C相火线上。

本申请实施例中，针对于三相火线中的每一相火线，电源电路101可以将该相火线上的输出电压信号转换为与该相火线串联的目标继电器的工作电压信号，例如，三相继电器电路103中的第一继电器串联在A相火线上，则对于A相火线来说，电源电路101可以将A相火线上的输出电压信号转换为第一继电器的工作电压信号，从而为第一继电器提供工作所需能量。

同理，三相继电器电路103中的第二继电器串联在B相火线上，则对于B相火线来说，电源电路101可以将B相火线上的输出电压信号转换为第二继电器的工作电压信号，从而为第二继电器提供工作所需能量；三相继电器电路103中的第三继电器串联在C相火线上，则对于C相火线来说，电源电路101可以将C相火线上的输出电压信号转换为第三继电器的工作电压信号，从而为第三继电器提供工作所需能量。

同时，本申请实施例中的电源电路101还可以将各相火线上的输出电压信号转换为适配于控制单元104的电压信号，从而为控制单元104提供工作所需能量。

由于继电器与控制单元104工作所需的能量可能不同，即继电器的工作电压与控制单元的工作电压不同，因此，电源电路101在将输出电压信号转换为继电器的工作电压信号之后，可以在工作电压信号的基础之上进行电压转换，以得到适配于控制单元104的电压信号。

可以理解的，在另一些应用场景中，电源电路101也可以在将输出电压信号转换为适配于控制单元104的电压信号之后，再基于该电压信号进行电压转换，以得到适配于继电器的工作电压信号。

在其他的一些应用场景中，电源电路101也可以同时将输出电压信号转换为适配于控制单元104的电压信号和适配于继电器的工作电压信号，从而同时为控制单元104和各继电器供电，具体可以根据实际应用场景进行确定，此处不再赘述。

由于过欠压保护电路可以在线路中出现过电压、欠电压、断相或断零线时断开电路连接，因此，三相电压检测电路102可以对每一相火线的输出电压信号进行幅值采样以及相位检测，以得到对应的幅值采样信号和相位检测信号，并将各相对应的幅值采样信号和相位检测信号输出至控制单元104，以供控制单元104对各相的幅值采样信号和相位检测信号进行判断。

若某一相幅值采样信号的幅值超过了预先设定的最高值或者未达到预先设定的最低值，则控制单元104可以输出针对于该相对应的继电器的控制信号，以控制该继电器分闸，使该相与负载之间电性断开。

同样的，若各相的相位检测信号表征线路出现错相、断相等情况，则控制单元104同样可以输出针对于该相对应的继电器的控制信号，以控制该继电器分闸，使该相与负载之间电性断开。

反之，若某一相幅值采样信号的幅值在预先设定的最高值与最低值，满足用电安全，则控制单元104可以输出针对于该相对应的继电器的控制信号，以控制该继电器合闸，使该相与负载之间电性连接。

同样的，若各相的相位检测信号表征线路未出现错相、断相等情况，则控制单元104同样可以输出针对于该相对应的继电器的控制信号，以控制该继电器合闸，使该相与负载之间电性连接。

本申请实施例中，针对于三相火线中的每一相火线，电源电路可以将该相的输出电压信号转换为适配于该相的目标继电器的工作电压信号，并且控制单元可以根据该相的幅值采样信号和相位检测信号得到针对于目标继电器的控制信号，从而使得三相继电器电路根据该控制信号控制目标继电器工作，以通过目标继电器控制该相与负载之间电性连接或电性断开，即本申请实施例中控制单元可以根据各相的输出电压信号分别控制对应继电器工作，同时，各继电器分别由对应的工作电压信号供电，各继电器分闸和合闸相互不受影响，可以避免因继电器的响应时间存在差异，储能电容上的能量不足以支撑三个继电器的动作，导致保护器无法完成分闸或合闸的问题，提高了电路的可靠性，确保了用电安全，并且本申请实施例中，可以根据不同的应用场景控制各继电器同时合闸、同时分闸或者分别合闸等，大大扩宽了电路适用范围，扩展了应用场景。

如图2所示，图2是本申请实施例中提供的目标电源接入处理电路的一个结构示意图，在本申请一些实施例中，电源电路101可以包括与三相火线分别对应连接的多个电源接入处理电路；针对于与目标相火线对应连接的目标电源接入处理电路200，目标电源接入处理电路200可以包括保护单元201、半波整流单元202和稳压单元203；其中，保护单元201可以用于对目标相火线进行浪涌保护以及限压限流；半波整流单元202可以用于对目标相火线的输出电压信号进行降压及半波整流处理，得到直流电压信号输出至稳压单元203；稳压单元203可以用于将直流电压信号转换为与目标相火线对应串联的继电器的工作电压信号。

可以理解的，电源电路101可以包括与A相火线连接的第一电源接入处理电路、与B相火线连接的第二电源接入处理电路以及与C相火线连接的第三电源处理电路，目标电源接入处理电路200可以是第一电源接入处理电路、第二电源接入处理电路和第三电源接入处理电路中的任一个电路。

针对于每一个电源接入处理电路，保护单元201可以是压敏电阻以及绕线电阻，通过压敏电阻在对应相火线上过压时进行电压前位，吸收多余的电流以保护电路中的电子器件，而通过绕线电阻可以限制异常电流与电压，以保护后端的电路。

半波整流单元202可以是利用二极管的单向导通特性来进行整流的任一种半波整流电路或半波整流器件，将对应相线上的交流电转换为直流电，本申请实施例中，半波整流单元202可以是阻容降压半波整流电路。

为了确保继电器能够基于稳定的工作电压工作，本申请实施例中，稳压单元203可以将半波整流单元202输出的直流电压信号转换为稳定的工作电压信号，以为继电器提供工作所需能量，该稳压单元203可以是现有的任一种稳压器件或者稳压电路。

该电源电路101还可以包括与每个电源接入处理电路的稳压单元203分别连接的电压转换单元，该电压转换单元可以用于将各稳压单元203输出的工作电压信号分别转换为控制单元104的电压信号，以为控制单元104供电。

可以理解的，在其他的一些应用场景中，每个电源接入处理电路的稳压单元203还可以与电压转换单元一一对应，即此时电压转换单元的数量与稳压单元203的数量相同，各电压转换单元可以将对应的稳压单元203输出的工作电压信号转换为控制单元104的电压信号，从而分别为控制单元104提供工作所需能量。

请参阅图3，图3是本申请实施例中提供的电源电路的一个电路原理示意图，其中，第一压敏电阻VR1和第四压敏电阻VR4组成第一电源接入处理电路的保护单元，第二压敏电阻VR2和第四压敏电阻VR4组成第二电源接入处理电路的保护单元，第三压敏电阻VR3和第四压敏电阻VR4组成第三电源接入处理电路的保护单元，各电源接入处理电路的半波整流单元包括电阻、电容以及二极管组成的阻容降压半波整流电路，各电源接入处理电路的稳压单元包括稳压二极管、储能电容以及滤波电容组成的稳压单元，电压转换单元包括电源芯片U1，由于第一电源接入处理电路、第二电源接入处理电路和第三电源接入处理电路的结构相同，为了描述的简洁，接下来以第一电源接入处理电路为例进行电路具体连接的说明。

如图3所示，第一电源接入处理电路的输入接口A1连接在A相火线上，第一压敏电阻VR1和第四压敏电阻VR4串联在输入接口A1与零线输入接口N1之间，第一绕线电阻RX1的一端与输入接口A1连接，另一端连接阻容降压半波整流电路，该阻容降压半波整流电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第六电容C6、第一二极管D1以及第十二二极管D12，其中，第一电阻R1与第二电阻R2串联后并联在第六电容C6两端，并且第六电容C6的第二端分别与第一二极管D1的阳极以及第十二二极管D12的阴极连接，第十二二极管D12的阳极与零线输入接口N1连接，第一二极管D1的阴极连接稳压单元，稳压单元包括第一稳压二极管V1、第四储能电容C4和第九滤波电容C9，其中第一二极管D1的阴极分别与第一稳压二极管V1的第二端、第四储能电容C4的正极和第九滤波电容C9的一端连接，第一稳压二极管V1的第一端、第四储能电容C4的负极和第九滤波电容C9的另一端接地。

第一二极管D1的阴极还连接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极连接电源芯片U1的2脚以及接地的第五电容C5，电源芯片U1的3脚连接极性电容CD1以及第七电容C7。

电路工作原理为：由级联的第一压敏电阻VR1和第四压敏电阻VR4进行前端浪涌保护，第一绕线电阻RX1用于限制异常电流、电压，保护后端电路，A相火线的输出电压信号经第六电容C6降压以及第一二极管D1和第十二二极管D12半波整流后，得到直流电压信号输出，该直流电压信号经第一稳压二极管V1、第四储能电容C4以及第九滤波电容C9后得到稳定的第一工作电压信号TVCC1输出至三相继电器电路103中与A相火线串联的第一继电器，为其提供工作所需能量。

同时，第一工作电压信号TVCC1经第二二极管D2隔离后输出电源芯片U1，经电源芯片U1将第一工作电压信号TVCC1转换为适配于控制单元104的电压信号VCC5V，以为控制单元104供电。

同理，第二电源接入处理电路可以输出稳定的第二工作电压信号TVCC2至三相继电器电路103中与B相火线串联的第二继电器，为其提供工作所需能量，该第二工作电压信号TVCC2经第四二极管D4隔离后输入电源芯片U1产生适配于控制单元104的电压信号VCC5V；第三电源接入处理电路可以输出稳定的第三工作电压信号TVCC3至三相继电器电路103中与C相火线串联的第三继电器，为其提供工作所需能量，该第三工作电压信号TVCC3经第六二极管D6隔离后输入电源芯片U1产生适配于控制单元104的电压信号VCC5V。

在本申请一些实施例中，三相电压检测电路102可以包括与三相火线分别对应连接的多个单相电压检测电路；针对于与目标相火线对应连接的目标单相电压检测电路，目标单相电压检测电路包括分别与控制单元104连接的幅值采样单元和相位检测单元；其中，幅值采样单元可以用于对目标相火线的输出电压信号进行电压采样，得到对应的幅值采样信号输出至控制单元104；相位检测单元可以用于对输出电压信号进行相位检测，得到对应的相位检测信号输出至控制单元104。

请参阅图4，图4是本申请实施例中提供的过欠压保护电路的另一个结构示意图，该三相电压检测电路102可以包括与A相火线连接的第一单相电压检测电路、与B相火线连接的第二单相电压检测电路以及与C相火线连接的第三单相电压检测电路，每一个单相电压检测电路均可以包括幅值采样单元和相位检测单元，从而通过幅值采样单元和相位检测单元对相应火线上的输出电压信号进行采样及检测。

其中，幅值采样单元可以采用现有的任一种电压采样电路或采样器件，举例来说，幅值采样单元可以包括分压电阻串，该分压电阻串的首端与目标相火线连接，分压电阻串的尾端与接地极连接，分压电阻串的任意两分压电阻的连接处与控制单元104连接。

相位检测单元可以采用过零检测电路等相位检测电路，例如，相位检测单元可以包括光电耦合器，光电耦合器的发光器的一端与目标相火线连接，另一端与目标三相交流电源的零线连接；光电耦合器的受光器的一端与电源电路101连接，另一端分别与控制单元104和接地的下拉电阻连接。

如图5所示，图5是本申请实施例中提供的三相电压检测电路102的一个电路原理示意图，由于第一单相电压检测电路、第二单相电压检测电路和第三单相电压检测电路的结构相同，为了描述的简洁，接下来以第一单相电压检测电路为例进行电路结构及原理的说明。

第一单相电压检测电路包括第一幅值采样单元和第一相位检测单元，其中，第一幅值采样单元包括串联的第七电阻R7、第三电阻R3、第四电阻R4、第七二极管D7以及第六电阻R6，其中，A相火线的输出电压信号经级联的第一压敏电阻VR1和第四压敏电阻VR4后，得到A_Smap电压信号输入第七电阻R7，该A_Smap电压信号经第七电阻R7、第三电阻R3、第四电阻R4以及第六电阻R6分压，由于第六电阻R6的另一端接地，因此，通过检测第六电阻R6两端的压降，便能得到A相火线对应的幅值采样信号AD_Aval输出至控制单元104。

其中，利用第七二极管D7单向导通的特性可以使A_Smap电压信号为正向半波信号，并且，第六电阻R6还并联有第八电容C8，通过该第八电容C8使得A_Smap电压信号平滑，便于控制单元104对A相正电压进行准确处理判断。

同理，第二幅值采样单元可以输出B相火线对应的幅值采样信号AD_Bval输出至控制单元104，第三幅值采样单元可以输出C相火线对应的幅值采样信号AD_Cval输出至控制单元104。

第一相位检测单元包括第四光耦U4、与第四光耦U4的发光器串联的第九电阻R9、第十电阻R10和第八二极管D8，以及与第四光耦U4的受光器串联的第八电阻R8和第十一电阻R11，第九电阻R9连接输入接口A1，第九电阻R9和第十电阻R10串联后，与第四光耦U4的发光器的阳极连接，该第四光耦U4的发光器的阴极连接第八二极管D8的阳极，第八二极管D8的阴极与零线输入接口N1连接；第八电阻R8一端连接电压信号VCC5V，另一端与第四光耦U4的受光器以及接地的第十一电阻R11串联，该第十一电阻R11的上端与控制单元104连接。

A_Smap电压信号输入第九电阻R9，当该A_Smap电压信号为正半波信号时，第四光耦U4的发光器发光，第四光耦U4的受光器导通，第十一电阻R11与第八电阻R8分压，第十一电阻R11的上端输出高电平的相位检测信号AD_APha至控制单元104；

当该A_Smap电压信号为负半波信号时，第四光耦U4的发光器不发光，第四光耦U4的受光器断开，第十一电阻R11的上端输出低电平的相位检测信号AD_APha至控制单元104。

同理，当B_Smap电压信号为正半波信号时，第二相位检测单元可以输出高电平的相位检测信号AD_BPha至控制单元104，当B_Smap电压信号为负半波信号时，第二相位检测单元可以输出低电平的相位检测信号AD_BPha至控制单元104；当C_Smap电压信号为正半波信号时，第三相位检测单元可以输出高电平的相位检测信号AD_CPha至控制单元104，当C_Smap电压信号为负半波信号时，第三相位检测单元可以输出低电平的相位检测信号AD_CPha至控制单元104。

请参阅图6，图6是本申请实施例中提供的控制单元的一个电路原理示意图，该控制单元104可以包括MCU及其***电路，其中MCU为控制芯片U2，如图6所示，控制芯片U2的5脚与第一幅值采样单元连接，用于接收A相火线对应的幅值采样信号AD_Aval，控制芯片U2的6脚与第三幅值采样单元连接，用于接收C相火线对应的幅值采样信号AD_Cval，控制芯片U2的7脚与第三幅值采样单元连接，用于接收B相火线对应的幅值采样信号AD_Bval，控制芯片U2的8脚与第二相位检测单元连接，用于接收B相火线对应的相位检测信号AD_BPha，控制芯片U2的9脚与第三相位检测单元连接，用于接收C相火线对应的相位检测信号AD_CPha，控制芯片U2的10脚与第一相位检测单元连接，用于接收A相火线对应的相位检测信号AD_APha。

控制单元104可以将各幅值采样信号和各相位检测信号与预设的电压幅值或相位关系进行比较，根据比较结果确定针对于各继电器的控制信号。

可以理解的，控制单元104进行比较所依据的比较逻辑或者方法可以采用现有已知的指令或程序，本申请并未对控制单元104的比较逻辑或方法进行改进，此处不再赘述。

在本申请一些实施例中，三相继电器电路103可以包括与各继电器对应连接的多个驱动单元，针对于与目标继电器对应连接的目标驱动单元，目标驱动单元分别与电源电路101和控制单元104连接；目标驱动单元可以被配置为基于工作电压信号工作，以及响应于控制信号驱动目标继电器分闸或合闸。

如图4所示，三相继电器电路103可以包括与A相火线串联的第一继电器、与B相串联的第二继电器以及与C相串联的第三继电器，相对应的，三相继电器电路103还可以包括与第一继电器连接的第一驱动单元、与第二继电器连接的第二驱动单元以及与第三继电器连接的第三驱动单元，其中，第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元分别与控制单元104连接。

请参阅图7，图7是本申请实施例中提供的三相继电器电路的一个电路原理示意图，第一驱动单元包括第三驱动芯片U3，该第三驱动芯片U3的5脚与第一电源接入处理电路的输出端连接，用于接收稳定的第一工作电压信号TVCC1，第一继电器K1的线圈两端分别连接第三驱动芯片U3的1脚和4脚，第三驱动芯片U3的3脚和6脚与控制芯片U2连接，用于接收控制芯片U2输出的控制信号。

第二驱动单元包括第五驱动芯片U5，该第五驱动芯片U5的5脚与第二电源接入处理电路的输出端连接，用于接收稳定的第二工作电压信号TVCC2，第二继电器K2的线圈两端分别连接第五驱动芯片U5的1脚和4脚，第五驱动芯片U5的3脚和6脚与控制芯片U2连接，用于接收控制芯片U2输出的控制信号。

第三驱动单元包括第七驱动芯片U7，该第七驱动芯片U7的5脚与第三电源接入处理电路的输出端连接，用于接收稳定的第三工作电压信号TVCC3，第三继电器K3的线圈两端分别连接第七驱动芯片U7的1脚和4脚，第七驱动芯片U7的3脚和6脚与控制芯片U2连接，用于接收控制芯片U2输出的控制信号。

具体的，控制信号可以包括合闸信号和分闸信号，第三驱动芯片U3的3脚与控制芯片U2的19脚连接，用于接收分闸信号，第三驱动芯片U3的6脚与控制芯片U2的18脚连接，用于接收合闸信号。

当控制芯片U2的18脚输出合闸信号时，第三驱动芯片U3响应于该合闸信号控制第一继电器K1合闸，从而使得A相火线与负载之间电性连接；当控制芯片U2的19脚输出分闸信号时，第三驱动芯片U3响应于该分闸信号控制第一继电器K1分闸，从而使得A相火线与负载之间电性断开。

第五驱动芯片U5的3脚与控制芯片U2的15脚连接，用于接收分闸信号，第五驱动芯片U5的6脚与控制芯片U2的14脚连接，用于接收合闸信号。

当控制芯片U2的14脚输出合闸信号时，第五驱动芯片U5响应于该合闸信号控制第二继电器K2合闸，从而使得B相火线与负载之间电性连接；当控制芯片U2的15脚输出分闸信号时，第五驱动芯片U5响应于该分闸信号控制第二继电器K2分闸，从而使得B相火线与负载之间电性断开。

第七驱动芯片U7的3脚与控制芯片U2的13脚连接，用于接收分闸信号，第七驱动芯片U7的6脚与控制芯片U2的12脚连接，用于接收合闸信号。

当控制芯片U2的12脚输出合闸信号时，第七驱动芯片U7响应于该合闸信号控制第三继电器K3合闸，从而使得C相火线与负载之间电性连接；当控制芯片U2的13脚输出分闸信号时，第七驱动芯片U7响应于该分闸信号控制第三继电器K3分闸，从而使得C相火线与负载之间电性断开。

本申请实施例中，控制芯片U2可以根据各相对应的幅值采样信号和相位检测信号分别控制各相对应的继电器分闸或合闸，既可以控制三继电器同时分闸或同时合闸，又可以控制各继电器分别进行分闸与合闸；且在各继电器同时分闸时，由于各继电器由各自对应的电源接入处理电路供电，避免了储能电容上的能量不足以支撑三个磁保持继电器的动作，导致保护器无法完成分闸或合闸的问题。

请参阅图8，图8是本申请实施例中提供的状态指示单元的一个电路原理示意图，在本申请一些实施例中，过欠压保护电路还可以包括状态指示单元，该状态指示单元可以包括工作状态指示灯，工作状态指示灯与控制单元104连接，被配置为响应于控制单元104的驱动信号切换亮灭状态。

请结合图6和图8，本申请实施例中，工作状态指示灯可以包括第九发光二极管D9，该第九发光二极管D9可以是双色发光二极管，例如，该第九发光二极管D9可以包括红光二极管和绿光二极管，其中，红光二极管和绿光二极管共阳极，且阳极连接电压信号VCC5V，红光二极管的阴极通过第十九电阻R19与控制芯片U2的3脚连接，绿光二极管的阴极通过第二十电阻R20与控制芯片U2的2脚连接。

当确定三相交流电源的各相电压正常时，控制芯片U2的3脚可以输出高电平的驱动信号，2脚可以输出低电平的驱动信号，由于红光二极管和绿光二极管的阳极均连接电压信号VCC5V，因此，此时红光二极管截止不发光，绿光二极管导通发光，以通过发绿光指示电压正常；

当确定三相交流电源存在一相或者多相电压异常时，控制芯片U2的3脚可以输出低电平的驱动信号，2脚可以输出高电平的驱动信号，此时红光二极管导通发光，绿光二极管截止不发光，以通过发红光指示过欠电压。

可以理解的，在其他的一些应用场景中，工作状态指示灯可以是一个发光二极管，控制芯片U2可以通过控制该发光二极管发光或不发光来表征三相交流电源对应的状态，具体此处不再赘述。

在上述实施例的基础之上，本申请还提供一种三相自复式过欠压保护器，如图9所示，图9是本申请实施例中提供的三相自复式过欠压保护器的一个结构示意图，该三相自复式过欠压保护器900可以包括上述任一实施例中的过欠压保护电路，该过欠压保护电路可以在线路中出现过电压、欠电压或者缺相等情况时，根据各相的输出电压信号分别控制对应继电器工作，同时，各继电器分别由对应的工作电压信号供电，各继电器分闸和合闸相互不受影响，提高了三相自复式过欠压保护器的可靠性，扩宽了三相自复式过欠压保护器适用范围，确保了用电安全。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。

具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。

以上对本申请所提供的一种过欠压保护电路及三相自复式过欠压保护器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上说明只是用于帮助理解本申请的电路及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种过欠压保护电路，其特征在于，包括电源电路、三相电压检测电路、三相继电器电路以及控制单元，所述电源电路和所述三相电压检测电路分别与目标三相交流电源连接，所述三相继电器电路的各继电器与所述目标三相交流电源的三相火线对应串联连接；针对于所述三相火线中的每一相，

所述电源电路，用于将该相的输出电压信号转换为适配于所述三相继电器电路中与该相对应的目标继电器的工作电压信号以及适配于所述控制单元的电压信号；

所述三相电压检测电路，用于根据该相的输出电压信号得到对应的幅值采样信号和相位检测信号；

所述控制单元，用于根据所述幅值采样信号和所述相位检测信号，得到针对于所述目标继电器的控制信号输出至所述三相继电器电路；

所述三相继电器电路，用于根据所述控制信号控制所述目标继电器工作，以通过所述目标继电器控制该相与负载之间电性连接或电性断开。

2.根据权利要求1所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述三相继电器电路包括与所述各继电器对应连接的多个驱动单元，针对于与所述目标继电器对应连接的目标驱动单元，所述目标驱动单元分别与所述电源电路和所述控制单元连接；

所述目标驱动单元，被配置为基于所述工作电压信号工作，以及响应于所述控制信号驱动所述目标继电器分闸或合闸。

3.根据权利要求1所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述电源电路包括与所述三相火线分别对应连接的多个电源接入处理电路；针对于与目标相火线对应连接的目标电源接入处理电路，所述目标电源接入处理电路包括保护单元、半波整流单元和稳压单元；

所述保护单元，用于对所述目标相火线进行浪涌保护以及限压限流；

所述半波整流单元，用于对所述目标相火线的输出电压信号进行降压及半波整流处理，得到直流电压信号输出至所述稳压单元；

所述稳压单元，用于将所述直流电压信号转换为与所述目标相火线对应串联的继电器的工作电压信号。

4.根据权利要求3所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述保护单元包括串联在所述目标相火线与所述目标三相交流电源的零线之间的压敏电阻，以及串联在所述目标相火线上的绕线电阻。

5.根据权利要求3所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述电源电路还包括与每个电源接入处理电路的稳压单元分别连接的电压转换单元，所述电压转换单元用于将各稳压单元输出的工作电压信号分别转换为所述控制单元的电压信号，以为所述控制单元供电。

6.根据权利要求1所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述三相电压检测电路包括与所述三相火线分别对应连接的多个单相电压检测电路；针对于与目标相火线对应连接的目标单相电压检测电路，所述目标单相电压检测电路包括分别与所述控制单元连接的幅值采样单元和相位检测单元；

所述幅值采样单元，用于对所述目标相火线的输出电压信号进行电压采样，得到对应的幅值采样信号输出至所述控制单元；

所述相位检测单元，用于对所述输出电压信号进行相位检测，得到对应的相位检测信号输出至所述控制单元。

7.根据权利要求6所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述幅值采样单元包括分压电阻串，所述分压电阻串的首端与所述目标相火线连接，所述分压电阻串的尾端与接地极连接，所述分压电阻串的任意两分压电阻的连接处与所述控制单元连接。

8.根据权利要求6所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述相位检测单元包括光电耦合器，所述光电耦合器的发光器的一端与所述目标相火线连接，另一端与所述目标三相交流电源的零线连接；所述光电耦合器的受光器的一端与所述电源电路连接，另一端分别与所述控制单元和接地的下拉电阻连接。

9.根据权利要求1所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述过欠压保护电路还包括状态指示单元，所述状态指示单元包括工作状态指示灯，所述工作状态指示灯与所述控制单元连接，被配置为响应于所述控制单元输出的驱动信号切换亮灭状态。

10.一种三相自复式过欠压保护器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的过欠压保护电路。

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