400 Hz中频电源相序检测器的研究

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摘 要：文章针对航空用中频电源在使用过程中相序检测的问题，采用PIC单片机为控制核心，设计了一套具有保护和故障指示功能的115 V/400 hz航空三相交流电源相序检测器。

关键词：航空电源；相序检测；PIC

中图分类号：TM933.3 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）06－0004－01

三相交流电气设备在使用过程中，存在着相序不明的问题［1］。若相序接错，会对电路产生不利影响。比如三相异步电机会在相序接反时旋转方向发生改变，而在逆变电路中相序错误会烧毁元件［2］。三相交流电源的相序检测在航空电源系统中也具有重要意义，在许多场合下，是不允许出现逆向相序的。因此判断分辨出正确的相序是实际需要。本文介绍了一种115 V/400 Hz航空用三相电源相序检测电路，具有体积小、成本低、简单可靠、易于实现等特点。

1 硬件电路设计

硬件电路的原理图，见图1。电路的输入信号是航空中频电源的A相和B相。电容C1对B相实现移相60°，两相电压叠加后经过半波整流、低通滤波、削波后输入到比较器LM393的同相输入端。比较器的反相输入端的参考电压由一个5 V电压通过电阻R6、R7分压得到的。比较器通过比较同相输入端和参考电压的大小来判断相序是否正确。如果相序是正确的，同相输入端大于参考电压，比较器输出高电平；当相序是错误的，B相移相后与A相正好反相，叠加后为零，比较器同相端输入也为零，比较器输出低电平。此输出最后经过施密特触发器转换一个电平信号到微处理器进行判断。

PIC12F675是MICROCHIP公司生产的高性能精简指令集的8位单片机，该单片机引脚少、功耗低。S1为上电复位按键。单片机第5脚接收施密特触发器发送过来的检测信号，根据其电平的高低，做出相序是否错误的判断。第6脚控制保护电路，在发生相序错误时切断负载的三相交流电源，第7脚控制LED故障指示灯。

2 软件设计

单片机控制软件采用C语言进行编程，程序在初始化之后循环扫描GP2口的电平高低，当检测到GP2口的输入为高时，证明发生相序错误，触发中断。进入中断服务程序，GP1口发送GLC信号控制保护电路中的继电器关断，使负载的三相交流

电源不被接通，并且GP0口发出一个低电平信号，使LED故障指示灯被点亮。

3 结束语

应用单片机PIC12F675实现了对航空三相交流电源相序的检测。完成了系统硬件的设计制作及配套软件的开发。该相序检测电路结构灵活简单，响应速度快，判断准确，并具备故障保护以及指示功能，已在相关实验中成功应用。

图1 相序检测电路

参考文献：

［1］张显著.利用单片机实现电源的相序检测［J］.高压电器，1995（4）：40～42.

［2］董毅.简易相序检测器［J］.中国钼业，1996（1）：52～54.

［3］冷惠文，侯霞，王东兴.一种三相电源相序与断相自动检测电路［J］.电测与仪表，2003（5）：35～38.

Research on the Phase Sequence Detector of 400Hz

Medium Frequency Power Supply

Jin Zhengji

Abstract: According to the air medium frequency power supply’s phase sequence detection problems for in using process, the article, using PIC microcontroller as the controlling core, designs a set of phase sequence detector with 115V/400Hz air three－phase AC power supply with protection and fault indication function.

Key words: air power supply; phase sequence detection; PIC