本實用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種三相四線輸入叉車充電機輸入保護電路。

背景技術(shù)：

在高頻智能大功率三相四線輸入叉車充電機設(shè)備中，交流電網(wǎng)可能存在問題，尤其是當交流電路輸入缺零線時通常檢測比較復(fù)雜，而對于三相四線輸入的叉車充電機，零線是必不可少的，如果零線發(fā)生斷路，可能會導(dǎo)致用電設(shè)備故障，甚至使設(shè)備燒毀。所以缺零保護對于許多三相四線的用電設(shè)備是非常重要的，但是現(xiàn)有的檢測手段存在檢測不敏感或過于敏感，容易發(fā)生誤報警等問題。在三相電壓平衡的情況下，零線的電壓相對于三相電壓瞬時值之和為零，根據(jù)零線上的電壓很難檢測零線是否斷路，所以缺零檢測一般要檢測零線的電流，如果零線上的電流為零，即認為零線斷路。但是大部分三相四線用電設(shè)備在空載時零線電流很小，要分辨出這個很小的電流存在一定的困難，如果檢測方法不當，很可能造成空載時的誤報警，所以對檢測精度和分辨率提出很高的要求，目前一般采用以下兩種缺零檢測方法。

在零線上串聯(lián)檢測電阻的缺零檢測方法最常見的缺零檢測方法是在零線上串聯(lián)一個阻值很小的采樣電阻，通過檢測電阻上的壓降就可以檢測到零線上的電流，這種方法的缺陷在于電阻阻值的選取與電阻的功率成為一對矛盾，為了提高檢測精度，應(yīng)盡量選取較大阻值的電阻，但是三相四線用電設(shè)備的功率一般較大，在滿載時零線電流一般都在幾十安培以上，甚至達到幾百安培，針對這個范圍的電流，采樣電阻的大小一般應(yīng)在10毫歐姆以下，否則電阻上將產(chǎn)生很大的發(fā)熱；但在空載情況下，零線電流很小，甚至小于1A，這時采集到的電壓信號只有10mV左右，這個電壓信號很容易受到外部磁場或線路干擾的影響，導(dǎo)致檢測失敗，甚至出現(xiàn)誤報警，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作

為了避免電阻檢測中電阻發(fā)熱和干擾問題，在一些設(shè)備中采用電流傳感器的缺零檢測方法，一般是采用霍耳電流傳感器或電流互感器檢測電流。這種方法雖然避免了電阻發(fā)熱，并解決了檢測電路與功率電路不隔離的問題，但是同樣存在傳感器檢測精度和分辨率不高的問題，一般傳感器的精度只能達到0.5級，在空載情況下同樣容易發(fā)生誤報警。并且這種檢測方法必須采用精度和分辨率較高的電流傳感器，提高了設(shè)備的成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出了一種三相四線輸入叉車充電機輸入保護電路，能夠有效地對零線進行缺零檢測，成本低，易于實現(xiàn)，可靠性高。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種三相四線輸入叉車充電機輸入保護電路，包括電流互感器，所述電流互感器一端與零線連接、另一端與信號處理電路連接；所述信號處理電路包括第一運算放大器和第二運算放大器；所述第二運算放大器的同向輸入端與第7電阻的一端連接，所述第7電阻的另一端與第6電容的一端連接，所述第6電容的另一端接地；所述第6電容的兩端并聯(lián)有第7電解電容；所述第6電容的兩端并聯(lián)有第9電阻；所述第6電容的兩端并聯(lián)有相互串聯(lián)的第3二極管和第10電阻，所述第3二極管的正極與第7電阻連接，所述第3二極管的負極與第10電阻連接；所述第6電容的兩端并聯(lián)有相互串聯(lián)的第4二極管和第5二極管，所述第4二極管的負極與第7電阻連接，所述第4二極管的正極與第5二極管的負極連接；所述第6電容的兩端并聯(lián)有相互串聯(lián)的第6二極管和第7二極管，所述第6二極管的負極與第7電阻連接，所述第6二極管的正極與第7二極管的負極連接；所述第二運算放大器的反向輸入端與所述第二運算放大器的輸出端之間通過第6電阻串聯(lián)；所述第6電阻兩端并聯(lián)有第5電容；所述第二運算放大器的反向輸入端與第6電阻之間與第8電阻的一端連接，所述第8電阻的另一端接地；所述第二運算放大器的輸出端與第一運算放大器的反向輸入端連接；所述第一運算放大器的正向輸入端與第2電阻的一端連接，所述第2電阻的另一端分別與第4電阻的一端以及第5電阻的一端連接，所述第4電阻的另一端接電源，所述第5電阻的另一端接地；所述第5電阻的兩端并聯(lián)有第4電容；所述第一運算放大器的正向輸入端與所述第一運算放大器的輸出端之間串聯(lián)有第1電阻；所述第一運算放大器的負電源端與所述第一運算放大器的輸出端之間串聯(lián)有第3電容；所述第一運算放大器的輸出端與零線檢測結(jié)果的輸出端連接。

所述三相電路的缺零檢測方法是使零線從電流互感器中穿過，根據(jù)電流互感器的輸出對零線上的電流進行檢測，判斷是否缺零線或是否零線已斷路。采用電流互感器作為電流傳感器，成本低且易于實現(xiàn)。由于電流互感器是一種磁性元件，可利用其非線性工作區(qū)的特性，讓實際工作電流的檢測落入非線性區(qū)，大大增加了可靠性。

作為優(yōu)選，所述第二運算放大器的同向輸入端與第1二極管的正極連接，所述第1二極管的負極接電源。

作為優(yōu)選，所述第二運算放大器的同向輸入端與第2二極管的負極連接，所述第2二極管的正極接地。

作為優(yōu)選，所述第二運算放大器的正電源端接電源，所述第二運算放大器的正電源端與電源之間與第2電容的一端連接，所述第2電容的另一端接地。

作為優(yōu)選，所述第一運算放大器的正電源端接電源，所述第一運算放大器的正電源端與電源之間與第1電容的一端連接，所述第1電容的另一端接地。

作為優(yōu)選，所述第一運算放大器的負電源端接地。

作為優(yōu)選，所述第6二極管的正極與第7二極管之間以及所述第4二極管的正極與第5二極管之間設(shè)有與所述電流互感器連接的連接器。

本實用新型的有益效果是，通過電流互感器及電流信號處理電路來檢測零線中是否有電流，從而判斷零線是否中斷，成本低，可靠性高。

附圖說明

圖1為本實用新型一種三相四線輸入叉車充電機輸入保護電路中的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型一種三相四線輸入叉車充電機輸入保護電路中的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。

如圖1、圖2所示，一種三相四線輸入叉車充電機輸入保護電路，包括電流互感器，所述電流互感器一端與零線連接、另一端與信號處理電路連接；所述信號處理電路包括第一運算放大器和第二運算放大器；所述第二運算放大器的同向輸入端與第7電阻的一端連接，所述第7電阻的另一端與第6電容的一端連接，所述第6電容的另一端接地；所述第6電容的兩端并聯(lián)有第7電解電容；所述第6電容的兩端并聯(lián)有第9電阻；所述第6電容的兩端并聯(lián)有相互串聯(lián)的第3二極管和第10電阻，所述第3二極管的正極與第7電阻連接，所述第3二極管的負極與第10電阻連接；所述第6電容的兩端并聯(lián)有相互串聯(lián)的第4二極管和第5二極管，所述第4二極管的負極與第7電阻連接，所述第4二極管的正極與第5二極管的負極連接；所述第6電容的兩端并聯(lián)有相互串聯(lián)的第6二極管和第7二極管，所述第6二極管的負極與第7電阻連接，所述第6二極管的正極與第7二極管的負極連接；所述第二運算放大器的反向輸入端與所述第二運算放大器的輸出端之間通過第6電阻串聯(lián)；所述第6電阻兩端并聯(lián)有第5電容；所述第二運算放大器的反向輸入端與第6電阻之間與第8電阻的一端連接，所述第8電阻的另一端接地；所述第二運算放大器的輸出端與第一運算放大器的反向輸入端連接；所述第一運算放大器的正向輸入端與第2電阻的一端連接，所述第2電阻的另一端分別與第4電阻的一端以及第5電阻的一端連接，所述第4電阻的另一端接電源，所述第5電阻的另一端接地；所述第5電阻的兩端并聯(lián)有第4電容；所述第一運算放大器的正向輸入端與所述第一運算放大器的輸出端之間串聯(lián)有第1電阻；所述第一運算放大器的負電源端與所述第一運算放大器的輸出端之間串聯(lián)有第3電容；所述第一運算放大器的輸出端與零線檢測結(jié)果的輸出端連接。

其中，所述第二運算放大器的同向輸入端與第1二極管的正極連接，所述第1二極管的負極接電源。所述第二運算放大器的同向輸入端與第2二極管的負極連接，所述第2二極管的正極接地。所述第二運算放大器的正電源端接電源，所述第二運算放大器的正電源端與電源之間與第2電容的一端連接，所述第2電容的另一端接地。所述第一運算放大器的正電源端接電源，所述第一運算放大器的正電源端與電源之間與第1電容的一端連接，所述第1電容的另一端接地。所述第一運算放大器的負電源端接地。所述第6二極管的正極與第7二極管之間以及所述第4二極管的正極與第5二極管之間設(shè)有與所述電流互感器連接的連接器。

本電路的工作原理是通過檢測零線電流的有無來判斷零線是否中斷，因此無需準確檢測零線電流的大小，為降低成本，特別將電流互感器設(shè)計成飽和互感器，即當負載電流增加時，互感器可以處于飽和狀態(tài)。

電路主要包含：

1) 零線電流檢測部分：運用互感器檢測零線高頻電流。

2) 信號處理部分：由同相放大器、比較器構(gòu)成。同相放大器主要是將電流互感器采得的微弱電壓信號放大，作為比較器的輸入。比較器的主要任務(wù)是區(qū)分兩種狀態(tài)，其邏輯設(shè)計為：當零線存在時，輸出為OC門開路輸出； 當零線中斷時，輸出為低電平，這里取為0V左右，此時智能叉車充電機的CPU檢測到零線缺失，停止其工作，并發(fā)出告警信號。

上面所述的實施例僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的構(gòu)思和范圍進行限定。在不脫離本實用新型設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本實用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進，均應(yīng)落入到本實用新型的保護范圍，本實用新型請求保護的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。