三相交流电源缺相保护厚膜电路HM231

 

  缺相保护电路HM231是一种专用厚膜电路,它可以自动、快速检测出三相电源缺相,并迅速发出保护信号,避免因三相交流电源缺相造成的不必要的损失。该电路可以广泛用于矿山、石油、机械、电力、煤炭及旅游等一切应用三相交流电源的场合。
  厚膜电路HM231体积小、使用方便,外接少许元件且不需任何调试。它仅用来检测三相交流电源是否缺相,但它不能判断出三相电源的相序,故本身无相序检测和相序错误保护功能。

1.引脚排列、各引脚名称、功能及用法
  HM231采用13引脚单列直插式标准封装,它的封装形式如图1所示。各引脚名称、功能及用法如表1所列。

图1 HM231的引脚排列

表1 HM231的引脚说明


2.内部结构及工作原理
   HM231的内部结构及工作原理简图如图2所示。由图可知,该电路由取样环节、相位鉴别环节功率放大环节三个单元环节组成。其工作原理可分为三部分来分析。

(1) 取样电路
   取样电路的构成及原理与TH221A完全相同,此处不再赘述。

(2) 相位鉴别电路
   相位鉴别电路由专用集成电路构成,它能检测出取样电路输出的电压是否有零压出现,如为理想的直流电压,9#端输出约10mA的电流使绿色发光二极管发亮,表示三相电压正常,无缺相的情况发生。如取样电路提供的电压中有零电压情况出现,则9#端的输出电压为零,则绿色发光二极管熄灭。同时11#端输出约10mA电流使红色发光二极管发亮,表示有缺相的情况出现。与此同时,相位鉴别电路输出一个信号电压给功率放大电路。

(3) 功率放大电路
   功率放大电路由功率放大晶体管等元件构成,它将相位鉴别电路提供的缺相故障信号,由10#端所接的外接电容47μF 25V保持住,并放大至能推动继电器J动作的电流。在缺相时使继电器J动作,向后级保护电路提供继电器J触点的动作信号。

图2 HM231的内部结构及工作原理示图

3.典型应用及主要参数限制

(1) 主要参数限制
  1)工作电源电压:VDD1 +12~+15V,VDD2 +12~+24V;
  2)电源工作电流:≤10mA;
  3)输入三相交流线电压有效值:30V(直接输入),380V(每相串联1MΩ电阻,功率为1/2W);
  4)保护后8#端的低电平信号:<4V。

(2) 典型应用接线

  HM231可用于一切需要对三相电源缺相故障进行监控的场合。图3给出了HM231用于三相直接380V输入的变压器供配电电力电子设备中进行缺相监控的原理示图,图中电阻R可取1MΩ/(1/2)W。该电路可保证供电电网的不缺相运行。

  图4给出了HM231用于三相变压器降压隔离系统中的原理示图。图中一旦发生缺相,则HM231保护电路动作,输出封锁斩波器的控制脉冲,进行缺相保护。

图3 HM231用于三相直接380V输入的三相电网供电系统中的原理示图

图4 HM231用于三相变压器降压隔离保护系统中的原理示图



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