本實用新型涉及三相四線智能電表，尤其是涉及三相四線智能電表的掉零線檢測電路。

背景技術：

在低壓三相四線系統中，若零線斷線或者零線被人為地拔掉以進行竊電時，由于三相負載的不平衡，會導致各相線的電壓不相等：負載大的相線上，電壓偏低；負載小的相線上，電壓偏高。相電壓的偏差進一步會影響到用電設備的正常運行：相電壓過高，可導致用電設備燒毀；相電壓過低，可導致設備不能正常運轉。

目前，電力公司要檢測低壓三相四線系統中是否存在掉零線現象，均是通過派專門人員到現場，用專門的測試設備檢測零線電流，或者，用萬用表測試相電壓的方式來判定。現有的這種掉零線檢測方式，效率低，成本高。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題在于克服上述現有技術所存在的不足，而提出一種三相四線智能電表的掉零線檢測電路，能夠提高檢測效率，并降低檢測成本。

本實用新型針對上述技術問題提出一種三相四線智能電表的掉零線檢測電路，包括：電壓檢測電路，用于對輸入電壓進行分壓處理，在零線正常時其輸出處于設定范圍內；門限電壓比較器，用于將該電壓檢測電路的輸出與設定門限相比較；門限電壓設置，用于設定該設定門限；跟隨器，用于對該比較器的輸出進行電壓跟隨處理；以及信號放大電路，用于對該跟隨器的輸出進行放大處理。

在一些實施例中，該電壓檢測電路由多個電阻構成，其中，一部分電阻相互串聯，并與另一部分電阻構成一電阻分壓電路。

在一些實施例中，該門限電壓比較器由一個運算放大器實現，該跟隨器由另一個運算放大器實現，這兩個運算放大器位于同一個芯片內。

在一些實施例中，該門限電壓設置由穩(wěn)壓管和多個電阻構成；其中，該穩(wěn)壓管選用穩(wěn)壓三極管，這些電阻選用1%高精度的電阻。

在一些實施例中，該信號放大電路具有電平轉換功能，其主要由一個三極管構成；該三極管采用第一電平的直流供電，該信號放大電路的前級電路采用第二電平的直流供電，該第二電平大于該第一電平。

在一些實施例中，該第一電平為+3.3V，該第二電平為+13V。

在一些實施例中，該設定范圍為+5V至+12V，該設定門限為+5V。

在一些實施例中，還包括：π型濾波器，其串設在該電壓檢測電路的輸出與該門限電壓比較器的輸入之間。

在一些實施例中，該π型濾波器由兩個濾波電容和一個限流電阻構成，其中，與該電壓檢測電路的輸出相連的一個濾波電容用于濾掉高頻率的雜波，與該門限電壓比較器的輸入相連的另一個濾波電容用于濾掉低頻率的雜波。

本實用新型針對上述技術問題還提出一種三相四線智能電表，包括如上所述的掉零線檢測電路。

與現有技術相比，本實用新型的三相四線智能電表的掉零線檢測電路，通過巧妙地用電壓檢測電路、門限電壓比較器、門限電壓設置、跟隨器以及信號放大電路構成，能夠提高檢測效率，并降低檢測成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的三相四線智能電表的掉零線檢測電路的框圖。

圖2是本實用新型的三相四線智能電表的掉零線檢測電路的電原理圖。

具體實施方式

以下結合本說明書的附圖，對本實用新型的較佳實施例予以進一步地詳盡闡述。

參見圖1，圖1是本實用新型的三相四線智能電表的掉零線檢測電路實施例的框圖示意。本實用新型提出一種三相四線智能電表的掉零線檢測電路10，其大致包括：電壓檢測電路1，π型濾波器2，門限電壓比較器3，門限電壓設置4，跟隨器5以及信號放大電路6。

輸入端的電壓為三相電壓整流后的高直流電壓，在檢測到三相電壓整流后的電壓值后，通過該電壓檢測電路1進行分壓處理，輸出一個低直流電壓范圍(+5V至+12V，有零線接入的前提下)。

該π型濾波器2用于對該電壓檢測電路1的輸出進行必要的濾波處理。

該門限電壓比較器3用于將該π型濾波器2輸出的電壓檢測信號與該門限電壓設置4提供的設定門限進行比較。比較結果由該跟隨器5進行電壓跟隨處理后，送該信號放大電路6進行放大，放大后的信號可以送到微處理器進行后續(xù)處理，例如：報警。

采用該掉零線檢測電路10，能夠準確地檢測是否零線斷路以及人為拔掉的竊電情況，保證三相四線智能電表現場使用的可靠性。

參見圖2，圖2是本實用新型的三相四線智能電表的掉零線檢測電路的電原理圖。該掉零線檢測電路10較為簡單、實用，成本較低；并且，受環(huán)境溫度等因素影響小，工作穩(wěn)定。

該電壓檢測電路1具體由電阻R1、R2、R3、R4和R5構成。其中，電阻R1、R2、R3及R4相互串聯，并與電阻R5構成一電阻分壓電路，用于對輸入電壓HV進行分壓。信號TP208即為該電壓檢測電路1的輸出。

該π型濾波器2具體由濾波電容C1、限流電阻R6和濾波電容C2構成。其中，濾波電容C1選用高容值、高耐壓的貼片電容，用于濾掉高頻率的雜波。濾波電容C2選用低容值、低耐壓的貼片電容，用于濾掉低頻率的雜波。限流電阻R6用于防止采樣后的電壓過大，燒毀后級電路。

該門限電壓比較器3具體由芯片U1中的一個運算放大器實現。

該門限電壓設置4具體由穩(wěn)壓管U2和電阻R7、R8、R9及R10構成。

該跟隨器5具體由該芯片U1中的另一個運算放大器實現。

在本實施例中，該芯片U1為雙運算放大器的電路。該穩(wěn)壓管U2為一個穩(wěn)壓三極管，通過此穩(wěn)壓三極管，經電阻R7、R8、R9和R10分壓，可以得到很穩(wěn)定的比較電壓（即設定門限）。具體而言，電阻R7、R8、R9和R10都采用1%高精度的電阻，以得到精確的門限電壓值5V。該跟隨器5與該門限電壓比較器3的輸出端相連。由于該跟隨器5為電壓跟隨器，可以理解：其輸入電阻趨向于無窮大、輸出電阻趨向于0，可以達到一個阻抗匹配的作用，能夠使前級電路的電壓不受后級電路的電壓的影響。

該信號放大電路6具體由NPN型三極管Q1和電阻R11、R12及R13構成。該跟隨器5的輸出通過電阻R11限流，輸入到該三極管Q1的基極。若跟隨器5的輸出電壓為高，則三極管Q1截止，該掉零線檢測電路10的輸出信號NU_MS為低電平；若跟隨器5的輸出電壓為低，則三極管Q2導通，該掉零線檢測電路10的輸出信號NU_MS為高電平。

該掉零線檢測電路10的工作原理大致包括：當三相四線智能電表的零線處于正常狀態(tài)時，該電壓檢測電路1對輸入電壓HV進行分壓處理后，得到一個較高的電壓值(+5V至+12V)，該電壓值大于該門限電壓設置4提供的+5V的設定門限，這時該門限電壓比較器3的輸出為高電平，該跟隨器5的輸出為高電平，該三極管Q1截止，該掉零線檢測電路10的輸出信號NU_MS為低電平。

反之，當三相四線智能電表的零線處于非正常狀態(tài)時，該電壓檢測電路1對輸入電壓HV進行分壓處理后，得到一個較低的電壓值(小于+5V)，該電壓值小于該門限電壓設置4提供的+5V的設定門限，這時該門限電壓比較器3的輸出為低電平，該跟隨器5的輸出為低電平，該三極管Q1導通，該掉零線檢測電路10的輸出信號NU_MS為高電平。

值得一提的是，在本實施例中，該三極管Q1具有電平轉換功能。該三極管Q1采用+3.3V供電，從而使得該掉零線檢測電路10的輸出信號NU_MS是與+3.3V供電相適應的，即：高電平接近+3.3V，低電平接近0V。而在該信號放大電路6的前級電路中，均是采用+13V供電，如此能夠較好地適應于將零線正常狀態(tài)時的檢測電壓TP208保持在+5V至+12V的設定范圍的應用。

與現有技術相比，本實用新型的三相四線智能電表的掉零線檢測電路10，通過巧妙地用電壓檢測電路1、門限電壓比較器3、門限電壓設置4、跟隨器5以及信號放大電路6構成，能夠提高檢測效率，并降低檢測成本。

上述內容僅為本實用新型的較佳實施例，并非用于限制本實用新型的實施方案，本領域普通技術人員根據本實用新型的主要構思和精神，可以十分方便地進行相應的變通或修改，故本實用新型的保護范圍應以權利要求書所要求的保護范圍為準。