基于TC783A的航空電源相序檢測模塊的設計與應用

董瑾+廉佳

摘 要：航空生產過程中，對三相交流電源的相序有著嚴格的要求，相序錯誤或缺相可能造成機載設備不能正常工作，甚至可能導致嚴重的后果，為滿足航空生產過程中對相序檢測的嚴格要求，該文采用TC783A作為核心器件，結合簡潔的外圍電路，包括有電源部分、相序信號采集部分、相序檢測部分、檢測結果輸出級控制部分完成了具有正序、逆序和缺相控制指示功能的航空三相交流電源相序檢測模塊的設計，并應用于實際生產過程，具有成本低、用途廣、易實現、便攜等特點。

關鍵詞：TC783A 航空三相交流電源 相序信號采集 相序檢測模塊

中圖分類號：V264 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（a）-0039-02

在航空電氣系統中，交流電源一般為三相115 V/400 Hz，特殊情況下也有三相36 V/400 Hz的應用。在許多場合下，是不允許出現逆向相序的，如發電機、供配電系統和地面中頻電源等[1]。若相序不正確或缺相，輕則產品自身不能正常工作，重則燒毀設備。為適應航空三相中頻電源相序的檢測，判斷相序及缺相情況，設計一種適用性強、操作簡單的相序檢測設備是十分必要的。該文介紹了一種具有正序、逆序和缺相指示和控制功能的相序檢測模塊，具有成本低、用途廣、易實現、便攜等特點。

1 設計方案

1.1 方案選取

常用的相序檢測方法有多蹤示波器波形比較法、以電機旋轉方向判斷相序、通過電子元件簡單搭建的相序指示電路以及采用先進的邏輯控制為核心的綜合測試控制系統。早期的相序檢測電路由電容、電阻組成，雖然結構簡單，但速度慢、體積大[2]。原有的方法或不夠直觀、或難以實現控制、或成本較高、系統復雜、適用性小。為適應飛機生產的需求，應尋求一種安全、可靠又易實現的集成元件來代替分立元件實現相序和缺相檢測及控制的功能。該文采用基于施密特觸發的采樣方式來檢測相序的集成芯片TC783A作為系統的核心。

1.2 芯片介紹

TC783A通過施密特觸發分別在正弦波上升過零后30 °和正弦波下降過零后30 °采樣[3]，避免過零檢測誤判的情況，可動態檢測三相電壓的存在，分別對缺相、輸入正反序進行指示。

具有單電源，功耗小，功能強，輸入阻抗高，采樣方便，外接元件少等優點[4]。TC783A內部框圖如圖1。

圖2為TC783A的管腳功能圖。三相交流電壓信號經分壓后，分別進入管腳1、2、3，對正弦波進行施密特采樣檢測、確定信號的存在狀態，結果送到缺相檢測電路。經缺相檢測電路檢測，輸出缺相指示。當三相正弦波信號都輸入時，A相、B相、C相對應的輸出端管腳12、11、10輸出為低電平；發生缺相時，對應的管腳將輸出高電平。經過缺相檢測，再進行相序判斷，若輸入的為正序，則9腳輸出高電平指示正序；若輸入為逆序，則8腳輸出高電平指示反序。在缺相狀態下，管腳9、8皆輸出低電平。管腳13為內部脈沖發生電路的外接電容。

2 系統設計

2.1 系統框圖

根據TC783A的具體特點及功能，系統設計框圖如圖2所示。

系統主要由直流電源、交流三相信號采集、相序檢測、指示和輸出控制五個部分組成。交流三相信號采集完成115 V/400 Hz或36 V/400 Hz電源信號的采集；直流電源為整個模塊提供工作電源；相序檢測部分完成相序的檢測；指示部分根據檢測結果指示出相序和缺相狀態，輸出控制部分通過繼電器實現外圍電路控制。

2.2 電路設計

（1）直流電源。

電源采用直流電源轉換芯片WRF2412，可將18 V～36 VDC轉換為12VDC，適用范圍寬。

（2）交流三相信號采集。

以115 V/400 Hz三相交流電源為例，交流電源信號通過電阻分壓、限流和電容濾波，得到13 V左右的交流電壓信號，與直流電源經電阻分壓后8 V左右的偏置電壓疊加，輸出給相序檢測部分。36 V/400 Hz三相交流電源的只需更換分壓電阻即可。

（3）相序檢測。

TC783A將輸入的交流電壓信號進行分析處理，輸出缺相、正序和逆序信號。內部脈沖發生電路的工作頻率由外接電容C1控制，此處選擇0.01 μF。

（4）結果指示與輸出控制。

檢測結果通過LED燈指示“缺A相”、“缺B相”、“缺C相”、“正序”和“逆序”五種工作狀態。輸出控制通過繼電器實現“缺相”、“正序”和“逆序”控制信號輸出。

2.3 成品展示

依據上述電路設計的相序檢測模塊成品見圖3，通過測試，效果良好。

3 結語

實際應用結果表明，基于TC783A的相序檢測模塊滿足多種電壓的航空三相電源相序檢測的要求。該模塊通過加裝電池板進行改進，還可作為便攜式手持設備實現機上電源相序檢測，也可作為其他機電設備的電源保護或控制模塊，保證機載設備電源相序的正確性，具有便攜、簡易、準確、適用范圍廣等優點。

參考文獻

[1] 孟武勝，高慶，金博丕.基于PIC的航空電源相序檢測器的設計[J].機械與電子，2012（5）：57-58.

[2] 冷惠文，侯霞，王東興.一種三相電源相序與斷相自動檢測電路[J].電測與儀表，2003，40（5）：35-38.

[3] 侯志俊.新穎三相相序、缺相檢測電路[N].電子報，2004-06-20.

[4] 吳興錦.基于TC783A的三相電動機缺相保護電路的設計與實現[J].長沙航空職業技術學院學報，2011，11（1）：45-51.

摘 要：航空生產過程中，對三相交流電源的相序有著嚴格的要求，相序錯誤或缺相可能造成機載設備不能正常工作，甚至可能導致嚴重的后果，為滿足航空生產過程中對相序檢測的嚴格要求，該文采用TC783A作為核心器件，結合簡潔的外圍電路，包括有電源部分、相序信號采集部分、相序檢測部分、檢測結果輸出級控制部分完成了具有正序、逆序和缺相控制指示功能的航空三相交流電源相序檢測模塊的設計，并應用于實際生產過程，具有成本低、用途廣、易實現、便攜等特點。

關鍵詞：TC783A 航空三相交流電源 相序信號采集 相序檢測模塊

中圖分類號：V264 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（a）-0039-02

在航空電氣系統中，交流電源一般為三相115 V/400 Hz，特殊情況下也有三相36 V/400 Hz的應用。在許多場合下，是不允許出現逆向相序的，如發電機、供配電系統和地面中頻電源等[1]。若相序不正確或缺相，輕則產品自身不能正常工作，重則燒毀設備。為適應航空三相中頻電源相序的檢測，判斷相序及缺相情況，設計一種適用性強、操作簡單的相序檢測設備是十分必要的。該文介紹了一種具有正序、逆序和缺相指示和控制功能的相序檢測模塊，具有成本低、用途廣、易實現、便攜等特點。

1 設計方案

1.1 方案選取

常用的相序檢測方法有多蹤示波器波形比較法、以電機旋轉方向判斷相序、通過電子元件簡單搭建的相序指示電路以及采用先進的邏輯控制為核心的綜合測試控制系統。早期的相序檢測電路由電容、電阻組成，雖然結構簡單，但速度慢、體積大[2]。原有的方法或不夠直觀、或難以實現控制、或成本較高、系統復雜、適用性小。為適應飛機生產的需求，應尋求一種安全、可靠又易實現的集成元件來代替分立元件實現相序和缺相檢測及控制的功能。該文采用基于施密特觸發的采樣方式來檢測相序的集成芯片TC783A作為系統的核心。

1.2 芯片介紹

TC783A通過施密特觸發分別在正弦波上升過零后30 °和正弦波下降過零后30 °采樣[3]，避免過零檢測誤判的情況，可動態檢測三相電壓的存在，分別對缺相、輸入正反序進行指示。

具有單電源，功耗小，功能強，輸入阻抗高，采樣方便，外接元件少等優點[4]。TC783A內部框圖如圖1。

圖2為TC783A的管腳功能圖。三相交流電壓信號經分壓后，分別進入管腳1、2、3，對正弦波進行施密特采樣檢測、確定信號的存在狀態，結果送到缺相檢測電路。經缺相檢測電路檢測，輸出缺相指示。當三相正弦波信號都輸入時，A相、B相、C相對應的輸出端管腳12、11、10輸出為低電平；發生缺相時，對應的管腳將輸出高電平。經過缺相檢測，再進行相序判斷，若輸入的為正序，則9腳輸出高電平指示正序；若輸入為逆序，則8腳輸出高電平指示反序。在缺相狀態下，管腳9、8皆輸出低電平。管腳13為內部脈沖發生電路的外接電容。

2 系統設計

2.1 系統框圖

根據TC783A的具體特點及功能，系統設計框圖如圖2所示。

系統主要由直流電源、交流三相信號采集、相序檢測、指示和輸出控制五個部分組成。交流三相信號采集完成115 V/400 Hz或36 V/400 Hz電源信號的采集；直流電源為整個模塊提供工作電源；相序檢測部分完成相序的檢測；指示部分根據檢測結果指示出相序和缺相狀態，輸出控制部分通過繼電器實現外圍電路控制。

2.2 電路設計

（1）直流電源。

電源采用直流電源轉換芯片WRF2412，可將18 V～36 VDC轉換為12VDC，適用范圍寬。

（2）交流三相信號采集。

以115 V/400 Hz三相交流電源為例，交流電源信號通過電阻分壓、限流和電容濾波，得到13 V左右的交流電壓信號，與直流電源經電阻分壓后8 V左右的偏置電壓疊加，輸出給相序檢測部分。36 V/400 Hz三相交流電源的只需更換分壓電阻即可。

（3）相序檢測。

TC783A將輸入的交流電壓信號進行分析處理，輸出缺相、正序和逆序信號。內部脈沖發生電路的工作頻率由外接電容C1控制，此處選擇0.01 μF。

（4）結果指示與輸出控制。

檢測結果通過LED燈指示“缺A相”、“缺B相”、“缺C相”、“正序”和“逆序”五種工作狀態。輸出控制通過繼電器實現“缺相”、“正序”和“逆序”控制信號輸出。

2.3 成品展示

依據上述電路設計的相序檢測模塊成品見圖3，通過測試，效果良好。

3 結語

實際應用結果表明，基于TC783A的相序檢測模塊滿足多種電壓的航空三相電源相序檢測的要求。該模塊通過加裝電池板進行改進，還可作為便攜式手持設備實現機上電源相序檢測，也可作為其他機電設備的電源保護或控制模塊，保證機載設備電源相序的正確性，具有便攜、簡易、準確、適用范圍廣等優點。

參考文獻

[1] 孟武勝，高慶，金博丕.基于PIC的航空電源相序檢測器的設計[J].機械與電子，2012（5）：57-58.

[2] 冷惠文，侯霞，王東興.一種三相電源相序與斷相自動檢測電路[J].電測與儀表，2003，40（5）：35-38.

[3] 侯志俊.新穎三相相序、缺相檢測電路[N].電子報，2004-06-20.

[4] 吳興錦.基于TC783A的三相電動機缺相保護電路的設計與實現[J].長沙航空職業技術學院學報，2011，11（1）：45-51.

摘 要：航空生產過程中，對三相交流電源的相序有著嚴格的要求，相序錯誤或缺相可能造成機載設備不能正常工作，甚至可能導致嚴重的后果，為滿足航空生產過程中對相序檢測的嚴格要求，該文采用TC783A作為核心器件，結合簡潔的外圍電路，包括有電源部分、相序信號采集部分、相序檢測部分、檢測結果輸出級控制部分完成了具有正序、逆序和缺相控制指示功能的航空三相交流電源相序檢測模塊的設計，并應用于實際生產過程，具有成本低、用途廣、易實現、便攜等特點。

關鍵詞：TC783A 航空三相交流電源 相序信號采集 相序檢測模塊

中圖分類號：V264 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（a）-0039-02

在航空電氣系統中，交流電源一般為三相115 V/400 Hz，特殊情況下也有三相36 V/400 Hz的應用。在許多場合下，是不允許出現逆向相序的，如發電機、供配電系統和地面中頻電源等[1]。若相序不正確或缺相，輕則產品自身不能正常工作，重則燒毀設備。為適應航空三相中頻電源相序的檢測，判斷相序及缺相情況，設計一種適用性強、操作簡單的相序檢測設備是十分必要的。該文介紹了一種具有正序、逆序和缺相指示和控制功能的相序檢測模塊，具有成本低、用途廣、易實現、便攜等特點。

1 設計方案

1.1 方案選取

常用的相序檢測方法有多蹤示波器波形比較法、以電機旋轉方向判斷相序、通過電子元件簡單搭建的相序指示電路以及采用先進的邏輯控制為核心的綜合測試控制系統。早期的相序檢測電路由電容、電阻組成，雖然結構簡單，但速度慢、體積大[2]。原有的方法或不夠直觀、或難以實現控制、或成本較高、系統復雜、適用性小。為適應飛機生產的需求，應尋求一種安全、可靠又易實現的集成元件來代替分立元件實現相序和缺相檢測及控制的功能。該文采用基于施密特觸發的采樣方式來檢測相序的集成芯片TC783A作為系統的核心。

1.2 芯片介紹

TC783A通過施密特觸發分別在正弦波上升過零后30 °和正弦波下降過零后30 °采樣[3]，避免過零檢測誤判的情況，可動態檢測三相電壓的存在，分別對缺相、輸入正反序進行指示。

具有單電源，功耗小，功能強，輸入阻抗高，采樣方便，外接元件少等優點[4]。TC783A內部框圖如圖1。

圖2為TC783A的管腳功能圖。三相交流電壓信號經分壓后，分別進入管腳1、2、3，對正弦波進行施密特采樣檢測、確定信號的存在狀態，結果送到缺相檢測電路。經缺相檢測電路檢測，輸出缺相指示。當三相正弦波信號都輸入時，A相、B相、C相對應的輸出端管腳12、11、10輸出為低電平；發生缺相時，對應的管腳將輸出高電平。經過缺相檢測，再進行相序判斷，若輸入的為正序，則9腳輸出高電平指示正序；若輸入為逆序，則8腳輸出高電平指示反序。在缺相狀態下，管腳9、8皆輸出低電平。管腳13為內部脈沖發生電路的外接電容。

2 系統設計

2.1 系統框圖

根據TC783A的具體特點及功能，系統設計框圖如圖2所示。

系統主要由直流電源、交流三相信號采集、相序檢測、指示和輸出控制五個部分組成。交流三相信號采集完成115 V/400 Hz或36 V/400 Hz電源信號的采集；直流電源為整個模塊提供工作電源；相序檢測部分完成相序的檢測；指示部分根據檢測結果指示出相序和缺相狀態，輸出控制部分通過繼電器實現外圍電路控制。

2.2 電路設計

（1）直流電源。

電源采用直流電源轉換芯片WRF2412，可將18 V～36 VDC轉換為12VDC，適用范圍寬。

（2）交流三相信號采集。

以115 V/400 Hz三相交流電源為例，交流電源信號通過電阻分壓、限流和電容濾波，得到13 V左右的交流電壓信號，與直流電源經電阻分壓后8 V左右的偏置電壓疊加，輸出給相序檢測部分。36 V/400 Hz三相交流電源的只需更換分壓電阻即可。

（3）相序檢測。

TC783A將輸入的交流電壓信號進行分析處理，輸出缺相、正序和逆序信號。內部脈沖發生電路的工作頻率由外接電容C1控制，此處選擇0.01 μF。

（4）結果指示與輸出控制。

檢測結果通過LED燈指示“缺A相”、“缺B相”、“缺C相”、“正序”和“逆序”五種工作狀態。輸出控制通過繼電器實現“缺相”、“正序”和“逆序”控制信號輸出。

2.3 成品展示

依據上述電路設計的相序檢測模塊成品見圖3，通過測試，效果良好。

3 結語

實際應用結果表明，基于TC783A的相序檢測模塊滿足多種電壓的航空三相電源相序檢測的要求。該模塊通過加裝電池板進行改進，還可作為便攜式手持設備實現機上電源相序檢測，也可作為其他機電設備的電源保護或控制模塊，保證機載設備電源相序的正確性，具有便攜、簡易、準確、適用范圍廣等優點。

參考文獻

[1] 孟武勝，高慶，金博丕.基于PIC的航空電源相序檢測器的設計[J].機械與電子，2012（5）：57-58.

[2] 冷惠文，侯霞，王東興.一種三相電源相序與斷相自動檢測電路[J].電測與儀表，2003，40（5）：35-38.

[3] 侯志俊.新穎三相相序、缺相檢測電路[N].電子報，2004-06-20.

[4] 吳興錦.基于TC783A的三相電動機缺相保護電路的設計與實現[J].長沙航空職業技術學院學報，2011，11（1）：45-51.