PS2501-1应用三相交流电源检测

在工业自动化电机控制领域，需要对输入的三相交流电源进行缺相和掉电检测。检测电路要求尽可能的快而准的检测到电源缺相和掉电故障，随后发出一系列的报警和保护动作。因此，掉电检测电路需要尽可能的简单、可靠以及安全性。Renesas的PS2501-1光耦有效实现了强弱电安规隔离以及信号的快速传输，最终实现了对电源缺相和掉电故障的快速、可靠及安全性检测。

      PS2501-1是一款耦合了一个砷化镓发光二极管和一个NPN型硅光电晶体管的光耦合器，具有高隔离电压，高集电极-发射极电压，高速开关等优点。

示图为PS2501-1内部引脚图

示图为PS2501-1实体图

特点

高隔离电压（BV=5000Vrms）

高集电极-发射极电压（VCEO=80V）

高速开关（TR=3us，TF=5us）(典型值)

安全标准：

- UL认证：No.E72422

应用领域

电源

电话/传真

FA/OA设备

可编程逻辑控制器

示图为缺相掉电检测电路原理图

由上图可知，PS2501-1光耦PC1实现了强弱电安规隔离和信号传输；功率电阻R1～R6为降压限流电阻，可防止PC1流过大电流损坏；分压采样电阻R7，其值大小影响电路欠压点的大小；整流二极管D1、D2、D3保证了光耦PC1任何时候均处于正偏状态；电阻R8、R9为PS2501-1光耦PC1原边分流电阻，保证了在缺相时，PL能输出梯形波；电阻R10为 PL信号的上拉电阻；电容C1、C2，滤波电容，为提高抗干扰能力。

具体的工作流程：R、S、T三相输入电压经前级电阻R1～R6降压限流、串联二极管D1～D3整流后，在R7两端得到一脉动直流电压。

当三相输入电压都正常时，整流输出电压可以维持光耦PC1导通，于是光耦输出信号PL为低电平。

掉电时，光耦截止，输出信号PL变为高电平（5V）。

缺相时，整流输出电压使光耦处于交替导通关断状态，输出信号PL成为脉冲梯方波。

CPU通过检测PL信号，便可判断输入三相交流电处于正常、缺相、掉电的何种状态。另外，此电路在输入电压跌落到一定值时，整流输出电压使光耦处于临界导通状态，此时输出将产生类似脉冲的波形，因此需合理选取R8、R9参数值，使此信号出现时的输入电压值低于CPU判定之欠压时的输入电压值，不致引起在欠压时出现误判缺相现象。

综上所述，由PS2501-1光耦构成的缺相掉电检测电路，在三种不同的输入状态正常、缺相、掉电下PL将输出三种不同的信号：低电平、脉冲梯形波、高电平，最终CPU可通过检测PL信号的状态来判断输入的状态，此电路简单、可靠，安全性高。