[实用新型]非在线不间断电源市电频率检测装置

说明书

本实用新型涉及一种非在线不间断电源市电频率检测装置。

在目前的非在线不间断电源装置中，一般仅有电压范围检测，而无法实现市电频率范围检测。使得非在线式不间断电源装置仅可保证稳压效果，而无法针对市电频率的变化而做出稳频的效果。

本实用新型的目的在于提供一种在市电电压正而频率变化超过一定范围时，能自动启动逆变状态，提供稳压稳频的正常非在线不间断电源市电频率检测装置。

本实用新型装置由市电脉冲取样、光电耦隔离、波形整形、微控制器串联而成，在本装置中CN1的1脚接市电火线，2脚接市电零线，R1、R2、R3、R4并联，并与U2的输入端串联，D1与U2输入端并联。U2输出端经R5与5V电源相连，C1与U2输出端并联，同时与R5串联组成波形整形电路，U2输出端与U1的4脚串联，U2输出的波形从U1的4脚输入。

本实用新型采用可编程微控制器，检测输入的市电周期，判断其频率是否处于正常范围。当市电频率处于不正常范围时送出一个电平信号，给控制电路控制不间断电源工作。由于采用了可编程微控制器。因此，其硬件电路很简单，同时又由于使用了光电隔离和微控制器看门狗措施，其稳定性和可靠性也是很高的。

图1为本实用新型的方框图。

图2为本实用新型的电原理图。

图3为本实用新型的软件流程图。

为了使本实用新型结构更加清楚完整，下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

本实用新型的硬件电路工作原理如图1所示：它是由市电脉冲取样、光电耦隔离、波形整形、微控制器串联而成，在本装置中CN1的1脚接市电火线，2脚接市电零线；R1、R2、R3、R4并联增加功率，并与U2的输入端串联，D1与U2输入端并联，防止反相电压加到U2的输入端，保护U2不会损坏。U2输出端经R5与5V电源相连，C1与U2输出端并联，同时与R5串联组成波形整形电路，滤除高频杂波。U2输出端与U1的4脚串联，U2输出的波形从U1的4脚输入。

当市电交流正半波时，CN1的1脚(L端)电压上升经过R1、R2、R3、R4降压限流后加至U2的1脚并使U2的1、2脚间的发光管导通发光，通过光电耦合使U2的3、4脚间的光敏管导通将U2的4脚(TP1点)电位拉成低电平；而此时的D1由于负极的电压大于正极电压而截止。当经过10ms后市电的正半波过去，负半波来到时，CN1的2脚(N端)变为高电位，使D1导通，而U2的1、2脚因为负极(2脚)电压高于正极(1脚)而截止，U2的3、4脚间的光敏管也截止，使U2的4脚(TP1点)保持高电位到市电的另一个正半波到来。如此周而复始，在U2的4脚(TP1点)就得到了与市电同频率的脉冲方波。这个脉冲方波经R5和C1的构成的低通滤波器，消去高频杂波脉冲后送到微控制器U2的输入端4脚做频率检测。并在U2的6脚(/Q端)和7脚(Q端)输出检测结果。

本实用新型的软件部分工作原理：当U1上电复位结束后，开始初始化工作，打开内部看门狗并完成寄存器设定，然后等待输入端4脚脉冲的上升沿到来，当脉冲上升沿到达时启动经过时间计数器，并不断检测输入端4脚的下一个脉冲上升沿是否到来。当该脉冲上升沿到来后，停止并读取出经过时间计数器的值，该值表示了输入端脉冲的周期值，然后判断这个值是否超过了规定的上下限值，如超过则使输出端Q(7脚)变化成高电平；输出端/Q(6脚)变化成低电平。从而完成了市电频率的范围检测功能。