[发明专利]交流电源断电检测方法及直流变频压缩机的断电保护方法

说明书

技术领域

本发明属于电源电力检测技术领域，具体地说，是涉及一种用于检测交流电源是否断电的检测方法以及采用这种检测方法设计的直流变频压缩机的断电保护方法。

背景技术

交流市电或者三相电源断电检测不是一项新的技术，目前已经在工业、农业等各项领域得到广泛应用。例如：在水产养殖领域，若长时间断电，水体供氧不足，会造成鱼虾大量死亡的损失；在物品冷藏领域，一旦冷库断电，会对存储的产品的保存期产生影响；在机房管理领域，一旦机房断电，要求UPS电源立即启动，以满足机房的连续用电需求，等等。因此，在需要电源供应的各项领域，如何及时地获知断电信息，就显得尤为重要。

但是，目前的断电检测方法，实时性不高，一般采用鉴幅电路或者开关电路等进行断电检测，如图1所示。这种断电检测电路采用光电耦合器隔离技术或者采用变压器降压后，直接利用三极管开关电路检测交流电源的过零点，由此来判断交流电源是否断电。其工作原理是：当50Hz的交流输入电压经过光耦PC2隔离后，输出图2所示的周期为20ms的方波。如果将此方波输入到主控MCU，MCU采用边沿变化触发方式，最小检测间隔时间将是电源周期的一半，也就是t=10ms。这个检测时间t对于普通的交流电源检测应用场合是足够了，但对于像直流变频空调器这种采用逆变电源的应用场合是不够的。因为在交流电源断电的瞬间，如果不能够及时检出并执行相应的保护措施，会造成直流变频压缩机内部的永磁体退磁或者损坏逆变电源中智能电源模块IPM (Intelligent Power Module)内的逆变器件，从而造成整机产品的失效。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种实时性强的交流电源断电检测方法，能够对交流输入电源的电压变化进行实时检测，并在极短的时间内检测出电源的瞬时断电情况，从而有利于减少由于电网问题造成的用电设备损坏事故发生的几率。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种交流电源断电检测方法，检测交流电源的交流电压波形，当交流电压的幅值的绝对值小于保护阈值Vp，且持续时间超过设定的维持时间T时，判定所述交流电源断电；其中，所述维持时间T大于交流电压正常时，在过零点前后从-Vp变化到+Vp或者从+Vp变化到-Vp所经历的死区时间t₀。

由于输入到电气设备的交流电源都有一定的电压允许范围，为了提高断电检测的准确性，假设所述交流电压的输入范围在Vac_min至Vac_max之间，其中，Vac_min和Vac_max均为交流电压的有效值，根据有效值为Vac_min的交流电压确定所述的死区时间t₀。 

进一步的，所述T=t₀*k，其中，k为大于1的系数，且T小于等于4毫秒。

优选的，所述k优选在大于1、小于等于1.5的范围内取值，在保证准确检测的同时，加快检测结果生成的速度，以便在交流电源断电后的尽可能短的时间内做出响应。

又进一步的，所述交流电源为单相交流电源，为了方便对所述交流电源的交流电压波形进行采集、判断，优选对所述交流电源的交流电压进行同步等比例缩小，然后传输至处理器与等比例缩小后的保护阈值Vp进行比较，若小于缩小后的保护阈值Vp，则启动计时，并在计时时间到达所述的维持时间T时，生成交流电源断电的检测结果。

再进一步的，所述交流电源通过一运算放大电路输出同步等比例缩小的交流电压，调节通过运算放大电路输出的交流电压的中心电压，使输出的交流电压的幅值在整个周期内均为正值，且电压峰值小于处理器所允许的接口电压。

更进一步的，在所述运算放大电路中包括一个运算放大器，将所述运算放大器的同相输入引脚和反相输入引脚各自经由一个等阻值的电阻与交流电源的火线和零线一对一连接，且将同相输入引脚通过第三电阻连接到偏置电压，反相输入引脚通过第四电阻连接到运算放大器的输出引脚；其中，第三电阻和第四电阻的阻值相等，偏置电压值等于所述的中心电压；调节四个电阻的阻值，使通过运算放大器输出的交流电压满足处理器的接收要求。

优选的，所述中心电压为处理器的接口电压的一半。