[发明专利]市电检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及电压检测领域，尤其涉及一种市电检测装置。

背景技术

在变频空调器的电子控制器设计系统里面需对市电进行检测及市电交越过零检测，根据市电的稳定程度来控制压缩机的运行以及室内风机、室外风机的搭配来使空调运行在一个最佳的运行状态。而在传统的市电检测中，通常采用工频变压器进行降压，并经过整流后再分压，最后再送入单片机进行AD计算，得出AD值后进行查表，以检测市电。传统的市电检测电路如图1所示。其中，电阻R1为电压取样电阻；电容C1、C2为滤波电容；电阻R2为限流电阻，用来保护单片机端口；二极管D2为续流二极管，当电阻R2两端的电压大于5V时进行续流，不让电压进入单片机端口，因此起到保护作用。

空调的室内机通常情况下采用交流的P机电机，控制转速时需要以交流过零来控制，因此得知市电的过零信号就非常重要，也就需要电路来实现过零检测，传统的方式如图2所示。其中，二极管D3~D6为桥式整流，电容C3为滤波电容；电阻R3、R4为上下偏置分压电阻，电容C4为滤波电容，电阻R5为上接电阻，电阻R6为限流电阻，电容C5为滤波电容。变压器次级电压经过整流形成脉动直流波形，电阻分压后，再经过电容滤波，滤去高频成分，形成C点电压波形；当C点电压大于0.7V时，三极管Q1导通，在三极管集电极形成低电平；当C点电压低于0.7V时，三极管Q1截止，三极管集电极通过上拉电阻R5，形成高电平。这样通过三极管的反复导通、截止，在芯片过零检测端口D点形成100Hz脉冲波形，芯片通过判断，检测电压的零点。

上述市电检测中，需要分别设置市电检测电路及过零点检测电路，从而增加了电路的电路设计及制作成本。

发明内容

本发明实施例的主要目的是提供一种市电检测装置，旨在减少电路设计和制造成本。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种市电检测装置，包括第一降压滤波电路、第二降压滤波电路、电压转换电路和单片机，所述第一降压滤波电路的第一端与市电火线连接，第二端与电压转换电路连接；第二降压滤波电路的第一端与市电零线连接，第二端与电压转换电路连接；所述电压转换电路用于将市电交流电压转换为0~5V的正弦波，并输出给单片机；所述单片机用于对运算放大器输出的电压进行模数转换，获得数字电压值，并根据数字电压值检测市电及市电的过零点。

优选地，所述电压转换电路包括第一钳位二极管、第二钳位二极管、运算放大器和反馈增益电阻；运算放大器包括正相输入端、反相输入端、电源端、地端及输出端，其中正相输入端与第二降压滤波电路的第二端连接，反相输入端与第一降压滤波电路的第二端连接；电源端与5V电源连接，地端接地；正相输入端还接收一2.5V的基准电压；输出端与单片机连接，而且输出端还通过增益反馈电阻与反相输入端连接；第一钳位二极管的正极连接在第二降压滤波电路的第二端与运算放大器的正相输入端连接的节点上，负极连接在第一降压滤波电路的第二端与运算放大器的反相输入端连接的节点上；第二钳位二极管的正极连接在第一降压滤波电路的第二端与运算放大器的反相输入端连接的节点上，负极连接在第二降压滤波电路的第二端与运算放大器的正相输入端连接的节点上。

优选地，所述第一降压滤波电路包括第一降压电阻及第一滤波电容；所述第二降压滤波电容包括第二降压电阻及第二滤波电容；该第一降压电阻一端与市电火线连接，另一端与电压转换电路中运算放大器的反相输入端连接，也经由第一滤波电容接地；第二降压电阻一端与市电零线连接，另一端与电压转换电路中运算放大器的正相输入端连接，也经由第二滤波电容接地。

优选地，所述第一降压滤波电路还包括第三降压电阻，所述第三降压电阻一端连接第一降压电阻与第一滤波电容的连接节点，另一端连接运算放大器的反相输入端；第二降压滤波电路还包括第四降压电阻，所述第四降压一端连接第二降压电阻与第二滤波电容的连接节点，另一端与运算放大器的正相输入端连接。

优选地，第一降压电阻包括第一电阻、第二电阻、第三电阻，其中第一电阻、第二电阻、第三电阻串联后一端与市电火线连接，另一端与运算放大器的反相输入端连接，也经由第一滤波电容接地；第二降压电阻包括第四电阻、第五电阻、第六电阻，其中第四电阻、第五电阻、第六电阻串联后一端与市电零线连接，另一端与运算放大器的正相输入端连接，也经由第二滤波电容接地。

优选地，所述第一降压电阻与第二降压电阻中的电阻都为贴片电阻。