[实用新型]交流电过零检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及交流电过零检测技术领域，尤其是涉及一种交流电过零检测电路。

背景技术

交流电过零检测电路能实现与交流电相位相关数据的检测，在输变电控制和电力线载波通信等方面广泛使用。然而，现有普通的交流电过零检测电路存在精准度差、电路复杂、功耗大、可靠性差等问题，在实际应用中并不是十分理想。

实用新型内容

本实用新型的目的就是克服了现有的交流电过零检测电路存在的问题，提供一种精准度高、电路简单、发热量小、可靠性高的交流电过零检测电路。

本实用新型采用了技术方案：一种交流电过零检测电路，包括电源充电电路和过零检测电路；所述电源充电电路是在交流电的两端依次串接电阻、二极管D1和电容C1，并在二极管D1和电容C1两端并列一个稳压管TS1；所述过零检测电路包括光耦U1、电容C2、三极管Q1和电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6，二极管D1的负极端依次串接光耦U1、电容C2、电阻R6和三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极与交流电的一端连接，三极管基极通过电阻R3与二极管D1的正极端连接，光耦U1两端并联电阻R4，电容C2两端并列电阻R5。

电源充电电路提供电源，过零检测电路对交流电的过零点进行检测，并发出交流电过零信号脉冲。电源充电回路：利用电阻限流和二极管的单向导电性，当交流电处于正半周时二极管正向导通，对电容充电；当交流电处于负半周时，二极管截止，电容上的电压基本维持不变。过零检测电路；在交流电过零，正半周刚开始的瞬间，导通光耦，发出交流电过零脉冲信号。驱动光耦的电路串接有电容，光耦导通时电容充电，当电容充满电后，光耦无电流流过，光耦的输出自动变为截止状态。

本实用新型的有益效果：本实用新型利用交流电的正半周对电容充电，为光耦提供电源；在交流电正半周刚到来的瞬间光耦导通，发出脉冲信号，表示此时交流电过零。本电路所用元件少，功耗低，所以使用时可靠性高，也节省了能源。本电路在国网电能表的低压电力线载波通信系统中进行试用，达到预期效果。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

在图1中，由电阻R1、R2、稳压管TS1、二极管D1、电容C1组成充电电路。L和N接到交流电源的两端，当交流电处于正半周时，电流经电阻R1、R2、二极管D1对电容C1充电，并由稳压管TS1限制充电电压。当交流电处于负半周时，交流电流经稳压管TS1，电阻R2、R1流过，由于有二极管D1的单向导电性，此时D1截止，所以电容C1上的电压基本保持不变。

在图1中，由电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、三极管Q1、电容C2、光耦U1组成过零检测电路。当交流电过零、正半周刚开始的瞬间，交流电流经电阻R1、R2、R3、Q1流过，三极管Q1导通，于是电容C1上的电能经U1的发光二极管端、电容C2、电阻R6、三极管Q1流过，光耦U1导通，发出交流电过零信号。此时由于电容C2很快就充满电，电流不能再继续流过光耦U1，所以光耦U1在发出脉冲后很快就截止了。由于在交流电正半周时Q1一直处于导通状态，当电容C2充满电后，电容C1上的电能就经电阻R4、R5、R6、三极管Q1流过，但这个电流要比往电容C1充电的电流小很多，这样就能确保电容C1上一直有合适的电压。这里电阻R6起限制电流大小的作用。当交流电负半周来临时，交流电流经稳压管TS1、电阻R2、R1流过，三极管Q1处于截止状态，此时电容C2上的电能经电阻R5释放掉，为下一次光耦U1导通、电容C2再次充电做好了准备。

电阻R1、R2可根据电阻选型和功率匹配，选用1只或多只电阻。