[发明专利]基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测电路，尤其涉及一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路及检测方法。

背景技术

目前，单相交流电过零检测电路大都从两相线（L或N）通过电阻分压，当波形从正半周向负半周转换时，经过零位时，取出一个脉动信号电压。

采用单相交流电过零检测电路从两相线（L或N）通过电阻分压来实现的方法，其电路单一，检测脉动信号电压误差较大，同步可靠性差，存在过零点超前的敝端,效果也很不理想，电控系统及变频控制系统电机转速及频率无法保障。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路及检测方法。

本发明提供了一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路，包括变压器T1、全波整流电路、电阻分压电路、电容滤波电路和开关三极管输出电路，其中，所述变压器T1的初级接交流电，所述变压器T1的次级与所述全波整流电路的输入端连接，所述全波整流电路的输出端与所述电阻分压电路的输入端连接，所述电阻分压电路的输出端与所述电容滤波电路的输入端连接，所述电容滤波电路的输出端与所述开关三极管输出电路的输入端连接。

作为本发明的进一步改进，所述全波整流电路包括二极管D57和二极管D58，所述二极管D57的正极与所述变压器T1的次级A点连接，所述二极管D58的正极与所述变压器T1的次级B点连接，所述二极管D57、二极管D58的负极分别与所述电阻分压电路的输入端连接，所述二极管D57、二极管D58的电压取自变压器T1的次级A、B两点，经过二极管D57、二极管D58进行全波整流，形成脉动直流波形。

作为本发明的进一步改进，所述开关三极管输出电路包括开关三极管Q1，所述电阻分压电路用于分压，给所述开关三极管Q1的基极提供工作点偏置电压。

作为本发明的进一步改进，所述电阻分压电路包括电阻R38、电阻R39、电阻R40，所述电阻R39的一端分别与所述电阻R38、二极管D57的负极、二极管D58的负极连接，所述电阻R38的另一端接地，所述电阻R39的另一端分别与所述电阻R40、开关三极管Q1的基极连接，所述电阻R40的另一端接地。

作为本发明的进一步改进，所述电容滤波电路包括滤波电容C57，所述滤波电容C57的一端连接于所述电阻R39、开关三极管Q1的基极之间，所述滤波电容C57的另一端接地，所述滤波电容C57与所述开关三极管Q1的基极的连接点为C点，所述滤波电容C57经过电容滤波，滤去高频成分，形成C点电压波形。

作为本发明的进一步改进，所述开关三极管Q1的发射极接地，所述开关三极管Q1的集电极分别连接有零检测口D点和电阻R41。

作为本发明的进一步改进，所述零检测口D点连接有微控芯片。

作为本发明的进一步改进，当C点电压大于设定阈值时，开关三极管Q1导通，在开关三极管Q1的电极形成低电平；当C点电压低于设定阈值时，开关三极管Q1截止，开关三极管Q1的集电极通过电阻R41形成高电平，通过开关三极管Q1的反复导通、截止，在微控芯片的过零检测口D点形成脉冲波形，微控芯片通过判断，检测直流脉动电压的零点电位电压。

本发明还提供了一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测方法，包括以下步骤：

S1、将变压器T1的初级接入交流电；

S2、将全波整流电路的电压取自变压器T1的次极A、B两点，经过全波整流电路进行全波整流，形成脉动直流波形；

S3、通过电阻分压电路进行分压，给开关三极管Q1的基极提供工作点偏置电压；

S4、通过电容滤波电路进行电容滤波，滤去高频成分，形成C点电压波形；

S5、当C点电压大于设定阈值时，开关三极管Q1导通，在开关三极管Q1的电极形成低电平；当C点电压低于设定阈值时，开关三极管Q1截止，开关三极管Q1的集电极通过电阻R41形成高电平，通过开关三极管Q1的反复导通、截止，在微控芯片的过零检测口D点形成脉冲波形，微控芯片通过判断，检测直流脉动电压的零点电位电压。

本发明的有益效果是：能精准有效的检测出脉动直流信号过零点电压，从而达到控制系统调节电机的功率，转速或频率目的，电压误差小，同步可靠性高，精准，安全。

附图说明

图1是本发明一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路的电路示意图。

图2是本发明一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路的波形图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。