[发明专利]从交流线路导出触发信号的装置

说明书

本发明一般说来涉及触发电路领域，具体地说，涉及从交流电源线路导出触发信号的电路。

许多电子产品执行一些需要与向该产品供电的交流线路电压同步的功能。一种这样的产品是示波器，而所指的功能是交流线路触发。

必须从交流电源线路导出交流信号并且将它输送到处理电路以便执行所需要的功能。为此通常使用变压器。该变压器在所述交流电压是加在两线制交流电源系统两侧中的一例或者加在其双侧方面是不敏感的。该变压器提供与所述交流线路的必要的安全隔离，并且产生与所述交流线路电压一模一样的信号。遗憾的是，由于变压器和相关的电路耦合到交流电源线路，所以，该变压器必须得到某些管理机构的认可，并且，设计方面的任何改动都必须经过再认可。此外，变压器在生产成本和处理费用方面也是不受欢迎的。

经常用于从交流线路导出信号并且将它输送到处理电路的另一种装置是光隔离器。光隔离器利用在其输入侧的限流发光二极管和在其输出侧的光敏晶体管。借助于发光二极管响应交流线路信号而产生的光实现光隔离器的输入和输出侧之间的耦合，所述光照亮光敏晶体管的基极，使它导通。光隔离器在需要适当的试验和认可方面以及成本方面存在和变压器一样的缺点。此外，随着交流线路电压的幅度变化，光隔离器呈现不希望有的触发时序变化。

需要一种从交流线路导出信号的成本低的方法，该方法不需要某机构的测试和认可而仍然提供所需要的安全隔离。

一种用来从交流线路导出信号并且把它输送到处理电路的装置和方法利用两根导线，其中每一根导线以非导电的方式固定到并且电容性地耦合到两线制交流电源线路的相应的一根上。电容传感器中的每一个耦合到用于放大的差动放大器的相应的输入端。

本发明的一个方面是：由于输出信号和交流电源线路信号一模一样，所以，可以把检测阈值设置在0伏或者0伏附近。这使得检测点对交流电源线路的幅度变化不敏感。

在一个实施例中，在差动放大器的单端输出端产生输出信号，并且，把该信号加到低通滤波器，以便消除不需要的比较高的频率。另一个放大器提供对所述交流电源线路信号的滤波后的表示的比较大的放大，并且包括限幅电路，以便适应可能加到该仪器上的宽范围的交流线路电压。

图1以方块图的形式显示本发明。

图2以图示的形式显示本发明的实施例。

图3部分地以示意图的形式、部分地以方块图的形式显示本发明的实施例。

在以下的附图中，以相似的号码标注的元件起相似的作用，例如，元件105a、205a和305a分别指的是图1、图2和图3中相似的导线。

参考图1，可以是示波器的仪器100经由耦合到内部电源120的一对导线105a、105b接收来自交流线路的电力。内部电源120向仪器100的电路系统提供操作功率。包括导线110a和110b的一对读出线中的每一根以非导电的形式固定到、并且以电容耦合的形式耦合到交流电源线路导线105a和105b中的相应的一根上。导线110a和110b称为信号传感导线，因为，它们以电容耦合的形式把代表交流线路电压的信号耦合到包括放大器130、低通滤波器140、另一个放大器150的处理通道，并且最后耦合到控制微处理器(up)160。

放大器130是一种均等地放大各输入交流信号的差动放大器，并且在单端输出端提供输出信号。放大后的交流信号加到低通滤波器140。低通滤波器140可以是RC滤波器，并且用来消除放大后的交流信号的不希望有的高频分量。放大器150是高增益放大器，用来提供交流信号处理通道中的放大倍数中的大部分。放大器150包括限幅电路，以便适应可能出现的宽范围的输入交流线路电压，后者可以是大约交流90伏至大约交流250伏。

参考图2的简图，一对导线205a、205b把来自交流线路的交流线路电压输送到电源(图2中未示出)。设置第一传感、或读出导线210a与交流线路导线205a邻接，而设置第二传感、或读出导线210b与交流线路导线205b邻接。读出导线以非导电的方式固定到交流线路导线上。最好采用使包括交流线路导线和读出导线的一对导线穿过可以热收缩的软绝缘管的套管并且加热的方法，使它们紧耦合。传感导线210a和210b的自由端耦合到差动放大器(图2中未示出)的输入端，以便输送电容耦合的用于放大的交流线路电压表示。