隔離式精準(zhǔn)過零檢測電路制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種隔離式精準(zhǔn)過零檢測電路，包括電源電路部分、高壓過零檢測電路部分、信號增強(qiáng)電路部分、光耦推動電路部分和隔離輸出電路部分。所述電源部分包括電阻R5、電阻R6、電阻R9、整流二極管D1、整流二極管D3、穩(wěn)壓二極管ZD1、電容C3、電容C4、電容C6。所述高壓過零檢測電路部分包括電阻R3、電阻R4、三極管Q2、電容C5、整流二極管D2。所述信號增強(qiáng)電路部分包括電阻R1、電阻R7、電容C1、三極管Q1。所述光耦推動電路部分包括電阻R2、電阻R8、電容C2。所述隔離輸出電路部分包括電阻R10。本發(fā)明專利技術(shù)設(shè)計合理，提高了強(qiáng)弱電隔離電路中過零檢測的精準(zhǔn)度，降低了功率精度控制要求高的產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和開發(fā)難度，縮短了開發(fā)周期。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于家電用過零檢測設(shè)備領(lǐng)域，具體地說，涉及一種隔離式精準(zhǔn)過零檢測電路。
技術(shù)介紹
在一些家用電器中，控制板利用單片機(jī)軟件對交流負(fù)載進(jìn)行調(diào)功，以此來達(dá)到控制加熱、控制轉(zhuǎn)速的目的，首先需要檢測交流電中的零點(diǎn)，也就是零線、火線電壓相等的那一刻，并以此時刻為準(zhǔn)，向后延時一定時間，再觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，讓負(fù)載工作在一個不完整的可以控制的正弦波供電環(huán)境，改變功率，達(dá)到控制目的。目前過零檢測電路分為兩類：檢測強(qiáng)電和檢測弱電；供電設(shè)計分兩類：強(qiáng)弱電隔離和強(qiáng)弱電非隔離。現(xiàn)有過零檢測電路中，唯有檢測強(qiáng)電、強(qiáng)弱電非隔離的電路應(yīng)用中，過零檢測準(zhǔn)確，滾筒洗衣機(jī)電機(jī)調(diào)速檢測過零電路屬該類電路，過零檢測準(zhǔn)確、及時。檢測弱電信號，因為強(qiáng)電、弱電電壓比例的問題，在弱電端檢測到零點(diǎn)時，其當(dāng)前電壓需要乘以強(qiáng)弱電電壓比才是檢測到零點(diǎn)時對應(yīng)強(qiáng)電端的實際電壓。檢測強(qiáng)電帶隔離的基本就是強(qiáng)電串聯(lián)大電阻后給光耦供電，串聯(lián)電阻一般使用47K-100K，電阻越小功耗越大、發(fā)熱越嚴(yán)重，而要保證光耦可靠的工作，輸入電流需要>=1mA，檢測到零點(diǎn)信號時，強(qiáng)電端電壓差不多也50V往上了。現(xiàn)有強(qiáng)弱隔離設(shè)計的產(chǎn)品中，根本無法做到準(zhǔn)確、實時的撲捉零點(diǎn)，弱信號檢測比如變壓器后面檢測還會帶來一些雜波，光耦隔離檢測的光耦自身電流傳送比就差異很大，一般傳送比例在50%~600%。在一些干擾脈沖、過零滯后時間不固定的的條件下，想要通過軟件分辨出真實的過零點(diǎn)，從而達(dá)到準(zhǔn)確的控制，幾乎是不可能的。目前的產(chǎn)品看起來運(yùn)行穩(wěn)定，那也只是表面現(xiàn)象，真實的功率是在波動的，對于一些要求高的應(yīng)用產(chǎn)品，就得采取一些其它的辦法，比如變頻、直流控制、多種反饋信號參與計算，既增加了電路復(fù)雜程度和產(chǎn)品成本，另外也增加了開發(fā)難度、延長了開發(fā)周期。所以，對于技術(shù)人員來說，亟待解決的問題是開發(fā)一種隔離式精準(zhǔn)過零檢測電路，設(shè)計合理，準(zhǔn)確實時的零點(diǎn)檢測電路與強(qiáng)弱電隔離的設(shè)計方案完美的結(jié)合在一起，強(qiáng)電端采用低成本、功耗低的阻容降壓原理得到檢測電路所需要低壓工作電源，檢測電路直接檢測強(qiáng)電過零點(diǎn)，輸出部分采用光耦隔離，光耦驅(qū)動電流2mA，保證光耦能可靠的工作，光耦輸出端能提供>=1mA的電流輸出，供單片機(jī)電路使用，提高了強(qiáng)弱電隔離電路中過零檢測的精準(zhǔn)度，降低了功率精度控制要求高的產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和開發(fā)難度，縮短了開發(fā)周期，使產(chǎn)品能夠更快的投入生產(chǎn)，適于推廣。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種隔離式精準(zhǔn)過零檢測電路，設(shè)計合理，準(zhǔn)確實時的零點(diǎn)檢測電路與強(qiáng)弱電隔離的設(shè)計方案完美的結(jié)合在一起，提高了強(qiáng)弱電隔離電路中過零檢測的精準(zhǔn)度，降低了功率精度控制要求高的產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和開發(fā)難度，縮短了開發(fā)周期，使產(chǎn)品能夠更快的投入生產(chǎn)，適于推廣。為解決上述問題，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：隔離式精準(zhǔn)過零檢測電路，其特征在于：包括電源電路部分、高壓過零檢測電路部分、信號增強(qiáng)電路部分、光耦推動電路部分和隔離輸出電路部分。作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述電源部分包括電阻R5、電阻R6、電阻R9、整流二極管D1、整流二極管D3、穩(wěn)壓二極管ZD1、電容C3、電容C4、電容C6，上述元器件組成阻容降壓電路，為過零檢測電路與信號增強(qiáng)、光耦推動電路提供5V電源；電阻R5、電阻R6給電容C3放電使用，在斷開電源后，將電容C3儲存電能緩緩釋放，便于電路維護(hù)；整流二極管D3在5V充電結(jié)束后提供給電容C3反向電流，便于下一個半周時能繼續(xù)給5V電路充電；穩(wěn)壓二極管ZD1、電容C4、電容C6，將電壓限制在5V，并濾除毛刺、儲存電能，使5V電壓平穩(wěn)。作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述高壓過零檢測電路部分包括電阻R3、電阻R4、三極管Q2、電容C5、整流二極管D2；所述高壓電信號通過電阻R3、電阻R4，以很微弱的電流驅(qū)動三極管Q2觸發(fā)導(dǎo)通，電容C5濾除電源上的雜波干擾，整流二極管D2保護(hù)三極管Q2在電源電壓反向時不被擊穿。作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述信號增強(qiáng)電路部分包括電阻R1、電阻R7、電容C1、三極管Q1；所述電阻R1、電阻R7、電容C1、三極管Q1共同組成了增強(qiáng)電路；電阻R7抑制基極電流避免過大，電阻R1、電容C1組成RC濾波電路消除工作環(huán)境的電磁信號對三極管Q1造成的干擾，三極管Q1集電極輸出與過零電壓同相的放大的電平信號。作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述光耦推動電路部分包括電阻R2、電阻R8、電容C2；所述過零檢測經(jīng)放大增強(qiáng)后輸出的電平信號經(jīng)由電阻R2限流驅(qū)動光耦，電阻R8、電容C2組成RC濾波電路濾除光耦干擾，避免誤觸發(fā)。作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述隔離輸出電路部分包括電阻R10；光耦輸出端集電極接隔離端電源，發(fā)射極接R10到隔離端得地，有過零信號時，光耦有電流輸出在電阻R10形成高電平，供單片機(jī)電路采集使用。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)設(shè)計合理，準(zhǔn)確實時的零點(diǎn)檢測電路與強(qiáng)弱電隔離的設(shè)計方案完美的結(jié)合在一起，強(qiáng)電端采用低成本、功耗低的阻容降壓原理得到檢測電路所需要低壓工作電源，檢測電路直接檢測強(qiáng)電過零點(diǎn)，輸出部分采用光耦隔離，光耦驅(qū)動電流2mA，保證光耦能可靠的工作，光耦輸出端能提供>=1mA的電流輸出，供單片機(jī)電路使用，提高了強(qiáng)弱電隔離電路中過零檢測的精準(zhǔn)度，降低了功率精度控制要求高的產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和開發(fā)難度，縮短了開發(fā)周期，使產(chǎn)品能夠更快的投入生產(chǎn)，適于推廣。同時下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。附圖說明圖1為本專利技術(shù)一種實施例的電路原理圖。具體實施方式實施例：如圖1所示，隔離式精準(zhǔn)過零檢測電路，包括電源電路部分、高壓過零檢測電路部分、信號增強(qiáng)電路部分、光耦推動電路部分和隔離輸出電路部分。所述電源部分包括電阻R5、電阻R6、電阻R9、整流二極管D1、整流二極管D3、穩(wěn)壓二極管ZD1、電容C3、電容C4、電容C6，上述元器件組成阻容降壓電路，為過零檢測電路與信號增強(qiáng)、光耦推動電路提供5V電源；電阻R5、電阻R6給電容C3放電使用，在斷開電源后，將電容C3儲存電能緩緩釋放，便于電路維護(hù)；整流二極管D3在5V充電結(jié)束后提供給電容C3反向電流，便于下一個半周時能繼續(xù)給5V電路充電；穩(wěn)壓二極管ZD1、電容C4、電容C6，將電壓限制在5V，并濾除毛刺、儲存電能，使5V電壓平穩(wěn)。所述高壓過零檢測電路部分包括電阻R3、電阻R4、三極管Q2、電容C5、整流二極管D2；所述高壓電信號通過電阻R3、電阻R4，以很微弱的電流驅(qū)動三極管Q2觸發(fā)導(dǎo)通，電容C5濾除電源上的雜波干擾，整流二極管D2保護(hù)三極管Q2在電源電壓反向時不被擊穿。所述信號增強(qiáng)電路部分包括電阻R1、電阻R7、電容C1、三極管Q1；所述電阻R1、電阻R7、電容C1、三極管Q1共同組成了增強(qiáng)電路；電阻R7抑制基極電流避免過大，電阻R1、電容C1組成RC濾波電路消除工作環(huán)境的電磁信號對三極管Q1造成的干擾，三極管Q1集電極輸出與過零電壓同相的放大的電平信號。所述光耦推動電路部分包括電阻R2、電阻R8、電容C2；所述過零檢測經(jīng)放大增強(qiáng)后輸出的電平信號經(jīng)由電阻R2限流驅(qū)動光耦，電阻R8、電容C2組成RC濾波電路濾除光耦干擾，避免誤觸發(fā)。所述隔離輸出電路部分包括電阻R10；光耦輸出端集電極接隔離端電源，發(fā)射極接R10到隔離端得地，有過零信號時，光耦有電流輸出在電本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
隔離式精準(zhǔn)過零檢測電路，其特征在于：包括電源電路部分、高壓過零檢測電路部分、信號增強(qiáng)電路部分、光耦推動電路部分和隔離輸出電路部分。

【技術(shù)特征摘要】
1.隔離式精準(zhǔn)過零檢測電路，其特征在于：包括電源電路部分、高壓過零檢測電路部分、信號增強(qiáng)電路部分、光耦推動電路部分和隔離輸出電路部分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離式精準(zhǔn)過零檢測電路，其特征在于：所述電源部分包括電阻R5、電阻R6、電阻R9、整流二極管D1、整流二極管D3、穩(wěn)壓二極管ZD1、電容C3、電容C4、電容C6，上述元器件組成阻容降壓電路，為過零檢測電路與信號增強(qiáng)、光耦推動電路提供5V電源；電阻R5、電阻R6給電容C3放電使用，在斷開電源后，將電容C3儲存電能緩緩釋放，便于電路維護(hù)；整流二極管D3在5V充電結(jié)束后提供給電容C3反向電流，便于下一個半周時能繼續(xù)給5V電路充電；穩(wěn)壓二極管ZD1、電容C4、電容C6，將電壓限制在5V，并濾除毛刺、儲存電能，使5V電壓平穩(wěn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離式精準(zhǔn)過零檢測電路，其特征在于：所述高壓過零檢測電路部分包括電阻R3、電阻R4、三極管Q2、電容C5、整流二極管D2；所述高壓電信號通過電阻R3、電阻R4，以很微弱的電流驅(qū)動三極管Q2觸發(fā)導(dǎo)通，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李治平，杜連令，
申請(專利權(quán))人：青島新芯智能電子科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37