CN101105511A - 开关管电压过零检测系统及方法 - Google Patents

开关管电压过零检测系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101105511A
CN101105511A CNA2007100756292A CN200710075629A CN101105511A CN 101105511 A CN101105511 A CN 101105511A CN A2007100756292 A CNA2007100756292 A CN A2007100756292A CN 200710075629 A CN200710075629 A CN 200710075629A CN 101105511 A CN101105511 A CN 101105511A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chip microcomputer
resistance
diode
described single
switch tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007100756292A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100580462C (zh
Inventor
宋护朝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Topband Co Ltd
Original Assignee
TUOBANG ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHENZHEN CITY
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TUOBANG ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHENZHEN CITY filed Critical TUOBANG ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHENZHEN CITY
Priority to CN200710075629A priority Critical patent/CN100580462C/zh
Publication of CN101105511A publication Critical patent/CN101105511A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100580462C publication Critical patent/CN100580462C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

本发明通过一单管他激开关电源电路、一触发电路和一单片机实现PWM直接驱动电磁感应能量传递电路的开关管电压过零点检测。由触发电路在LC振荡电压峰值点输出下降沿触发信号，并将此信号传送给单片机进行处理，单片机采集多次时间取其均值输出到PWM输出模块。本发明采用普通单片机即可实现，不需要停止主驱动信号，在负载大范围变动时能及时跟踪过零点变化。

Description

开关管电压过零检测系统及方法
技术领域
本发明涉及一种利用普通单片机实现PWM直接驱动电磁感应能量传递电路的开关管电压过零点检测的系统及方法。
背景技术
如今电磁感应能量传递电路使用越来越广泛，诸如电磁炉，无极灯，感应取电，热处理等领域。随着单片机产品性能的不断提高，PWM直接驱动电磁感应能量传递电路因成本低而被广泛使用。这种电路处理方式的关键，是在主谐振回路连续工作的条件下检测开关管电压过零点。检测的目的是为了达到开关管零电压开启。现有的技术一般是通过在主振荡线圈两端加电压比较器，测试实时主谐振频率，从而达到PWM信号与开关管电压过零同步的目的。这种方法的不足一是要在测试期间停止主驱动信号运行，二是难以解决负载大范围变化时的过零点的快速跟踪问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种不需要停止主驱动信号，在负载大范围变动时能及时跟踪过零点变化的系统。
为实现上述目的，本发明采用一触发电路，用于在LC振荡电压峰值点输出下降沿触发信号，并将此信号传送给单片机进行处理。触发电路由一第三电容、第一至第三电阻、第一至第三二极管组成，其中，第三电容一端连接单管他激开关电源电路，另一端连接第二电阻。第二电阻另一端和第一电阻一端以及第一二极管的正极连接，为节点N1。节点N1连接第二二极管负极，第二二极管的正极连接第三二极管的负极，和第三电阻一端，并连接单片机的I/O口。第一电阻另一端连接第三二极管正极，并与单片机的VDD连接。第三电阻另一端连接第一二极管的负极。
为实现上述目的，本发明还提供一种不需要停止主驱动信号，在负载大范围变动时能及时跟踪过零点变化的方法，包括步骤：
单片机等待PWM驱动的后沿；
单片机在后沿到达时启动定时器，等待I/O口的下降沿信号；
当下降沿信号到达，单片机关闭定时器，存储定时时间x；
单片机将存储的定时时间x乘以2，得2x作为下次PWM信号的驱动电平之后的间歇时间；
多次采集定时时间x，取平均值乘以2，再输出到单片机的PWM发生模块。
本发明采用普通单片机，不需要停止主驱动信号，在负载大范围变动时能及时跟踪过零点变化。
附图说明
图1为本发明开关管电压过零检测系统及方法电路框图；
图2为本发明开关管电压过零检测系统及方法一次时间采集的软件流程图；
图3为本发明开关管电压过零检测系统及方法的PWM、开关管C极、单片机I/O口电压波形的关系图。
具体实施方式
如图1所示，在本实施例中，主振荡线圈10是能量交换的媒介，电容11和主振荡线圈10构成谐振回路。开关管2和主振荡线圈10，电容11构成普通的单管他激开关电源电路。
触发电路3用于在LC振荡电压峰值点输出下降沿触发信号。触发电路3由第三电容13、第一至第三电阻31至33、第一至第三二极管21至23组成，其中，第三电容13一端连接单管他激开关电源电路，另一端连接第二电阻32。第二电阻32另一端和第一电阻31一端以及第一二极管21的正极连接，为节点N1。节点N1连接第二二极管22负极，第二二极管22的正极连接第三二极管23的负极，和第三电阻33一端，并连接单片机1的I/O口。第一电阻31另一端连接第三二极管23正极，并与单片机1的VDD连接。第三电阻33另一端连接第一二极管21的负极。
一旦开关管2导通，电容13很快达到平衡状态，两端电压为VDD，也就是说电阻32通过电流几乎为零，二极管21处于截至状态。同时，取电阻33阻值大大超过电阻31的阻值，例如本实施方式取20倍左右，那么单片机1的I/O口从电阻31，二极管22，和电阻33分压得到高电平信号。一旦开关管2截至，储存在主振荡线圈10中的磁场能量即刻向电容11转移，主振荡线圈10同时也通过电容13，电阻32，二极管22，电阻33，电容12释放能量，加上二极管23的钳位作用，单片机1的I/O口也保持高电平；当储存在主振荡线圈10中的磁场能量全部转移到电容11后，电容11中的电场能量开始向主振荡线圈10中释放，这也是开关管电压的峰值电压点，这时候储存在电容13中的电场能量也开始沿着主振荡线圈10，电容12、二极管21和电阻32的路径放电，也就是从这时候起二极管21开始正向导通了，节点N1的电压为负，二极管22不再导通，单片机1的I/O口电平在电阻33的下拉下变为零。通过此过程，本系统可捕捉开关管2的电压峰值点。
如图2和图3所示，为本发明的一次时间采集软件处理流程图。在步骤S210中，单片机1等待PWM驱动信号的后沿；在步骤S220中，单片机1在后沿到达时启动自身的定时器，等待I/O口的下降沿信号；在步骤S230中，当下降沿信号到达，单片机1关闭自身的定时器，存储定时时间x；在步骤S240中，单片机1将步骤S230中存储的定时时间x乘以2，得2x，作为下次PWM信号的驱动电平之后的间歇时间，完成一次时间采集。此处的优选方案为，单片机1重复执行多次流程图中步骤，将多个x值取其均值，再乘以2得2x，将此结果输出到单片机1的PWM发生模块，PWM发生模块为普通单片机通常具备的软件功能模块。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (4)

1.一种开关管电压过零检测系统，包括一单管他激开关电源电路、一触发电路和一单片机：所述单管他激开关电源电路与所诉触发电路连接，所述触发电路与所述单片机连接，由所述触发电路在振荡电压峰值点输出下降沿触发信号，并将此信号传送给所述单片机进行处理，其特征在于，
所述触发电路包括一第三电容、第一至第三电阻、第一至第三二极管；其中，所述第三电容一端连接所述单管他激开关电源电路，另一端连接所述第二电阻；所述第二电阻另一端和所述第一电阻一端以及所述第一二极管的正极连接，并连接所述第二二极管负极，所述第二二极管的正极连接所述第三二极管的负极，和所述第三电阻一端，并连接所述单片机的I/O口；所述第一电阻另一端连接所述第三二极管正极，并与所述单片机的VDD连接；所述第三电阻另一端连接所述第一二极管的负极。
2.如权利要求1所述开关管电压过零检测系统，其特征在于，所述第三电阻阻值至少是所述第一电阻阻值的20倍。
3.一种开关管电压过零检测方法，其特征在于，包括步骤：
所述单片机等待PWM驱动的后沿；
所述单片机在后沿到达时启动定时器，等待I/O口的下降沿信号；
当下降沿信号到达，所述单片机关闭定时器，存储定时时间；
所述单片机将存储的定时时间乘以2，作为下次PWM信号的驱动电平之后的间歇时间。
4.如权利要求3所述开关管电压过零检测方法，其特征在于，还包括步骤：所述单片机多次采集定时时间，取其平均值再乘以2，再输出到所述单片机的PWM发生模块。
CN200710075629A 2007-08-04 2007-08-04 开关管电压过零检测系统及方法 Expired - Fee Related CN100580462C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200710075629A CN100580462C (zh) 2007-08-04 2007-08-04 开关管电压过零检测系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200710075629A CN100580462C (zh) 2007-08-04 2007-08-04 开关管电压过零检测系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101105511A true CN101105511A (zh) 2008-01-16
CN100580462C CN100580462C (zh) 2010-01-13

Family

ID=38999498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200710075629A Expired - Fee Related CN100580462C (zh) 2007-08-04 2007-08-04 开关管电压过零检测系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100580462C (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101246202B (zh) * 2008-03-21 2010-06-09 北京联合大学生物化学工程学院 采用双单片机的交流电力电子开关触发状态实时检测电路
CN101969270A (zh) * 2009-12-31 2011-02-09 四川虹欧显示器件有限公司 开关电源
CN102239636A (zh) * 2008-11-06 2011-11-09 伊莱克斯家用产品公司 具有过零点检测电路的电器控制系统
CN103018540A (zh) * 2012-11-20 2013-04-03 山西省电力公司阳泉供电公司 6-10kv线路的零序电压检测装置
CN105182049A (zh) * 2015-09-16 2015-12-23 湖南格兰德芯微电子有限公司 射频信号峰值探测器
CN107147286A (zh) * 2017-07-03 2017-09-08 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 开关电源电感的电流过零检测方法、电路及控制方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4345169A (en) * 1980-10-27 1982-08-17 Siemens Corporation Zero crossing detector

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101246202B (zh) * 2008-03-21 2010-06-09 北京联合大学生物化学工程学院 采用双单片机的交流电力电子开关触发状态实时检测电路
CN102239636A (zh) * 2008-11-06 2011-11-09 伊莱克斯家用产品公司 具有过零点检测电路的电器控制系统
CN102239636B (zh) * 2008-11-06 2014-04-30 伊莱克斯家用产品公司 具有过零点检测电路的电器控制系统
CN101969270A (zh) * 2009-12-31 2011-02-09 四川虹欧显示器件有限公司 开关电源
CN103018540A (zh) * 2012-11-20 2013-04-03 山西省电力公司阳泉供电公司 6-10kv线路的零序电压检测装置
CN103018540B (zh) * 2012-11-20 2015-07-01 山西省电力公司阳泉供电公司 6-10kv线路的零序电压检测装置
CN105182049A (zh) * 2015-09-16 2015-12-23 湖南格兰德芯微电子有限公司 射频信号峰值探测器
CN107147286A (zh) * 2017-07-03 2017-09-08 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 开关电源电感的电流过零检测方法、电路及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100580462C (zh) 2010-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100580462C (zh) 开关管电压过零检测系统及方法
CN202183629U (zh) 一种智能无线充电器
CN104269943A (zh) 无线能量传输系统的频率跟踪装置及其频率跟踪方法
CN201113782Y (zh) 用于开关电源电路的过零检测电路
CN101521472A (zh) 变频器的预充电控制电路
CN202837520U (zh) 交流电源断电检测电路及直流变频空调器
CN105634300A (zh) 一种开路式优化翻转时间的压电能量采集整流器
CN103454581A (zh) 一种接触器性能测试设备
CN102435828B (zh) 一种隔离式线电压过零检测电路
CN105490501B (zh) 一种振动能量采集与无线发射装置
CN202004661U (zh) 一种稀土超磁致伸缩换能器驱动电源
CN201985519U (zh) 电容脉冲放电装置、电容投切开关
CN105490563A (zh) 一种短路式电容分裂结构的压电能量采集整流器
CN101325363A (zh) 自带动态电源的谐振驱动模块控制方法
CN107070441A (zh) 一种开关电源的软开关电路
CN102096110A (zh) 适用于皮带传送机构的金属探测装置
CN103353566B (zh) 用于模拟电路设备的电池在位检测电路
CN200980860Y (zh) 一种输液监测器
CN203337781U (zh) 电源检测电路、电源电路及电子设备
CN105490564B (zh) 一种优化翻转时间的压电能量采集整流器
CN204967397U (zh) 车载充电器
CN102087906B (zh) 充磁机未充磁报警装置以及带未充磁报警装置的充磁机
CN204903660U (zh) 电磁场检测装置和用该装置制成的电能表
CN205029898U (zh) 电磁加热系统及其浪涌检测装置
CN201163725Y (zh) 一种主备电源自切装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: SHENZHEN TOPBAND CO.,LTD

Free format text: FORMER NAME: SHENZHEN TOPBAND ELECTRONICS + TECHNOLOGY CO., LTD.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 518000 Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District Research Institute of Tsinghua University village B District 4 floor Tuobang electronic Polytron Technologies Inc

Patentee after: Shenzhen Topband Co., Ltd.

Address before: 518000 Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District Research Institute of Tsinghua University village B District 4 floor Tuobang electronic Polytron Technologies Inc

Patentee before: Tuobang Electronic Science and Technology Co., Ltd., Shenzhen City

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100113

Termination date: 20170804

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee