CN102879633A - 一种过零检测电路的安全防护结构 - Google Patents

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秦吉芳
洪浩
王伟峰
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Abstract

本发明公开了一种过零检测电路的安全防护结构，其包括：电阻R7、电阻R8、电阻R9、光耦PC1和内设切断电路单元的MCU，所述电阻R7和电阻R8并联且分别通过光耦PC1的1号和2号接入口接入光耦PC1中，电阻R9通过光耦PC1的4号接入口接入光耦PC1中，MCU的一端子通过光耦PC1的4号接入口接入光耦PC1中，光耦PC1的3号端口接地。本发明提供的过零检测电路的安全防护结构，不仅能够正确检测输出电压，还能够自行诊断是否有异常，可避免因过零检测电路的安全防护结构异常导致整个系统不稳定或安全隐患，具有极强的实用价值，可广泛推广应用。

Description

一种过零检测电路的安全防护结构
技术领域
本发明涉及一种过零检测电路的安全防护结构，具体说，是涉及一种既能够正确检测过零点、又能够自行诊断是否有异常的过零检测电路的安全防护结构。
背景技术
在一些交流调压或交流控制系统中，需要知道交流电的过零点，以便以此为基准，对交流电的通、断进行控制，以便得到想要的输出，过零点的可靠性对控制的品质有着直接的影响，如果过零检测回路出现异常，就会直接影响到输出，情况严重的会对设备或系统造成安全隐患，但目前没有一种既能够正确检测到过零点，又能够自行诊断是否有异常的过零检测电路的相关技术报道，现有技术不能对过零检测电路的安全进行有效防护，引起后续系统的不稳定性。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种既能够正确检测过零点、又能够自行诊断是否有异常的过零检测电路的安全防护结构。
为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种过零检测电路的安全防护结构，包括：电阻R7、电阻R8、电阻R9、光耦PC1和内设切断电路单元的MCU（MCU是微程序控制器Microprogrammed Control Unit的英文缩写），所述电阻R7和电阻R8并联且分别通过光耦PC1的1号和2号接入口接入光耦PC1中，电阻R9通过光耦PC1的4号接入口接入光耦PC1中，MCU的一端子通过光耦PC1的4号接入口接入光耦PC1中，光耦PC1的3号端口接地。
作为一种优选方案，光耦PC1输出高、低电平的频率是50HZ，占空比为50%。
作为进一步优选方案，高电平输出时间为10ms，低电平输出时间也为10ms。
作为一种优选方案，当过零检测电路中的输入电源在正半周期时，电流流经电阻R7、光耦PC1和电阻R8，光耦PC1导通，此时光耦输出低电平；当电源过零时，此时电压低至光耦的最小导通电压，光耦PC1此时关断，其输出为高电平；当输入电压在负半周期时，电流流经电阻R8、电阻R7，不流经光耦，PC1不导通，输出为高电平。
本发明的工作过程如下：
当过零检测电路开始运行后，MCU将实时采集光耦PC1的输出状态，并计算高低电平输出时间和低电平输出时间是否均为10ms；若该状态维持10ms后发生状态转换，则对转换后的状态进行计时，反之则说明发生故障；MCU对刚发生状态转换后的电路继续进行状态是否维持10ms后发生状态转换的判断，如果是，则进行正常处理，反之则说明发生故障；对故障进行故障处理后结束。
与现有技术相比，本发明提供的过零检测电路的安全防护结构，不仅能够正确检测过零点，还能够自行诊断是否有异常，可避免因过零检测电路的安全防护结构的异常导致整个系统不稳定或安全隐患，具有极强的实用价值，可广泛推广应用。
附图说明
图1是本发明提供的一种过零检测电路的安全防护结构的示意图；
图2为本发明提供的过零检测电路的交流输入波形；
图3为本发明提供的过零检测电路的光耦输出的电平波形；
图4是本发明提供的过零检测电路的工作流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及其实施例对本发明进一步详细地说明：
如图1所示：本发明提供的一种过零检测电路的安全防护结构，包括：电阻R7、电阻R8、电阻R9、光耦PC1和内设切断电路单元的MCU，所述电阻R7和电阻R8并联且分别通过光耦PC1的1号和2号接入口接入光耦PC1中，电阻R9通过光耦PC1的4号接入口接入光耦PC1中，MCU的一端子通过光耦PC1的4号接入口接入光耦PC1中，光耦PC1的3号端口接地。
作为一种优选方案，所述过零检测电路为检测交流电的过零点，并且将交流正余弦信号转化为固定频率及占空比高低电平信号的电路；当过零检测电路中的输入电源在正半周期时，电流流经电阻R7、光耦PC1和电阻R8，光耦PC1导通，此时光耦输出低电平；当电源过零时，此时电压低至光耦的最小导通电压，光耦PC1此时关断，其输出为高电平；当输入电压在负半周期时，电流流经电阻R8、电阻R7，不流经光耦，PC1不导通，输出为高电平。
图2所示为本发明提供的过零检测电路的交流输入波形，图3所示为本发明提供的过零检测电路的光耦输出的电平波形，对比图2和图3可见交流输入与光耦输出的对应关系：光耦PC1输出高、低电平的频率是50HZ，占空比为50%；即：高电平输出时间为10ms，低电平输出时间也为10ms。
如图4所示，本发明的工作过程如下：
当过零检测电路的安全防护结构开始运行后，MCU将实时采集光耦PC1的输出状态，并计算高低电平输出时间和低电平输出时间是否均为10ms；若该状态维持10ms后发生状态转换，则对转换后的状态进行计时，反之则说明发生故障；MCU对刚发生状态转换后的电路继续进行状态是否维持10ms后发生状态转换的判断，如果是，则进行正常处理，反之则说明发生故障；对故障进行故障处理后结束。
综上所述可见：本发明通过MCU采集光耦的输出状态，计算高低电平的频率及高低电平的占空比，通过对这两个参数进行比较，便能够自行诊断出过零检测电路是否有异常，以便在该电路发生异常时，相关系统能做出有效的保护，防止进一步发生危害。本发明所提供的过零检测电路的安全防护结构，不仅能够正确检测输出电压，还能够自行诊断是否有异常，可避免因过零检测电路的安全防护结构的异常导致整个系统不稳定或安全隐患，具有极强的实用价值，可广泛推广应用。
最后有必要在此说明的是：上述内容只用于对本发明的技术方案作进一步详细说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种过零检测电路的安全防护结构，其特征在于，包括：电阻R7、电阻R8、电阻R9、光耦PC1和内设切断电路单元的MCU，所述电阻R7和电阻R8并联且分别通过光耦PC1的1号和2号接入口接入光耦PC1中，电阻R9通过光耦PC1的4号接入口接入光耦PC1中，MCU的一端子通过光耦PC1的4号接入口接入光耦PC1中，光耦PC1的3号端口接地。
2.根据权利要求1所述的过零检测电路的安全防护结构，其特征在于：光耦PC1输出高、低电平的频率是50HZ，占空比为50%。
3.根据权利要求2所述的过零检测电路的安全防护结构，其特征在于：高电平输出时间为10ms，低电平输出时间也为10ms。
4.根据权利要求1所述的过零检测电路的安全防护结构，其特征在于：当过零检测电路中的输入电源在正半周期时，电流流经电阻R7、光耦PC1和电阻R8，光耦PC1导通，此时光耦输出低电平；当电源过零时，此时电压低至光耦的最小导通电压，光耦PC1此时关断，其输出为高电平；当输入电压在负半周期时，电流流经电阻R8、电阻R7，不流经光耦，PC1不导通，输出为高电平。
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