CN103784099B - 过零检测电路及洗碗机 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电压检测领域，提供了一种过零检测电路及洗碗机。本发明通过采用包括限流模块、过零检测信号生成模块及过零检测控制模块的过零检测电路，在市电火线与市电零线接入交流市电后，当负载控制模块的使能端输出低电平时，过零检测信号生成模块在市电火线相对于市电零线为正电位或负电位时从限流模块引入或停止引入交流市电，并输出相应的过零检测信号至负载控制模块的过零检测端；当负载控制模块的使能端输出高电平时，过零检测控制模块控制过零检测信号生成模块停止从限流模块引入交流市电以使限流模块无电流通过，实现了在负载控制模块进入待机状态或不需要进行过零检测时，使限流模块无功耗产生，从而达到进一步降低功耗的目的。

Description

过零检测电路及洗碗机

技术领域

本发明属于电压检测领域，尤其涉及过零检测电路及洗碗机。

背景技术

目前，随着环保节能概念的推广以及人们对环保节能的日益重视，对于各种用电产品的能耗也开始制定了越来越严格的要求和能耗标准，特别是对待机功耗提出了比以往更高的要求。如欧盟所制定的从2013年开始生效的能耗标准中，针对只采用LED数显的洗碗机产品的待机功耗标准是小于0.5W。然而，现有的过零检测电路在用电产品处于通电状态下的功耗约为0.2W，也就是无论用电产品是处于工作状态或待机状态，过零检测电路都会一直工作并产生功耗，因此，现有的过零检测电路无法在用电产品处于待机状态时停止工作以降低功耗。

发明内容

本发明的目的在于提供过零检测电路，旨在解决现有的过零检测电路无法在用电产品处于待机状态时停止工作以降低功耗的问题。

本发明的一种技术方案是这样实现的，一种过零检测电路，包括整流电路、限流模块及过零检测信号生成模块，所述整流电路的第一输入端和第二输入端用于分别连接市电火线和市电零线，所述整流电路的输出端和接地端用于分别与负载控制模块的电源端和接地端连接，所述限流模块的输入端用于连接所述市电火线，所述限流模块的输出端用于连接所述过零检测信号生成模块的市电输入端，所述过零检测信号生成模块的输出端接所述负载控制模块的过零检测端，所述过零检测电路还包括过零检测控制模块，所述过零检测控制模块的市电输入端、市电输出端及控制端分别与所述过零检测信号生成模块的市电输出端、所述整流电路的接地端及所述负载控制模块的使能端相连接；

在所述市电火线与所述市电零线接入交流市电后，当所述负载控制模块的使能端输出低电平时，若所述市电火线相对于所述市电零线为正电位，则所述过零检测控制模块驱动所述过零检测信号生成模块从所述限流模块引入交流市电并输出相应的过零检测信号至所述负载控制模块的过零检测端，若所述市电火线相对于所述市电零线为负电位，则所述过零检测信号生成模块停止从所述限流模块引入交流市电并输出相应的过零检测信号至所述负载控制模块的过零检测端；当所述负载控制模块的使能端输出高电平时，所述过零检测控制模块控制所述过零检测信号生成模块停止从所述限流模块引入交流市电以使所述限流模块无电流通过。

本发明的另一目的还在于提供一种洗碗机，所述洗碗机包括负载控制模块和所述的过零检测电路。

本发明通过采用包括所述限流模块、所述过零检测信号生成模块及所述过零检测控制模块的过零检测电路，在所述市电火线与所述市电零线接入交流市电后，当所述负载控制模块的使能端输出低电平时，所述过零检测信号生成模块在所述市电火线相对于所述市电零线为正电位或负电位时从所述限流模块引入或停止引入交流市电，并输出相应的过零检测信号至所述负载控制模块的过零检测端；当所述负载控制模块的使能端输出高电平时，所述过零检测控制模块控制所述过零检测信号生成模块停止从所述限流模块引入交流市电以使所述限流模块无电流通过，实现了在负载控制模块进入待机状态或不需要进行过零检测时，使所述限流模块无功耗产生，从而达到进一步降低功耗的目的，解决了现有的过零检测电路无法在用电产品处于待机状态时停止工作以降低功耗的问题。

附图说明

图1是本发明实施例所提供的过零检测电路的模块结构图；

图2是本发明实施例所提供的过零检测电路的示例电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过采用包括限流模块、过零检测信号生成模块及过零检测控制模块的过零检测电路，在市电火线与市电零线接入交流市电后，当负载控制模块的使能端输出低电平时，过零检测信号生成模块在市电火线相对于市电零线为正电位或负电位时从限流模块引入或停止引入交流市电，并输出相应的过零检测信号至负载控制模块的过零检测端；当负载控制模块的使能端输出高电平时，过零检测控制模块控制过零检测信号生成模块停止从限流模块引入交流市电以使限流模块无电流通过，实现了在负载控制模块进入待机状态或不需要进行过零检测时，使限流模块无功耗产生，从而达到进一步降低功耗的目的。

以下以在洗碗机中的应用为例说明本发明所提供的过零检测电路：

图1示出了本发明实施例所提供的过零检测电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：

洗碗机包括负载控制模块100和过零检测电路200，负载控制模块100与过零检测电路200连接。

过零检测电路200包括由整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3及整流二极管D4组成的整流电路201、限流模块204及过零检测信号生成模块202，整流电路201的第一输入端和第二输入端分别连接市电火线L和市电零线N，整流电路201的输出端和接地端分别与负载控制模块100的电源端VDD和接地端VSS连接，如图1所示，整流二极管D1与整流二极管D2的共接点、整流二极管D3与整流二极管D4的共接点、整流二极管D1与整流二极管D3的共接点以及整流二极管D2与整流二极管D4的共接点分别为整流电路201的第一输入端、第二输入端、输出端以及接地端，限流模块204的输入端接市电火线L，限流模块204的输出端接过零检测信号生成模块202的市电输入端，过零检测信号生成模块202的输出端接负载控制模块100的过零检测端ZC。

过零检测电路200还包括过零检测控制模块203，过零检测控制模块203的市电输入端、市电输出端及控制端分别与过零检测信号生成模块202的市电输出端、整流电路201的接地端及负载控制模块100的使能端EN相连接。

在市电火线L与市电零线N接入交流市电后，当负载控制模块100的使能端输出低电平时，若市电火线L相对于市电零线N为正电位，则过零检测控制模块203驱动过零检测信号生成模块202从限流模块204引入交流市电并输出相应的过零检测信号至负载控制模块100的过零检测端，若市电火线L相对于市电零线N为负电位，则过零检测信号生成模块202停止从限流模块204引入交流市电并输出相应的过零检测信号至负载控制模块100的过零检测端；当负载控制模块100的使能端输出高电平时，过零检测控制模块203控制过零检测信号生成模块202停止从限流模块204引入交流市电以使限流模块无电流通过。

图2示出了本发明实施例所提供的过零检测电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：

作为本发明一优选实施例，过零检测信号生成模块202包括：

光耦IC1、电阻R2、电阻R3及电容C1；

光耦IC1的发光二极管的阳极和阴极分别为过零检测信号生成模块202的市电输入端和市电输出端，光耦IC1的光敏三极管的发射极接地，电阻R2的第一端接直流电源VCC，电阻R2的第二端与光耦IC1的光敏三极管的集电极共接于电阻R3的第一端，电阻R3的第二端为过零检测信号生成模块202的输出端，电容C1连接于电阻R3的第二端与地之间。

作为本发明一优选实施例，过零检测控制模块203包括：

光耦IC2、电阻R4、PNP型三极管Q1及电阻R5；

光耦IC2的双向可控硅的第一端和第二端分别为过零检测控制模块203的市电输入端和市电输出端，光耦IC2的发光二极管的阴极接地，电阻R4连接于光耦IC2的发光二极管的阳极与PNP型三极管Q1的集电极之间，PNP型三极管Q1的发射极和基极分别与直流电源VCC和电阻R5的第一端连接，电阻R5的第一端为过零检测控制模块203的控制端。

上述的直流电源VCC的输出电压根据光耦IC1的类型和PNP型三极管Q1的类型确定，该输出电压可以为+5V或+3.3V。

作为本发明一优选实施例，限流模块204为电阻R1，电阻R1的第一端和第二端分别为限流模块204的输入端和输出端。此外，在本发明其他实施例中，限流模块204还可以是单一限流元件（如恒流二极管）或者是由限流电阻和短路开关组成的限流电路。

在本发明实施例中，负载控制模块100的使能端EN输出低电平或高电平控制过零检测电路100启动工作或停止工作，在负载控制模块100的使能端EN输出高电平时，则表示洗碗机将进入待机状态（即负载控制模块100也会进入待机状态）或者负载控制模块100不需要对过零信号进行连续检测。

以下结合工作原理对上述的过零检测电路200作进一步说明：

在市电火线L和市电零线N接入交流市电后，当负载控制模块100的使能端EN输出低电平时，如果市电火线L相对于市电零线N为正电位，则整流二极管D1和整流二极管D4导通，PNP型三极管Q1导通，电流从直流电源VCC通过PNP型三极管Q1和电阻R4流入光耦IC2的发光二极管的阳极，则光耦IC2的发光二极管导通，同时光耦IC2的双向可控硅导通并从光耦IC1的发光二极管的阴极拉电流，于是，光耦IC1的发光二极管因其两极的电压差达到其导通压降而导通，则交流电流通过限流模块、光耦IC1的发光二极管、光耦IC2的发光二极管双向可控硅及整流二极管D4流至市电零线N，与此同时，光耦IC1的光敏三极管导通并通过其集电极从电阻R2拉电流至大地，从而降低了电阻R2与电阻R3的共接点的电位，使从电阻R3的第二端输出的过零检测信号为低电平，负载控制模块100的过零检测端ZC随即获取到该低电平；如果市电火线L相对于市电零线N为负电位，则整流二极管D2和整流二极管D3导通，PNP型三极管Q1和光耦IC2保持导通，但由于整流二极管D2并联于由限流模块204、光耦IC1及光耦IC2所组成的支路两端，所以光耦IC1的发光二极管两极所承受的反向电压小于1V，因此实现了对光耦IC1的过压保护，同时，整流二极管D4是反向截止的，则交流市电无法通过光耦IC1，则光耦IC1截止，直流电源VCC直接通过电阻R2和电阻R3产生一个高电平作为过零检测信号输出至负载控制模块100的过零检测端ZC，所以，负载控制模块100通过其过零检测端ZC所获取的高低电平的变化实现过零检测。

当负载控制模块100的使能端EN输出高电平时，PNP型三极管Q1截止，光耦IC2和光耦IC1均随之截止，那么由限流模块204、光耦IC1和光耦IC2所组成的支路不导通致使交流市电无法通过，所以限流模块204无电流流过且无功耗产生，同时直流电源VCC通过电阻R2和电阻R3持续产生一个高电平输出至负载控制模块100的过零检测端ZC，由于此时负载控制模块100进入待机状态且不进行过零检测动作，所以该高电平对于负载控制模块100而言是无效的。因此，限流模块204在洗碗机处于待机状态时停止产生功耗，能够有效降低整个过零检测电路200的能耗。

从上述工作原理可知，如果负载控制模块100的使能端EN输出高电平或低电平控制过零检测电路100启动工作或停止工作，则PNP型三极管Q1还可以替换为NPN型三极管。

本发明实施例通过采用包括限流模块、过零检测信号生成模块及过零检测控制模块的过零检测电路，在市电火线与市电零线接入交流市电后，当负载控制模块的使能端输出低电平时，过零检测信号生成模块在市电火线相对于市电零线为正电位或负电位时从限流模块引入或停止引入交流市电，并输出相应的过零检测信号至负载控制模块的过零检测端；当负载控制模块的使能端输出高电平时，过零检测控制模块控制过零检测信号生成模块停止从限流模块引入交流市电以使限流模块无电流通过，实现了在负载控制模块进入待机状态或不需要进行过零检测时，使限流模块无功耗产生，从而达到进一步降低功耗的目的，解决了现有的过零检测电路无法在用电产品处于待机状态时停止工作以降低功耗的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种过零检测电路，包括整流电路、限流模块及过零检测信号生成模块，所述整流电路的第一输入端和第二输入端用于分别连接市电火线和市电零线，所述整流电路的输出端和接地端用于分别与负载控制模块的电源端和接地端连接，所述限流模块的输入端用于连接所述市电火线，所述限流模块的输出端用于连接所述过零检测信号生成模块的市电输入端，所述过零检测信号生成模块的输出端接所述负载控制模块的过零检测端，所述过零检测电路还包括过零检测控制模块，所述过零检测控制模块的市电输入端、市电输出端及控制端分别与所述过零检测信号生成模块的市电输出端、所述整流电路的接地端及所述负载控制模块的使能端相连接；

在所述市电火线与所述市电零线接入交流市电后，当所述负载控制模块的使能端输出低电平时，若所述市电火线相对于所述市电零线为正电位，则所述过零检测控制模块驱动所述过零检测信号生成模块从所述限流模块引入交流市电并输出相应的过零检测信号至所述负载控制模块的过零检测端，若所述市电火线相对于所述市电零线为负电位，则所述过零检测信号生成模块停止从所述限流模块引入交流市电并输出相应的过零检测信号至所述负载控制模块的过零检测端；当所述负载控制模块的使能端输出高电平时，所述过零检测控制模块控制所述过零检测信号生成模块停止从所述限流模块引入交流市电以使所述限流模块无电流通过；其特征在于，

所述过零检测信号生成模块包括：

光耦IC1、电阻R2、电阻R3及电容C1；

所述光耦IC1的发光二极管的阳极和阴极分别为所述过零检测信号生成模块的市电输入端和市电输出端，所述光耦IC1的光敏三极管的发射极接地，所述电阻R2的第一端接直流电源，所述电阻R2的第二端与所述光耦IC1的光敏三极管的集电极共接于所述电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端为所述过零检测信号生成模块的输出端，所述电容C1连接于所述电阻R3的第二端与地之间；

所述过零检测控制模块包括：

光耦IC2、电阻R4、PNP型三极管Q1及电阻R5；

所述光耦IC2的双向可控硅的第一端和第二端分别为所述过零检测控制模块的市电输入端和市电输出端，所述光耦IC2的发光二极管的阴极接地，所述电阻R4连接于所述光耦IC2的发光二极管的阳极与所述PNP型三极管Q1的集电极之间，所述PNP型三极管Q1的发射极和基极分别与直流电源和所述电阻R5的第一端连接，所述电阻R5的第一端为所述过零检测控制模块的控制端。

2.一种洗碗机，所述洗碗机包括负载控制模块和过零检测电路，所述过零检测电路包括整流电路、限流模块及过零检测信号生成模块，所述整流电路的第一输入端和第二输入端用于分别连接市电火线和市电零线，所述整流电路的输出端和接地端用于分别与负载控制模块的电源端和接地端连接，所述限流模块的输入端用于连接所述市电火线，所述限流模块的输出端用于连接所述过零检测信号生成模块的市电输入端，所述过零检测信号生成模块的输出端接所述负载控制模块的过零检测端，所述过零检测电路还包括过零检测控制模块，所述过零检测控制模块的市电输入端、市电输出端及控制端分别与所述过零检测信号生成模块的市电输出端、所述整流电路的接地端及所述负载控制模块的使能端相连接；

在所述市电火线与所述市电零线接入交流市电后，当所述负载控制模块的使能端输出低电平时，若所述市电火线相对于所述市电零线为正电位，则所述过零检测控制模块驱动所述过零检测信号生成模块从所述限流模块引入交流市电并输出相应的过零检测信号至所述负载控制模块的过零检测端，若所述市电火线相对于所述市电零线为负电位，则所述过零检测信号生成模块停止从所述限流模块引入交流市电并输出相应的过零检测信号至所述负载控制模块的过零检测端；当所述负载控制模块的使能端输出高电平时，所述过零检测控制模块控制所述过零检测信号生成模块停止从所述限流模块引入交流市电以使所述限流模块无电流通过；其特征在于，

所述过零检测信号生成模块包括：

光耦IC1、电阻R2、电阻R3及电容C1；

所述光耦IC1的发光二极管的阳极和阴极分别为所述过零检测信号生成模块的市电输入端和市电输出端，所述光耦IC1的光敏三极管的发射极接地，所述电阻R2的第一端接直流电源，所述电阻R2的第二端与所述光耦IC1的光敏三极管的集电极共接于所述电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端为所述过零检测信号生成模块的输出端，所述电容C1连接于所述电阻R3的第二端与地之间；

所述过零检测控制模块包括：

光耦IC2、电阻R4、PNP型三极管Q1及电阻R5；

所述光耦IC2的双向可控硅的第一端和第二端分别为所述过零检测控制模块的市电输入端和市电输出端，所述光耦IC2的发光二极管的阴极接地，所述电阻R4连接于所述光耦IC2的发光二极管的阳极与所述PNP型三极管Q1的集电极之间，所述PNP型三极管Q1的发射极和基极分别与直流电源和所述电阻R5的第一端连接，所述电阻R5的第一端为所述过零检测控制模块的控制端。