CN104698262A - 一种过零检测电路及变频空调 - Google Patents

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Abstract

本发明属于过零检测技术领域，提供了一种过零检测电路及变频空调。本发明通过采用包括整流模块、光耦驱动模块及光耦的过零检测电路，由整流模块对交流电源输出的交流电进行整流处理并输出正半波直流电，并在该正半波直流电的电压大于光耦驱动模块的工作电压，且不大于过零电压时，光耦驱动模块驱动光耦导通以输出过零检测信号至微处理器以确定交流电的过零点；而在正半波直流电的电压大于过零电压或不大于光耦驱动模块的工作电压时，光耦驱动模块停止工作以使光耦截止并停止输出过零检测信号，所以过零检测电路在此时的功耗得到减小，进而能够有效降低设备的整机功耗。

Description

一种过零检测电路及变频空调
技术领域
本发明属于过零检测技术领域，尤其涉及一种过零检测电路及变频空调。
背景技术
目前，为了判断设备(如变频空调)中的交流电源是否正常供电或者判断设备中的电源电路是否正常工作，通常是采用过零检测电路对输入交流电进行过零检测，现有的过零检测电路虽然能够准确实现过零检测，但其在设备与交流电源连接后便会一直存在电流，无论是否检测到过零点，该过零检测电路是会一直产生功耗的，因此会进而导致设备的整机功耗偏高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种过零检测电路，旨在解决现有的过零检测电路会增大设备的整机功耗的问题。
本发明是这样实现的，一种过零检测电路，与微处理器连接，所述微处理器根据所述过零检测电路输出的过零检测信号确定输入交流电的过零点；
所述过零检测电路包括整流模块、光耦驱动模块及光耦；所述整流模块的第一输入端和第二输入端连接交流电源，所述光耦驱动模块的受控端与所述光耦的发光二极管的正极共接于所述整流模块的输出端，所述光耦驱动模块的接地端连接所述整流模块的地端，所述光耦驱动模块的光耦控制端连接所述光耦的发光二极管的负极，所述光耦的光敏三极管的集电极和发射极分别连接直流电源和所述微处理器；
所述整流模块对所述交流电源输出的交流电进行整流处理并输出正半波直流电，在所述正半波直流电的电压大于所述光耦驱动模块的工作电压，且不大于过零电压时，所述光耦驱动模块驱动所述光耦导通以输出所述过零检测信号；在所述正半波直流电的电压大于所述过零电压或不大于所述光耦驱动模块的工作电压时，所述光耦驱动模块停止工作以使所述光耦截止并停止输出所述过零检测信号；其中，所述过零电压大于所述光耦驱动模块的工作电压，所述过零电压是与所述交流电的过零点区域对应的所述正半波直流电的电压值。
本发明还提供了一种变频空调，其包括微处理器以及上述的过零检测电路。
本发明通过采用包括整流模块、光耦驱动模块及光耦的过零检测电路，由整流模块对交流电源输出的交流电进行整流处理并输出正半波直流电，并在该正半波直流电的电压大于光耦驱动模块的工作电压，且不大于过零电压时，光耦驱动模块驱动光耦导通以输出过零检测信号至微处理器以确定交流电的过零点；而在正半波直流电的电压大于过零电压或不大于光耦驱动模块的工作电压时，光耦驱动模块停止工作以使光耦截止并停止输出过零检测信号，所以过零检测电路在此时的功耗得到减小，进而能够有效降低设备的整机功耗，解决了现有的过零检测电路会增大设备的整机功耗的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的过零检测电路的模块结构图；
图2是图1所示的过零检测电路所涉及的信号波形图；
图3是图1所示的过零检测电路的示例电路结构图；
图4是图1所示的过零检测电路的另一示例电路结构图。
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。
图1示出了本发明实施例提供的过零检测电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
本发明实施例提供的过零检测电路100与微处理器200连接，微处理器200根据过零检测电路输出的过零检测信号确定输入交流电的过零点。
过零检测电路100包括整流模块101、光耦驱动模块102及光耦U1；整流模块101的第一输入端和第二输入端连接交流电源AC，光耦驱动模块102的受控端与光耦U1的发光二极管的正极共接于整流模块101的输出端，光耦驱动模块102的接地端连接整流模块101的地端，光耦驱动模块102的光耦控制端连接光耦U1的发光二极管的负极，光耦U1的光敏三极管的集电极和发射极分别连接直流电源VCC和微处理器200。
整流模块101对交流电源AC输出的交流电Uac进行整流处理并输出正半波直流电Udc，在正半波直流电Udc的电压大于光耦驱动模块102的工作电压V1，且不大于过零电压V2时，光耦驱动模块102驱动光耦U1导通以输出过零检测信号SZ；在正半波直流电Udc的电压大于过零电压V2或不大于光耦驱动模块102的工作电压V1时，光耦驱动模块102停止工作以使光耦U1截止并停止输出过零检测信号SZ。其中，过零电压V2大于光耦驱动模块102的工作电压V1，过零电压V2是与交流电Uac的过零点区域对应的正半波直流电Udc的电压值。以上的交流电Uac、正半波直流电Udc、光耦驱动模块102的工作状态逻辑L102以及过零检测信号SZ的信号波形对应关系如图2所示，其中以高电平和低电平分别表示光耦驱动模块102处于工作和停止工作的状态，以高电平表示过零检测信号SZ。
具体的，以下结合图3对上述过零检测电路100的具体电路结构进行说明：
整流模块101包括：
第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3以及第四二极管D4；
第一二极管D1的阳极与第二二极管D2的阴极的共接点为整流模块101的第一输入端，第一二极管D1的阴极与第三二极管D3的阴极的共接点为整流模块101的输出端，第三二极管D3的阳极与第四二极管D4的阴极的共接点为整流模块101的第二输入端，第二二极管D2的阳极与第四二极管D4的阳极的共接点为整流模块101的地端。
光耦驱动模块102包括：
第一电阻R1、第一NPN型三极管Q1、第二电阻R2、第二NPN型三极管Q2以及第三电阻R3；
第一电阻R1的第一端与第二电阻R2的第一端的共接点为光耦驱动模块102的受控端，第一电阻R1的第二端连接第一NPN型三极管Q1的基极，第二电阻R2的第二端与第二NPN型三极管Q2的基极共接于第一NPN型三极管Q1的集电极，第一NPN型三极管Q1的发射极与第二NPN型三极管Q2的发射极的共接点为光耦驱动模块102的接地端，第二NPN型三极管Q2的集电极连接第三电阻R3的第一端，第三电阻R3的第二端为光耦驱动模块102的光耦控制端；其中，第一电阻R1的阻值大于第二电阻R2的阻值，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值为千欧级别。
此外，在本发明其他实施例中，如图4所示，光耦驱动模块102还包括第四电阻R4，第四电阻R4连接于第一NPN型三极管Q1的集电极与第二NPN型三极管Q2的基极之间，第四电阻R4的阻值小于第一电阻R1和第二电阻R2的阻值。第四电阻R4在此处主要是作为限流电阻设置于第二NPN型三极管Q2的基极，以保证第二NPN型三极管Q2能够更加稳定地工作。
以下结合图2和工作原理对上述的过零检测电路作进一步说明：
假设交流电源AC输出的交流电Uac为220V交流电，光耦驱动模块102的工作电压V1＝8V，过零电压V2＝10V，第一电阻R1的阻值≥1000KΩ，第二电阻R2的阻值≥800KΩ。如图2所示的波形图，当正半波直流电Udc的电压>V2时，第一NPN型三极管Q1导通并将其集电极拉低至地，则第二NPN型三极管Q2截止，于是光耦U1截止而不输出过零检测信号SZ，由于第一电阻R1和第二电阻R2阻值较大，所以此时功耗较小。当正半波直流电Udc的电压大于V1且小于V2时，第一NPN型三极管Q1截止而使其集电极为高电平，于是第二NPN型三极管Q2导通，进而使光耦U1导通并输出过零检测信号SZ，由于此时正半波直流电Udc的电压较小，所以功耗较小。当正半波直流电Udc的电压小于V1时，第一NPN型三极管Q1和第二NPN型三极管Q2均截止，则光耦U1截止而不输出过零检测信号SZ，此时光耦驱动模块102和光耦U1均不产生功耗；因此，上述过零检测电路100的整体功耗可以低至现有过零检测电路的功耗的千分之一。由此可知，在过零检测电路100的工作过程中，其所产生功耗得到了明显的降低，进而有助于降低设备的整机功耗。
此外，对于图4所示的过零检测电路100，其工作原理与上述相同，为了不影响第二NPN型三极管Q2在正半波直流电Udc的电压大于V1且小于V2时实现导通，第四电阻R4的阻值为百欧级别，具体可以为100Ω。
基于上述过零检测电路100在降低功耗方面的优势，本发明实施例还提供了一种变频空调，其包括微处理器200以及上述的过零检测电路100。
本发明实施例通过采用包括整流模块101、光耦驱动模块102及光耦U1的过零检测电路100，由整流模块101对交流电源AC输出的交流电Uac进行整流处理并输出正半波直流电Udc，并在该正半波直流电Udc的电压大于光耦驱动模块102的工作电压V1，且不大于过零电压V2时，光耦驱动模块102驱动光耦U1导通以输出过零检测信号SZ至微处理器200以确定交流电Uac的过零点；而在正半波直流电Udc的电压大于过零电压V2或不大于光耦驱动模块102的工作电压V1时，光耦驱动模块102停止工作以使光耦U1截止并停止输出过零检测信号SZ，所以过零检测电路100在此时的功耗得到减小，进而能够有效降低设备的整机功耗。
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 (5)

1.一种过零检测电路，与微处理器连接，所述微处理器根据所述过零检测电路输出的过零检测信号确定输入交流电的过零点；其特征在于：
所述过零检测电路包括整流模块、光耦驱动模块及光耦；所述整流模块的第一输入端和第二输入端连接交流电源，所述光耦驱动模块的受控端与所述光耦的发光二极管的正极共接于所述整流模块的输出端，所述光耦驱动模块的接地端连接所述整流模块的地端，所述光耦驱动模块的光耦控制端连接所述光耦的发光二极管的负极，所述光耦的光敏三极管的集电极和发射极分别连接直流电源和所述微处理器；
所述整流模块对所述交流电源输出的交流电进行整流处理并输出正半波直流电，在所述正半波直流电的电压大于所述光耦驱动模块的工作电压，且不大于过零电压时，所述光耦驱动模块驱动所述光耦导通以输出所述过零检测信号；在所述正半波直流电的电压大于所述过零电压或不大于所述光耦驱动模块的工作电压时，所述光耦驱动模块停止工作以使所述光耦截止并停止输出所述过零检测信号；其中，所述过零电压大于所述光耦驱动模块的工作电压，所述过零电压是与所述交流电的过零点区域对应的所述正半波直流电的电压值。
2.如权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述整流模块包括：
第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管；
所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极的共接点为所述整流模块的第一输入端，所述第一二极管的阴极与所述第三二极管的阴极的共接点为所述整流模块的输出端，所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阴极的共接点为所述整流模块的第二输入端，所述第二二极管的阳极与所述第四二极管的阳极的共接点为所述整流模块的地端。
3.如权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述光耦驱动模块包括：
第一电阻、第一NPN型三极管、第二电阻、第二NPN型三极管以及第三电阻；
所述第一电阻的第一端与所述第二电阻的第一端的共接点为所述光耦驱动模块的受控端，所述第一电阻的第二端连接所述第一NPN型三极管的基极，所述第二电阻的第二端与所述第二NPN型三极管的基极共接于所述第一NPN型三极管的集电极，所述第一NPN型三极管的发射极与所述第二NPN型三极管的发射极的共接点为所述光耦驱动模块的接地端，所述第二NPN型三极管的集电极连接所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端为所述光耦驱动模块的光耦控制端；其中，所述第一电阻的阻值大于所述第二电阻的阻值。
4.如权利要求3所述的过零检测电路，其特征在于，所述光耦驱动模块还包括所述第四电阻，所述第四电阻连接于所述第一NPN型三极管的集电极与所述第二NPN型三极管的基极之间；所述第四电阻的阻值小于所述第一电阻和所述第二电阻的阻值，所述第一电阻和所述第二电阻的阻值为千欧级别，所述第四电阻的阻值为百欧级别。
5.一种变频空调，其包括微处理器，其特征在于，所述变频空调还包括如权利要求1至4任一项所述的过零检测电路。
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