CN104991112A - 一种可应用于开关电源的电压过零检测电路 - Google Patents

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徐群
李宏伟
王海萍
宋顺东
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Abstract

本发明公开了一种可应用于开关电源的电压过零检测电路,它包括整流电路、信号取样电路和强弱电隔离电路,所述的整流电路包括二极管V1~V4组成的整流桥和二极管V5,二极管V1~V4组成的整流桥用于全波整流作用,通过C2电容的平滑作用,二极管V5用于隔离C2电容的平滑作用,保证a点全波整流后的波形,电感L1与电容C1组成滤波电路;强弱电隔离电路利用光耦输入与输出在电气上完全隔离、抗干扰性能强的特点;通过该功能模块,既实现了强弱电之间的隔离,又实现了信号的传输信号取样电路包括三极管电路,三极管电路的作用是对过零点波形进行整形。

Description

一种可应用于开关电源的电压过零检测电路
技术领域
[0001] 本发明涉及一种可应用于开关电源的电压过零检测电路。
背景技术
[0002] 驱动大功率交流器件(如PG电机)时,常用双向可控硅进行功率控制,该种控制方法需要对220V交流输入的过零点进行检测,因为双向可控硅的特性是触发导通后到了交流的零点,可控硅会自动关闭输出,我们检测零点目的就是可控硅在零点关闭输出后,我们可以根据PG电机对功率的需求,通过控制芯片选择延时一段时间来重新触发可控硅。即PG电机需求功率越高,可控硅导通时间越长(延时触发时间越短);PG电机需求功率越低,可控硅导通时间越短(延时触发时间越长),但是目前的控制器的功率比较高。
发明内容
[0003] 本发明提供了一种可应用于开关电源的电压过零检测电路,它适用于开关电源的220V交流输入电压的过零检测,满足控制器低待机功率的要求。
[0004] 本发明采用了以下技术方案:一种可应用于开关电源的电压过零检测电路,它包整流电路、信号取样电路和强弱电隔离电路,
所述的整流电路包括二极管Vl〜乂4组成的整流桥和二极管V 5,二极管Vl〜V4组成的整流桥用于全波整流作用,将原来的50赫兹正弦波变成100赫兹的半正弦波形,通过C2电容的平滑作用,产生310 V左右的直流电源提供给开关电源的高频变压器,二极管V5用于隔离C2电容的平滑作用,保证a点全波整流后的波形,电感LI与电容Cl组成滤波电路;所述的强弱电隔离电路利用光耦输入与输出在电气上完全隔离、抗干扰性能强的特点,实现强弱电之间的完全隔离;利用光耦的光电特性,通过输入端的电流变化来控制输出端的导通程度,a点电压低于一个值时,c点电压急剧下降,从而使三极管截止,通过该功能模块,既实现了强弱电之间的隔离,又实现了信号的传输;
所述的信号取样电路包括三极管电路,三极管电路的作用是对过零点波形进行整形,对信号进行取样,当c点电压高于三极管的导通电压时,三极管导通,b点为低电平;当c点电压低于三极管的导通电压时,三极管截止,b点为高电平,该波形为脉冲波形。
[0005] 本发明具有以下有益效果:采用以上技术方案后,本发明适用于开关电源的电压过零检测,满足控制器的低待机功率要求,原来待机功率为2.5W的控制板,通过使用该电路配合开关电源使用,可将待机功耗降低到0.7W,原来控制板全年消耗的待机功率为365天X24小时X2.5W = 21.9千瓦,而采用该技术全年消耗的待机功率仅为365天X24小时X0.7W = 6.1千瓦,每年可省15.8度电。按每生产I度电需340克煤算,每台控制板每年的待机功率可省下5.4千克煤。
附图说明
[0006] 图1为本发明的结构示意图。
[0007] 图2为本发明的50赫兹正弦波变成100赫兹的半正弦波形。
[0008] 图3为本发明c点的波形图。
[0009] 图4为本发明输出波的d点波形图。
具体实施方式
[0010] 在图1、图2、图3和图4中,本发明提供了一种可应用于开关电源的电压过零检测电路,它包整流电路、信号取样电路和强弱电隔离电路,
所述的整流电路包括二极管Vl〜乂4组成的整流桥和二极管V 5,二极管Vl〜V4组成的整流桥用于全波整流作用,将原来的50赫兹正弦波变成100赫兹的半正弦波形,通过C2电容的平滑作用,产生310 V左右的直流电源提供给开关电源的高频变压器,二极管V5用于隔离C2电容的平滑作用,保证a点全波整流后的波形,电感LI与电容Cl组成滤波电路;所述的强弱电隔离电路利用光耦输入与输出在电气上完全隔离、抗干扰性能强的特点,实现强弱电之间的完全隔离;利用光耦的光电特性,通过输入端的电流变化来控制输出端的导通程度,a点电压低于一个值时,c点电压急剧下降,从而使三极管截止,通过该功能模块,既实现了强弱电之间的隔离,又实现了信号的传输;
所述的信号取样电路包括三极管电路,三极管电路的作用是对过零点波形进行整形,对信号进行取样,当c点电压高于三极管的导通电压时,三极管导通,b点为低电平;当c点电压低于三极管的导通电压时,三极管截止,b点为高电平,该波形为脉冲波形。
[0011] 如果单片机认为2V电压为高电平,那高电平的边缘距过零点一般为1.25ms,但脉冲波形的稍微变形,高电平的边缘距过零点可达1.5ms。这样会因为芯片对过零点时间采样的不准,造成PG电机电压的不稳,造成PG电机转速时快时慢,并对PG电机造成损坏。

Claims (1)

1.一种可应用于开关电源的电压过零检测电路,它包整流电路、信号取样电路和强弱电隔离电路, 所述的整流电路包括二极管Vl〜乂4组成的整流桥和二极管V 5,二极管Vl〜V4组成的整流桥用于全波整流作用,将原来的50赫兹正弦波变成100赫兹的半正弦波形,通过C2电容的平滑作用,产生310 V左右的直流电源提供给开关电源的高频变压器,二极管V5用于隔离C2电容的平滑作用,保证a点全波整流后的波形,电感LI与电容Cl组成滤波电路;所述的强弱电隔离电路利用光耦输入与输出在电气上完全隔离、抗干扰性能强的特点,实现强弱电之间的完全隔离;利用光耦的光电特性,通过输入端的电流变化来控制输出端的导通程度,a点电压低于一个值时,c点电压急剧下降,从而使三极管截止,通过该功能模块,既实现了强弱电之间的隔离,又实现了信号的传输; 所述的信号取样电路包括三极管电路,三极管电路的作用是对过零点波形进行整形,对信号进行取样,当c点电压高于三极管的导通电压时,三极管导通,b点为低电平;当c点电压低于三极管的导通电压时,三极管截止,b点为高电平,该波形为脉冲波形。
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