CN106124838A - 光伏逆变器的三相过零检测电路及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于光伏逆变器的三相过零检测电路，包括第一与门、第二与门、第三与门及三输入或门，第一与门的两个输入端分别与A相方波信号输出端、B相方波信号输出端连接，第二与门的两个输入端分别与B相方波信号输出端、C相方波信号输出端连接，第三与门的两个输入端分别与A相方波信号输出端、C相方波信号输出端连接，三输入或门的三个输入端分别与第一与门、第二与门、第三与门的输出端连接，三输入或门输出端与光伏逆变器CPU的信号输入端连接。该三相过零检测电路可将三相方波信号合成一相方波信号，这样只需在CPU上设置一个信号输入端既可，这样可有效节约CPU的硬件资源，使逆变器的电路变得更加的简单。

Description

光伏逆变器的三相过零检测电路及检测方法

技术领域

本发明涉及一种光伏逆变器，特别涉及一种用在光伏逆变器上的三相过零检测电路以及检测方法。

背景技术

随着能源的日渐短缺以及环境污染的日渐加重，清洁能源、可再生能源成为目前世界各国重点发展的领域，其中光伏发电技术因其具有绿色、环保、可再生等优点越来越受到人们的重视和欢迎。在光伏发电技术中，用于将光伏组件产生的直流电能转换为交流电能的逆变器是整个光伏发电技术的关键部件。近年来，随着新能源发电、智能电网等的发展，小功率光伏并网逆变器由于具有体积小、使用方便等优点而越来越受到人们的重视和欢迎。

在光伏逆变器工作过程中，需要实时检测三相电方波信号的频率，目前常用的方式是通过CPU检测三相电每相方波信号的过零点来检测三相电的频率。 在传统电路中，光伏逆变器的CPU需要设置三个端口分别与三相电方波信号的三个输出端连接，由CPU分别读取三相电方波信号的过零点来检测三相电方波信号的频率。采用这种方式需要占用三个CPU端口，三相电频率检测电路占用较多的硬件资源，使电路变得复杂，这些都会影响电路的稳定性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种只需使用一个CPU端口就能检测三相电频率的三相过零检测电路。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于光伏逆变器的三相过零检测电路，包括正弦转方波信号电路，所述正弦转方波信号电路用于将三相电转换为三相方波信号，所述正弦转方波信号电路包括A相方波信号输出端、B相方波信号输出端、C相方波信号输出端，其还包括第一与门、第二与门、第三与门及三输入或门，所述第一与门的两个输入端分别与A相方波信号输出端、B相方波信号输出端连接，所述第二与门的两个输入端分别与B相方波信号输出端、C相方波信号输出端连接，所述第三与门的两个输入端分别与A相方波信号输出端、C相方波信号输出端连接，所述三输入或门的三个输入端分别与第一与门、第二与门、第三与门的输出端连接，所述三输入或门输出端与光伏逆变器CPU的信号输入端连接。

优选地，所述第一与门、第二与门、第三与门集成在同一芯片上。

本发明还公开了一种用于光伏逆变器的三相过零检测方法，其包括如下步骤：1）设置第一与门、第二与门、第三与门及三输入或门，将第一与门的两个输入端分别与A相方波信号输出端、B相方波信号输出端连接，第二与门的两个输入端分别与B相方波信号输出端、C相方波信号输出端连接，第三与门的两个输入端分别与A相方波信号输出端、C相方波信号输出端连接，三输入或门的三个输入端分别与第一与门、第二与门、第三与门的输出端连接，三输入或门输出端输出一合成方波信号；2）通过CPU对合成方波信号进行检测，读取合成方波信号第N个脉冲沿至第N+3个脉冲沿之间的时间即为三相电中一相的周期，第N+1个脉冲沿至第N+4个脉冲沿之间的时间即为三相电中第二相的周期，第N+2个脉冲沿至第N+5个脉冲沿之间的时间即为三相电中第三相的周期。

优选的，所述脉冲沿可以上升沿或下降沿。

优选的，所述上升沿或下降沿即为交流电的过零点。

如上所述，本发明的用于光伏逆变器的三相过零检测电路具有以下有益效果：该三相过零检测电路可将三相方波信号合成一相方波信号，这样只需在CPU上设置一个信号输入端既可，这样可有效节约CPU的硬件资源，使逆变器的电路变得更加的简单，从而可有效提高电路的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例的电路图。

图2为本发明实施例的波形图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1、2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本发明提供一种用于光伏逆变器的三相过零检测电路，其包括一正弦转方波信号电路，该正弦转方波信号电路用于将三相电转换为三相方波信号，正弦转方波信号电路包括A相方波信号输出端、B相方波信号输出端、C相方波信号输出端，正弦转方波信号电路为现有技术，故在此不再详细描述。

该三相过零检测电路还包括第一与门U1A、第二与门U1B、第三与门U1C及三输入或门U2，第一与门U1A的两个输入端分别与A相方波信号输出端、B相方波信号输出端连接，第二与门U1B的两个输入端分别与B相方波信号输出端、C相方波信号输出端连接，第三与门U1C的两个输入端分别与A相方波信号输出端、C相方波信号输出端连接，三输入或门)U2的三个输入端分别与第一与门U1A、第二与门U1B、第三与门U1C的输出端连接，三输入或门U2输出端与光伏逆变器CPU的信号输入端连接。为了使电路更加的简单，可使第一与门U1A、第二与门U1B、第三与门U1C集成在同一芯片上。

如图2所示，通过该三相过零检测电路，A相方波信号输出端、B相方波信号输出端、C相方波信号输出端输出的方波A、B、C形成一合成方波信号M。光伏逆变器的CPU通过检测该合成方波信号M就可判断三相电的频率和过零点。当光伏逆变器的CPU接收到合成方波信号M时，读取合成方波信号第N个脉冲沿至第N+3个脉冲沿之间的时间即为三相电中一相的周期，第N+1个脉冲沿至第N+4个脉冲沿之间的时间即为三相电中第二相的周期，第N+2个脉冲沿至第N+5个脉冲沿之间的时间即为三相电中第三相的周期。上述脉冲沿可以为方波信号的上升沿或下降沿，上升沿或下降沿即为交流电的过零点。

该三相过零检测电路可将三相方波信号合成一相方波信号，这样只需在CPU上设置一个信号输入端既可，这样可有效节约CPU的硬件资源，使逆变器的电路变得更加的简单，从而可有效提高电路的稳定性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种用于光伏逆变器的三相过零检测电路，包括正弦转方波信号电路，所述正弦转方波信号电路用于将三相电转换为三相方波信号，所述正弦转方波信号电路包括A相方波信号输出端、B相方波信号输出端、C相方波信号输出端，其特征在于：其还包括第一与门（U1A）、第二与门（U1B）、第三与门（U1C）及三输入或门（U2），所述第一与门（U1A）的两个输入端分别与A相方波信号输出端、B相方波信号输出端连接，所述第二与门（U1B）的两个输入端分别与B相方波信号输出端、C相方波信号输出端连接，所述第三与门（U1C）的两个输入端分别与A相方波信号输出端、C相方波信号输出端连接，所述三输入或门（U2）的三个输入端分别与第一与门（U1A）、第二与门（U1B）、第三与门（U1C）的输出端连接，所述三输入或门（U2）输出端与光伏逆变器CPU的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的用于光伏逆变器的三相过零检测电路，其特征在于：所述第一与门（U1A）、第二与门（U1B）、第三与门（U1C）集成在同一芯片上。

3.一种用于光伏逆变器的三相过零检测方法，其特征在于，其包括如下步骤：

1）设置第一与门（U1A）、第二与门（U1B）、第三与门（U1C）及三输入或门（U2），将第一与门（U1A）的两个输入端分别与A相方波信号输出端、B相方波信号输出端连接，第二与门（U1B）的两个输入端分别与B相方波信号输出端、C相方波信号输出端连接，第三与门（U1C）的两个输入端分别与A相方波信号输出端、C相方波信号输出端连接，三输入或门（U2）的三个输入端分别与第一与门（U1A）、第二与门（U1B）、第三与门（U1C）的输出端连接，三输入或门（U2）输出端输出一合成方波信号；

2）通过CPU对合成方波信号进行检测，读取合成方波信号第N个脉冲沿至第N+3个脉冲沿之间的时间即为三相电中一相的周期，第N+1个脉冲沿至第N+4个脉冲沿之间的时间即为三相电中第二相的周期，第N+2个脉冲沿至第N+5个脉冲沿之间的时间即为三相电中第三相的周期。

4.根据权利要求3所述的用于光伏逆变器的三相过零检测方法，其特征在于：所述脉冲沿可以上升沿或下降沿。

5.根据权利要求4所述的用于光伏逆变器的三相过零检测方法，其特征在于：所述上升沿或下降沿即为交流电的过零点。