CN106771530A - 一种电源过零检测电路、装置和风机 - Google Patents

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张泉宏
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Abstract

本申请公开了一种电源过零检测电路包括整流电路、光耦单元、控制开关和控制芯片，其中，上述光耦单元的输入端连接上述整流电路，上述控制开关的第一极通过上拉电阻连接电源VCC，上述控制开关的第二极连接上述光耦单元的输出端，上述控制开关的第三极接地，控制芯片与上述控制开关的第一极连接。在本申请中，整流电路将交流电整流成相应的直流电后输入至光耦单元，使控制开关导通，控制芯片监测到电压发生变化，则计算电压变化时间的中点，则为电源过零的时间点。可见，本申请公开的电流具有结构简单、体积小和成本低的技术特点。本申请还公开了一种电源过零检测装置、包括该装置的风机和一种电源过零检测方法，具有上述电路相同的技术效果。

Description

一种电源过零检测电路、装置和风机
技术领域
本发明涉及过零电路检测，特别涉及一种电源过零检测电路、装置和风机。
背景技术
过零检测电路可以判断单相交流电源的频率和电压反向点(即过零点)，在通讯、电机等领域应用十分广泛。现有技术中，由于过零检测电路的一般直连220V，涉及变压器等多种电子器件，因此这些电子器件必须具有相应的耐压性，电路结构复杂，体积和功率都相对较大，成本较高，实际使用中效果不理想。
综上所述，如何提高过零检测电路在实际使用中的效果是目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电源过零检测电路，具有电路结构简单、体积小和成本低的技术特点。其具体方案如下：
一种电源过零检测电路，包括整流电路、光耦单元、控制开关和控制芯片，其中，
所述光耦单元的输入端连接所述整流电路，所述控制开关的第一极通过上拉电阻连接电源VCC，所述控制开关的第二极连接所述光耦单元的输出端，所述控制开关的第三极接地，控制芯片与所述控制开关的第一极连接。
优选的，所述整流电路包括保险管、热敏电阻、共模电感和整流二极管。
优选的，所述控制开关为三极管，其中，所述控制开关的第一极对应所述三极管的集电极、所述控制开关的第二极对应所述三极管的基极、所述控制开关的第三极对应所述三极管的发射极。
优选的，所述光耦单元的输入端与所述整流电路之间设有第一分压电阻和第二分压电阻。
优选的，所述光耦单元的输出端与所述三极管的基极之间设有第三分压电阻和第四分压电阻。
优选的，所述三极管的基极和发射极之间设有电容。
优选的，所述光耦单元为TLP785。
本发明公开的一种电源过零检测电路包括整流电路、光耦单元、控制开关和控制芯片，其中，上述光耦单元的输入端连接上述整流电路，上述控制开关的第一极通过上拉电阻连接电源VCC，上述控制开关的第二极连接上述光耦单元的输出端，上述控制开关的第三极接地，控制芯片与上述控制开关的第一极连接。在本发明中，整流电路将交流电整流成相应的直流电后输入至光耦单元，光耦单元导通后输出相应的电信号至控制开关的第二极，控制开关接收到该电信号后使得第一极和第三极导通，由于第三极接地，则第一极的电压在导通后变为零，控制芯片监测到第一极电压发生变化，则计算第一极的电压变化时间的中点，则为电源过零的时间点。可见，本发明公开的电流具有结构简单、体积小和成本低的技术特点。
本发明还公开了一种电源过零检测装置，包括上述的电源过零检测电路，具有结构简单、体积小和成本低的技术特点。
本发明还公开了一种风机，包括上述的电源过零检测装置，具有结构简单、体积小和成本低的技术特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种电源过零检测电路的模块示意图；
图2为本发明实施例公开的一种电源过零检测电路的电路连接示意图；
图3为本发明实施例公开的一种具体的电源过零检测电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种电源过零检测电路，参见图1所示，包括整流电路11、光耦单元12、控制开关13和控制芯片14，其中，上述光耦单元12的输入端连接上述整流电路11，上述控制开关的第一极131通过上拉电阻连接电源VCC，上述控制开关的第二极132连接上述光耦单元的输出端，上述控制开关的第三极133接地，控制芯片14与上述控制开关的第一极131连接。
可以理解的是，控制开关包括三极管或MOS管。
本发明实施例公开了一种电源过零检测电路的电路连接示意图，参见图2所示，控制开关13为三极管，相应的，控制开关的第一极131对应三极管的集电极、第二极132对应基极、第三极133对应发射极。集电极通过上拉电阻连接电源VCC1，基极连接光耦单元12的输出端，发射极接地，光耦单元输入端并接二极管后连接整流电路，控制芯片与三极管的集电极连接。
本发明实施例公开了一种电源过零检测电路，包括整流电路、光耦单元、控制开关和控制芯片，其中，上述光耦单元的输入端连接上述整流电路，上述控制开关的第一极通过上拉电阻连接电源VCC，上述控制开关的第二极连接上述光耦单元的输出端，上述控制开关的第三极接地，控制芯片与上述控制开关的第一极连接。在本发明实施例中，整流电路将交流电整流成相应的直流电后输入至光耦单元，光耦单元导通后输出相应的电信号至控制开关的第二极，控制开关接收到该电信号后使得第一极和第三极导通，由于第三极接地，控制芯片监测到第一极电压发生变化，则计算电压变化时间的中点，则为电源过零的时间点。可见，本发明实施例利用光耦单元、控制开关即可完成对电源过零点的检测，具有电路结构简单、体积小和成本低的技术特点。
本发明实施例公开了一种具体的电源过零检测电路，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：
本发明实施例公开了一种具体的电源过零检测电路，参见图3所示，整流电路包括保险管FUSE1、并联的热敏电阻PTC1和PTC2、设有第一滤波电容C1和第二滤波电容C2的共模电感L1和整流二极管D2-D5，其中，保险管FUSE1、并联的热敏电阻PTC1和PTC2和共模电感L1串联后输入整流二极管D2-D5组成的整流桥；控制开关为三极管Q1，相应的，上述控制开关的第一极对应上述三极管Q1的集电极、控制开关的第二极对应三极管Q1的基极、控制开关的第三极对应三极管Q1的发射极，集电极通过上拉电阻R5连接电源VCC1，基极连接光耦单元IC1的输出端，发射极接地，光耦单元IC1输入端并接二极管D6后连接整流电路，控制芯片通过ZERO接口与三极管Q1的集电极连接；光耦单元IC1的输入端与整流二极管D2-D5组成的整流桥之间设有第一分压电阻R1和第二分压电阻R2；光耦单元的输出端与上述三极管的基极之间设有第三分压电阻R3和第四分压电阻R4；上述三极管的基极和发射极之间设有第三电容C3和第四滤波电容C4，第三滤波电容C3、第四滤波电容C4和第四分压电阻R4共结点接地。
需要说明的是，本发明实施例中，交流电通过L、N输入，经过保险管FUSE1、热敏电阻PTC1和PTC2和共模电感L1后，输入整流二极管D2-D5组成的整流桥进行整流，整流得到的直流电压经过第一分压电阻R1和第二分压电阻R2分压后，输入光耦单元IC1；三极管Q1的基极接收到第三分压电阻R3和第四分压电阻R4分压后的光耦单元IC1输出电压，则集电极和发射极被导通，由于集电极在三极管Q1导通前通过上拉电阻R5连接电源VCC1，因此控制芯片ZERO接口获取的电压处于高电平，当三极管Q1导通，即集电极与接地的发射极导通，此时控制芯片ZERO接口获取的集电极电压变为低电平，控制芯片根据所获取的集电极电压的变化时间，计算该变化时间的中点即为电源过零点。
可以理解的是，现有技术中通过变压器降压后再输出交流变压波形，而变压器都存在发热、体积大的情况，而本发明实施例中，交流电通过L、N输入，经过保险管FUSE1、热敏电阻PTC1和PTC2和设有第一滤波电容C1和第二滤波电容C2的共模电感L1，再经过整流二极管D2-D5组成的整流桥进行整流后输出，相对于设有变压器的整流电路体积小，发热少；同时输出与接地电容E1再隔一个整流二极管D1，此时整流二极管D1和整流二极管D3之间的电压与GND1的波形为正半周交流波形。
需要进一步说明的是，上述光耦单元为TLP785，二极管D6为IN4148，第一滤波电容C1、第二滤波电容C2为安规电容，第三滤波电容C3、第四滤波电容C4为瓷片电容，接地电容E1为电解电容。
本发明还公开了一种电源过零检测装置，包括上述的电源过零检测电路，具有与上述的电源过零检测电路相同的技术效果。
本发明还公开了一种风机，包括上述的电源过零检测装置，具有与上述的电源过零检测装置相同的技术效果。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种电源过零检测电路、装置和风机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种电源过零检测电路，其特征在于，包括整流电路、光耦单元、控制开关和控制芯片，其中，
所述光耦单元的输入端连接所述整流电路，所述控制开关的第一极通过上拉电阻连接电源VCC，所述控制开关的第二极连接所述光耦单元的输出端，所述控制开关的第三极接地，控制芯片与所述控制开关的第一极连接。
2.根据权利要求1所述的电源过零检测电路，其特征在于，所述整流电路包括保险管、热敏电阻、共模电感和整流二极管。
3.根据权利要求2所述的电源过零检测电路，其特征在于，所述控制开关为三极管，其中，所述控制开关的第一极对应所述三极管的集电极、所述控制开关的第二极对应所述三极管的基极、所述控制开关的第三极对应所述三极管的发射极。
4.根据权利要求3所述的电源过零检测电路，其特征在于，所述光耦单元的输入端与所述整流电路之间设有第一分压电阻和第二分压电阻。
5.根据权利要求4所述的电源过零检测电路，其特征在于，所述光耦单元的输出端与所述三极管的基极之间设有第三分压电阻和第四分压电阻。
6.根据权利要求5所述的电源过零检测电路，其特征在于，所述三极管的基极和发射极之间设有电容。
7.根据权利要求6所述的电源过零检测电路，其特征在于，所述光耦单元为TLP785。
8.一种电源过零检测装置，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的电源过零检测电路。
9.一种风机，其特征在于，包括权利要求8所述的电源过零检测装置。
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