CN108169546A - 一种交流电的过零检测系统及具有该系统的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种交流电的过零检测系统及具有该系统的电子设备，交流电的过零检测系统包括：检测模块和与其连接的过零信号输出模块；其中，若检测模块内部开始充电，待充电至第一稳定电压后，第一输入端的电压开始下降，待降至第二稳定电压时，检测模块与过零信号输出模块之间导通，检测模块内部对过零信号输出模块进行放电，以通过过零信号输出模块输出用于表示正半波转换至负半波的过零点的过零信号或负半波转换至正半波的过零点的过零信号。本发明能提升电力线载波通信的可靠性，避免在市电电压的峰谷点附近进行数据传输，而选择在市电电压的过零点前后进行数据传输，可将脉冲型的电容充电电流造成的负面影响降低，且低成本，低功耗，结构简单。

Description

一种交流电的过零检测系统及具有该系统的电子设备
技术领域
本发明属于电力线载波通信领域，涉及一种检测系统，特别是涉及一种交流电的过零检 测系统及具有该系统的电子设备。
背景技术
交流市电过零检测是指交流市电波形从负半波到正半波、或者从正半波到负半波转换过 程中，对其经过零电位时刻的检测。
和普通的无线通信比较起来，电力线的主要作用是承载电能传输而不是信号传输，电力 线信道具有其特殊性，主要表现在：由于大量整流滤波型负载(尤其是照明电源、开关电源 等负载)的存在，在市电电压的峰、谷点附近，会形成脉冲形状的电容充电电流(如附图1 所示)。根据R＝U/I，在市电电压的峰、谷点附近电流的极大值会导致等效线路阻抗极小值 的出现(经实际测试表明，在某些频段，电力线载波信道阻抗在电压峰谷值附近能低至0.1 欧姆)。而线路阻抗的极小值会导致两个问题：
1，载波信号功率放大器的等效负载近乎于短路，对载波信号功率放大器的输出能力、短 路保护能力提出了非常高的要求；
2，耦合到线路上的载波信号的能量被电容充电电流吃掉，而没有真正加载到线路上进行 传输。
由于上述两个问题的存在，在市电电压的峰谷值附近，载波通信的通信性能是非常差的。
目前的过零检测方法如下：
第一种过零检测方法需要使用额外的电容，用以产生一路供电电源(VD2两端)，该电 容需要使用价格昂贵、体积较大的安规电容，增加了系统成本；需要使用达林顿三极管VT1， 增加了系统成本。
第二种过零检测方法没有在储能电容和稳压二极管中间没有做隔离，当市电由正半波向 负半波转换的时候，储能电容中储存的电荷会返回市电回路，增加了功耗。
因此，如何提供一种交流电的过零检测系统及具有该系统的电子设备，以解决现有过零 检测电路成本高、电路复杂、功耗大等缺陷，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
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交流电的过零检测系统及具 有该系统的电子设备，用于解决现有过零检测电路成本高、电路复杂、功耗大的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种交流电的过零检测系统，用于 检测交流电的正半波转换至负半波的过零点和/或负半波转换至正半波的过零点；所述交流电 的过零检测系统包括：检测模块和与其连接的过零信号输出模块；其中，若所述检测模块内 部开始充电，待充电至第一稳定电压后，所述第一输入端的电压开始下降，待降至第二稳定 电压时，所述检测模块与所述过零信号输出模块之间导通，所述检测模块内部对所述过零信 号输出模块进行放电，以通过所述过零信号输出模块输出用于表示正半波转换至负半波的过 零点的过零信号或负半波转换至正半波的过零点的过零信号；或所述交流电的过零检测系统 包括：用于检测交流电的正半波转换至负半波的过零点的第一检测模块和第一过零信号输出 模块，用于检测交流电的负半波转换至正半波的过零点的第二检测模块和第二过零信号输出 模块；与所述第一检测模块和第一过零信号输出模块并联；其中，若所述第一检测模块内部 开始充电，待充电至第一稳定电压后，所述第一输入端的电压开始下降，待降至第二稳定电 压时，所述第一检测模块与所述第一过零信号输出模块之间导通，所述第一检测模块内部对 所述第一过零信号输出模块进行放电，以通过所述第一过零信号输出模块输出用于表示正半 波转换至负半波的过零点的过零信号；若所述第二检测模块内部开始充电，待充电至第一稳 定电压后，所述第一输入端的电压开始下降，待降至第二稳定电压时，所述第二检测模块与 所述第二过零信号输出模块之间导通，所述第二检测模块内部对所述第二过零信号输出模块 进行放电，以通过所述第二过零信号输出模块输出用于表示负半波转换至正半波的过零点的 过零信号。
于本发明的一实施例中，所述交流电的过零检测系统还包括与所述检测模块电性连接的 限流模块，用于限制从所述交流电吸取的电流。
于本发明的一实施例中，所述限流模块设置有用于接收所述交流电的两个输入端，在一 输入端后连接第一电阻，或在另一输入端后连接所述第一电阻，或在两个输入端后分别连接 所述第一电阻。
于本发明的一实施例中，在所述交流电为220V市电电压时，所述第一电阻的阻值大于 470KΩ；或第一电阻的的阻值总和大于470KΩ。
于本发明的一实施例中，所述检测模块包括稳压管、二极管、储能电容及三极管；当所 述三极管为PNP型三极管时，所述稳压管的负极与二极管的正极连接，所述二极管的负极与 储能电容的一端连接，所述储能电容的另一端与稳压管的正极连接，所述PNP型三极管的基 极与二极管的正极连接，发射极与储能电容的一端连接，集电极连接所述过零信号输出模块 的一输入端；当所述三极管NPN型三极管时，所述稳压管的正极与二极管的负极连接，所述 稳压管的负极与储能电容的一端连接，所述二极管的正极与所述储能电容的另一端连接，所 述NPN型三极管的集电极与所述二极管的负极连接，发射极与储能电容的一端连接，集电极 连接所述过零信号输出模块的另一输入端。
于本发明的一实施例中，所述过零信号输出模块包括第二电阻、光电耦合器及第三电阻； 其中，所述第二电阻的一端连接在所述检测模块的一输出端，所述第二电阻的另一端与光电 耦合器中发光二极管的正极连接，光电耦合器中发光二极管的负极与所述检测模块的另一输 出端连接；或光电耦合器中发光二极管的正极，所述光电耦合器中发光二极管的负极与所述 第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述检测模块的一输出端连接；当所述光电 耦合器采用光敏三极管的发射极输出所述过零信号时，所述第三电阻的一端连接在所述光敏 三极管的发射极，所述第三电阻的另一端接地；当所述光电耦合器采用光敏三极管的集电极 输出所述过零信号时，所述第三电阻的一端与所述光敏三极管的集电极连接，所述第三电阻 的另一端连接一电压源，光敏三极管的发射极接地。
于本发明的一实施例中，所述第一检测模块包括第一稳压管、第一二极管、第一储能电 容及第一三极管；当所述第一三极管为PNP型三极管时，所述第一稳压管的负极与第一二极 管的正极连接，所述第一二极管的负极与第一储能电容的一端连接，所述第一储能电容的另 一端与第一稳压管的正极连接，所述PNP型三极管的基极与第一二极管的正极连接，发射极 与第一储能电容的一端连接，集电极连接所述第一过零信号输出模块的一输入端；当所述第 一三极管NPN型三极管时，所述第一稳压管的正极与第一二极管的负极连接，所述第一稳压 管的负极与第一储能电容的一端连接，所述第一二极管的正极与所述第一储能电容的另一端 连接，所述NPN型三极管的集电极与所述第一二极管的负极连接，发射极与第一储能电容的 一端连接，集电极连接所述第一过零信号输出模块的另一输入端。
于本发明的一实施例中，所述第二检测模块包括第二稳压管、第二二极管、第二储能电 容及第二三极管；当所述第二三极管为PNP型三极管时，所述第二稳压管的负极与第二二极 管的正极连接，所述第二二极管的负极与第二储能电容的一端连接，所述第二储能电容的另 一端与第二稳压管的正极连接，所述PNP型三极管的基极与第二二极管的正极连接，发射极 与第二储能电容的一端连接，集电极连接所述第二过零信号输出模块的一输入端；当所述第 二三极管NPN型三极管时，所述第二稳压管的正极与第二二极管的负极连接，所述第二稳压 管的负极与第二储能电容的一端连接，所述第二二极管的正极与所述第二储能电容的另一端 连接，所述NPN型三极管的集电极与所述第二二极管的负极连接，发射极与第二储能电容的 一端连接，集电极连接所述第二过零信号输出模块的另一输入端。
本发明另一方面提供一种电子设备，包括：所述交流电的过零检测系统。
如上所述，本发明的交流电的检测系统及具有该系统的电子设备，具有以下有益效果：
本发明所述交流电的检测系统及具有该系统的电子设备能够提升电力线载波通信的可靠 性，避免了在市电电压的峰谷点附近进行数据传输，而选择在市电电压的过零点前后进行数 据传输，可以将脉冲型的电容充电电流造成的负面影响降低，且具有低成本，低功耗，结构 简单的优点。
附图说明
图1显示为现有技术的市电电压的峰、谷点附近形成脉冲形状的电容充电电流示意图。
图2A显示为本发明的交流电的过零检测系统于一实施例中的原理结构示意图。
图2B显示为本发明的交流电的过零检测系统的一种实施电路图。
图3显示为本发明的交流电的过零检测系统中检测模块的另一种实施例电路图。
图4A显示为本发明的交流电的过零检测系统中过零输出模块的一种实施电路图
图4B显示为本发明的交流电的过零检测系统中过零输出模块的另一种实施电路图。
图5显示为本发明的交流电的过零检测系统的于另一种实施电路示意图。
元件标号说明
2 交流电的过零检测系统
21 限流模块
22 检测模块
23 过零信号输出模块
5 交流电的过零检测系统
50 限流模块
51 第一检测模块
52 第一过零信号输出模块
53 第二检测模块
54 第二过零信号输出模块
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。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征 可以相互组合。
需要说明的是，以下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。
实施例一
本实施例提供一种交流电的过零检测系统，用于检测交流电的正半波转换至负半波的过 零点或负半波转换至正半波的过零点；所述交流电的过零检测系统包括：检测模块和与其连 接的过零信号输出模块；
其中，若所述检测模块内部开始进行充电，待充电至第一稳定电压后，所述第一输入端 的电压开始下降，并降至第二稳定电压时，所述检测模块与所述过零信号输出模块之间导通， 所述检测模块内部对所述过零信号输出模块进行放电，以通过所述过零信号输出模块输出用 于表示正半波转换至负半波的过零点的过零信号或负半波转换至正半波的过零点的过零信号。
以下将结合图示对本实施例所提供的交流电的过零检测系统进行详细描述。本实施例所 述的交流电的过零检测系统应用于检测交流市电的正半波转换至负半波的过零点或负半波转 换至正半波的过零点。请参阅图2A和2B，显示为交流电的过零检测系统于一实施例中的原 理结构示意图和交流电的过零检测系统的一种实施电路图。如图2A所示，所述交流电的过 零检测系统2包括限流模块21、检测模块22及过零信号输出模块23。
所述限流模块21用于限制从所述交流电吸取的电流。在本实施例中，所述限流模块21 的两个输入端传戒在交流市电的零线/火线的输入两端。所述限流模块2设置有用于接收所述 交流电的两个输入端，在一输入端后连接第一电阻，或在另一输入端后连接所述第一电阻， 或在两个输入端后分别连接所述第一电阻。例如，参阅图2B，所述限流模块21的一输入端 连接第一电阻R1。在本实施例中，若在所述交流电为220V市电电压时，所述第一电阻R1 的阻值大于470KΩ。优选地，第一电阻R1的阻值大于2MΩ甚至于达到5MΩ，从而可以在 220V交流市电的条件下将本过零检测电路的功耗控制在25～10毫瓦以内。或者在两个输入端 后分别连接所述第一电阻时，第一电阻的总和大于470KΩ。
与所述限流模块的21的两个输出端连接的检测模块22用于在其内部开始进行充电，待 充电至第一稳定电压后，其第一输入端A(如图2B所示的A电)的电压开始下降，待降至 第二稳定电压时，所述检测模块与所述过零信号输出模块之间导通，所述检测模块22内部对 所述过零信号输出模块23进行放电，以通过所述过零信号输出模块23输出用于表示正半波 转换至负半波的过零点的过零信号。
具体地，所述检测模块包括稳压管D1、二极管D2、电容C1及三极管Q1。
如图2B所示，当所述三极管Q1为PNP型三极管时，所述稳压管D1的负极与二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极与电容C的一端连接，所述电容C1的另一端与稳压 管D1的正极连接，所述PNP型三极管的基极B与二极管D2的正极连接，发射极E与电容 C1的一端连接，集电极C连接所述过零信号输出模块23的一输入端。
其中，稳压二极管D1的稳压值为VDW、二极管D2的导通压降为VF、三极管Q1的开启电压为VBE。如图2B所示，在A(检测模块22的第一输入端)点电压高于B点(检测模块 22的第二输入端)电压的时候，即市电电压的正半波，A点电压通过二极管D2对储能电容 C1进行充电，此时A点电压高于C点电压，PNP型三极管Q1处于截止状态，C1逐渐充电 至第一稳定电压VDW-VF。之后A点电压下降，由于二极管D2的存在，储能电容C1上存储 的电荷不会流失，当A点电压下降至第二稳定电压VDW-VF-VBE时，PNP型三极管Q1导通， 将储能电容C1和过零信号输出模块23(在本实施例中，所述过零信号输出模块23为隔离电 路)接通。所述储能电容C1在市电电压的正半波转换负半波时进行慢速的充电，从而可以 降低对市电的供电需求，极大程度上降低了整体电路的功耗。
请参阅图3，显示为检测模块的另一种实施例电路图。如图3所示，当所述三极管NPN 型三极管时，所述稳压管的正极与二极管的负极连接，所述稳压管的负极与电容的一端连接， 所述二极管的正极与所述电容的另一端连接，所述NPN型三极管的集电极与所述二极管的负 极连接，发射极与电容的一端连接，集电极连接所述过零信号输出模块的另一输入端。
其中，稳压二极管D1的稳压值为VDW、二极管D2的导通压降为VF、三极管Q1的开启电压为VBE。如图2B所示，在A’(检测模块22的第一输入端)点电压低于B’点(检测模块 22的第二输入端)电压的时候，即市电电压的正半波，A’点电压通过二极管D2对储能电容 C1进行充电，此时A’点电压低于C’点电压，NPN型三极管Q1’处于截止状态，C1’逐渐充电 至第一稳定电压VDW-VF。之后A’点电压下降，由于二极管D2的存在，储能电容C1’上存储 的电荷不会流失，当B’点电压下降至第二稳定电压VDW-VF-VBE时，NPN型三极管Q1’导通， 将储能电容C1’和过零信号输出模块23(在本实施例中，所述过零信号输出模块23为隔离电 路)接通。所述储能电容C1’在市电电压的正半波转换负半波时进行慢速的充电，从而可以 降低对市电的供电需求，极大程度上降低了整体电路的功耗。
继续参阅图2B，所述过零输出模块23包括第二电阻R2、光电耦合器OPT1及第三电阻 R3.
请参阅图4A和4B，显示为过零输出模块的一种和另一种实施电路图。所述第二电阻R2 的一端连接在所述检测模块22的一输出端，所述第二电阻R2的另一端与光电耦合器OPT1 中发光二极管的正极连接，光电耦合器OPT1中发光二极管的负极与所述检测模块22的另一 输出端连接；或光电耦合器OPT1中发光二极管的正极，所述光电耦合器OPT1中发光二极 管的负极与所述第二电阻R2的一端连接，所述第二电阻R2的另一端与所述检测模块22的 一输出端连接。
当所述光电耦合器OPT1光敏三极管的发射极输出所述过零信号时，所述第三电阻R3 的一端连接在所述光敏三极管的发射极E，所述第三电阻R3的另一端接地；当所述光电耦合 器OPT1采用光敏三极管的集电极C输出所述过零信号时，所述第三电阻R3的一端与所述 光敏三极管的集电极C连接，所述第三电阻OPT1的另一端连接一电压源，光敏三极管的发 射极E接地。
在本实施例中，在市电电压的正半波转换到负半波的时候检测模块22中的储能电容C1 对过零信号输出模块23中的光电耦合器进行快速放电，从而在过零信号输出模块23的输出 端得到一个足够陡峭的脉冲沿。
本实施例所述交流电的检测系统能够提升电力线载波通信的可靠性，避免了在市电电压 的峰谷点附近进行数据传输，而选择在市电电压的过零点前后进行数据传输，可以将脉冲型 的电容充电电流造成的负面影响降低，且具有低成本，低功耗，结构简单的优点。
实施例二
本实施例提供一种交流电的过零检测系统，用于检测交流电的正半波转换至负半波的过 零点和负半波转换至正半波的过零点；所述交流电的过零检测系统包括：
用于检测交流电的正半波转换至负半波的过零点的第一检测模块和第一过零信号输出模 块，
用于检测交流电的负半波转换至正半波的过零点的第二检测模块和第二过零信号输出模 块；与所述第一检测模块和第一过零信号输出模块并联；
其中，若所述第一检测模块内部开始充电，待充电至第一稳定电压后，所述第一输入端 的电压开始下降，待降至第二稳定电压时，所述第一检测模块与所述第一过零信号输出模块 之间导通，所述第一检测模块内部对所述第一过零信号输出模块进行放电，以通过所述第一 过零信号输出模块输出用于表示正半波转换至负半波的过零点的过零信号；
若所述第二检测模块内部开始充电，待充电至第一稳定电压后，所述第一输入端的电压 开始下降，待降至第二稳定电压时，所述第二检测模块与所述第二过零信号输出模块之间导 通，所述第二检测模块内部对所述第二过零信号输出模块进行放电，以通过所述第二过零信 号输出模块输出用于表示负半波转换至正半波的过零点的过零信号。
以下将结合图示对本实施例所提供的交流电的过零检测系统进行详细描述。请参阅图5， 显示为交流电的过零检测系统的于另一种实施电路示意图。如图5所示，所示交流电的过零 检测系统5包括：限流模块50；用于检测交流电的正半波转换至负半波的过零点的第一检测 模块51和第一过零信号输出模块52；用于检测交流电的负半波转换至正半波的过零点的第 二检测模块53和第二过零信号输出模块54。
所述第一检测模块51和第一过零信号输出模块52与所述第二检测模块53和第二过零信 号输出模块54并联连接。
于本实施例中，所述限流模块50用于限制从所述交流电吸取的电流。在本实施例中，所 述限流模块50的两个输入端传戒在交流市电的零线/火线的输入两端。所述限流模块50设置 有用于接收所述交流电的两个输入端，在一输入端后连接两个并联的第一电阻R1和R1’，或 在另一输入端后连接两个并联的第一电阻R1和R1’，或在两个输入端后分别连接两个并联的 第一电阻R1和R1’。
所述第一检测模块51包括第一稳压管D1、第一二极管D2、第一储能电容C1及第一三 极管Q1。
继续参阅图5，当所述第一三极管为PNP型三极管时，所述第一稳压管D1的负极与第 一二极管D2的正极连接，所述第一二极管D2的负极与第一储能电容C1的一端连接，所述第一储能电容C1的另一端与第一稳压管D1的正极连接，所述PNP型三极管Q1的基极与第 一二极管D2的正极连接，发射极与第一储能电容C1的一端连接，集电极连接所述第一过零 信号输出模块52的一输入端。
当所述第一三极管NPN型三极管时，所述第一稳压管的正极与第一二极管的负极连接， 所述第一稳压管的负极与第一储能电容的一端连接，所述第一二极管的正极与所述第一储能 电容的另一端连接，所述NPN型三极管的集电极与所述第一二极管的负极连接，发射极与第 一储能电容的一端连接，集电极连接所述第一过零信号输出模块的另一输入端。
参阅图5，所述第二检测模块包括第二稳压管D1’、第二二极管D2’、第二储能电容C1’ 及第二三极管Q1’。
当所述第二三极管Q1’为PNP型三极管时，所述第二稳压管D1’的负极与第二二极管D2’ 的正极连接，所述第二二极管D2’的负极与第二储能电容C1’的一端连接，所述第二储能电容 C1’的另一端与第二稳压管D1’的正极连接，所述PNP型三极管的基极与第二二极管D2’的正 极连接，发射极与第二储能电容C1’的一端连接，集电极连接所述第二过零信号输出模块54 的一输入端。
当所述第二三极管NPN型三极管时，所述第二稳压管的正极与第二二极管的负极连接， 所述第二稳压管的负极与第二储能电容的一端连接，所述第二二极管的正极与所述第二储能 电容的另一端连接，所述NPN型三极管的集电极与所述第二二极管的负极连接，发射极与第 二储能电容的一端连接，集电极连接所述第二过零信号输出模块的另一输入端。
继续参阅图5，所述第一过零输出模块52包括第二电阻R2、光电耦合器OPT1及第三电 阻R3。所述第二过零输出模块54包括第二电阻R2’、光电耦合器OPT1’及第三电阻R3’。
所述第二电阻R2的一端连接在所述第一检测模块51的一输出端，所述第二电阻R2的 另一端与光电耦合器OPT1中发光二极管的正极连接，光电耦合器OPT1中发光二极管的负 极与所述检测模块22的另一输出端连接，或光电耦合器OPT1中发光二极管的正极，所述光 电耦合器OPT1中发光二极管的负极与所述第二电阻R2的一端连接，所述第二电阻R2的另 一端与所述检测模块22的一输出端连接。
所述第二电阻R2’的一端连接在所述第二检测模块53的一输出端，所述第二电阻R2’的 另一端与光电耦合器OPT1’中发光二极管的正极连接，光电耦合器OPT1’中发光二极管的负 极与所述第二检测模块53的另一输出端连接。或光电耦合器OPT1’中发光二极管的正极，所 述光电耦合器OPT1’中发光二极管的负极与所述第二电阻R2’的一端连接，所述第二电阻R2’ 的另一端与所述第二检测模块53的一输出端连接。
当所述光电耦合器OPT1光敏三极管的发射极输出所述过零信号时，所述第三电阻R3 的一端连接在所述光敏三极管的发射极E，所述第三电阻R3的另一端接地；当所述光电耦合 器OPT1采用光敏三极管的集电极C输出所述过零信号时，所述第三电阻R3的一端与所述 光敏三极管的集电极C连接，所述第三电阻OPT1的另一端连接一电压源，光敏三极管的发 射极E接地。
在本实施例中，第一稳压二极管D1的稳压值为VDW、第一二极管D2的导通压降为VF、第一三极管Q1的开启电压为VBE。如图5所示，在A(第一检测模块51的第一输入端)点 电压高于B点(第一检测模块51的第二输入端)电压的时候，即市电电压的正半波，A点电 压通过第一二极管D2对第一储能电容C1进行充电，此时A点电压高于C点电压，PNP型 第一三极管Q1处于截止状态，C1逐渐充电至第一稳定电压VDW-VF。之后A点电压下降， 由于第一二极管D2的存在，第一储能电容C1上存储的电荷不会流失，当A点电压下降至第 二稳定电压VDW-VF-VBE时，PNP型三极管Q1导通，将第一储能电容C1和第一过零信号输 出模块52(在本实施例中，所述第一过零信号输出模块52为隔离电路)接通。所述第一储 能电容C1在市电电压的正半波转换负半波时进行慢速的充电，从而可以降低对市电的供电 需求，极大程度上降低了整体电路的功耗。在市电电压的正半波转换到负半波的时候，第一 检测模块51中的第一储能电容C1对第一过零信号输出模块52中的光电耦合器OPT1进行快 速放电，从而在第一过零信号输出模块52的输出端得到一个足够陡峭的脉冲沿。
在本实施例中，第二稳压二极管D1’的稳压值为VDW、第二二极管D2的导通压降为VF、 第二三极管Q1的开启电压为VBE。如图5所示，在A’(第二检测模块53的第一输入端)点电压高于B’点(第二检测模块53的第二输入端)电压的时候(A’点电压为绝对电压值，B’ 点电压为绝对电压值)，即市电电压的负半波，A’点电压通过第二二极管D2’对第二储能电容C1’进行充电(所述第二储能电容上充入负电压)，此时A’点电压高于C’点电压，PNP型第二三极管Q1’处于截止状态，C1’逐渐充电至第一稳定电压VDW-VF。之后A’点电压下降，由于 第二二极管D2’的存在，第二储能电容C1’上存储的电荷不会流失，当A’点电压下降至第二 稳定电压VDW-VF-VBE时，PNP型三极管Q1导通，将第二储能电容C1’和第二过零信号输出 模块54(在本实施例中，所述第二过零信号输出模块54为隔离电路)接通。所述第二储能 电容C1’在市电电压的负半波转换正半波时进行慢速的充电，从而可以降低对市电的供电需 求，极大程度上降低了整体电路的功耗。在市电电压的负半波转换到正半波的时候，第二检 测模块53中的第二储能电容C1’对第二过零信号输出模块54中的光电耦合器OPT1进行快速 放电，从而在第二过零信号输出模块54的输出端得到一个足够陡峭的脉冲沿。
实施例三
本实施例提供一种电子设备，包括：如实施例一所述交流电的过零检测系统，或实施例 二所述交流电的过零检测系统。
综上所述，本发明所述交流电的检测系统及具有该系统的电子设备能够提升电力线载波 通信的可靠性，避免了在市电电压的峰谷点附近进行数据传输，而选择在市电电压的过零点 前后进行数据传输，可以将脉冲型的电容充电电流造成的负面影响降低，且具有低成本，低 功耗，结构简单的优点。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 (9)

1.一种交流电的过零检测系统，其特征在于，用于检测交流电的正半波转换至负半波的过零点和/或负半波转换至正半波的过零点；所述交流电的过零检测系统包括：检测模块和与其连接的过零信号输出模块；
其中，若所述检测模块内部开始充电，待充电至第一稳定电压后，所述第一输入端的电压开始下降，待降至第二稳定电压时，所述检测模块与所述过零信号输出模块之间导通，所述检测模块内部对所述过零信号输出模块进行放电，以通过所述过零信号输出模块输出用于表示正半波转换至负半波的过零点的过零信号或负半波转换至正半波的过零点的过零信号；或
所述交流电的过零检测系统包括：
用于检测交流电的正半波转换至负半波的过零点的第一检测模块和第一过零信号输出模块，
用于检测交流电的负半波转换至正半波的过零点的第二检测模块和第二过零信号输出模块；与所述第一检测模块和第一过零信号输出模块并联；
其中，若所述第一检测模块内部开始充电，待充电至第一稳定电压后，所述第一输入端的电压开始下降，待降至第二稳定电压时，所述第一检测模块与所述第一过零信号输出模块之间导通，所述第一检测模块内部对所述第一过零信号输出模块进行放电，以通过所述第一过零信号输出模块输出用于表示正半波转换至负半波的过零点的过零信号；
若所述第二检测模块内部开始充电，待充电至第一稳定电压后，所述第一输入端的电压开始下降，待降至第二稳定电压时，所述第二检测模块与所述第二过零信号输出模块之间导通，所述第二检测模块内部对所述第二过零信号输出模块进行放电，以通过所述第二过零信号输出模块输出用于表示负半波转换至正半波的过零点的过零信号。
2.根据权利要求1所述的交流电的过零检测系统，其特征在于，所述交流电的过零检测系统还包括与所述检测模块电性连接的限流模块，用于限制从所述交流电吸取的电流。
3.根据权利要求2所述的交流电的过零检测系统，其特征在于，所述限流模块设置有用于接收所述交流电的两个输入端，在一输入端后连接第一电阻，或在另一输入端后连接所述第一电阻，或在两个输入端后分别连接所述第一电阻。
4.根据权利要求3所述的交流电的过零检测系统，其特征在于，在所述交流电为220V市电电压时，所述第一电阻的阻值大于470KΩ；或第一电阻的的阻值总和大于470KΩ。
5.根据权利要求2所述的交流电的过零检测系统，其特征在于，所述检测模块包括稳压管、二极管、储能电容及三极管；
当所述三极管为PNP型三极管时，所述稳压管的负极与二极管的正极连接，所述二极管的负极与储能电容的一端连接，所述储能电容的另一端与稳压管的正极连接，所述PNP型三极管的基极与二极管的正极连接，发射极与储能电容的一端连接，集电极连接所述过零信号输出模块的一输入端；
当所述三极管NPN型三极管时，所述稳压管的正极与二极管的负极连接，所述稳压管的负极与储能电容的一端连接，所述二极管的正极与所述储能电容的另一端连接，所述NPN型三极管的集电极与所述二极管的负极连接，发射极与储能电容的一端连接，集电极连接所述过零信号输出模块的另一输入端。
6.根据权利要求4所述的交流电的过零检测系统，其特征在于，
所述过零信号输出模块包括第二电阻、光电耦合器及第三电阻；
其中，所述第二电阻的一端连接在所述检测模块的一输出端，所述第二电阻的另一端与光电耦合器中发光二极管的正极连接，光电耦合器中发光二极管的负极与所述检测模块的另一输出端连接；或光电耦合器中发光二极管的正极，所述光电耦合器中发光二极管的负极与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述检测模块的一输出端连接；
当所述光电耦合器采用光敏三极管的发射极输出所述过零信号时，所述第三电阻的一端连接在所述光敏三极管的发射极，所述第三电阻的另一端接地；当所述光电耦合器采用光敏三极管的集电极输出所述过零信号时，所述第三电阻的一端与所述光敏三极管的集电极连接，所述第三电阻的另一端连接一电压源，光敏三极管的发射极接地。
7.根据权利要求2所述的交流电的过零检测系统，其特征在于，所述第一检测模块包括第一稳压管、第一二极管、第一储能电容及第一三极管；
当所述第一三极管为PNP型三极管时，所述第一稳压管的负极与第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与第一储能电容的一端连接，所述第一储能电容的另一端与第一稳压管的正极连接，所述PNP型三极管的基极与第一二极管的正极连接，发射极与第一储能电容的一端连接，集电极连接所述第一过零信号输出模块的一输入端；
当所述第一三极管NPN型三极管时，所述第一稳压管的正极与第一二极管的负极连接，所述第一稳压管的负极与第一储能电容的一端连接，所述第一二极管的正极与所述第一储能电容的另一端连接，所述NPN型三极管的集电极与所述第一二极管的负极连接，
发射极与第一储能电容的一端连接，集电极连接所述第一过零信号输出模块的另一输入端。
8.根据权利要求2所述的交流电的过零检测系统，其特征在于，所述第二检测模块包括第二稳压管、第二二极管、第二储能电容及第二三极管；
当所述第二三极管为PNP型三极管时，所述第二稳压管的负极与第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极与第二储能电容的一端连接，所述第二储能电容的另一端与第二稳压管的正极连接，所述PNP型三极管的基极与第二二极管的正极连接，发射极与第二储能电容的一端连接，集电极连接所述第二过零信号输出模块的一输入端；
当所述第二三极管NPN型三极管时，所述第二稳压管的正极与第二二极管的负极连接，所述第二稳压管的负极与第二储能电容的一端连接，所述第二二极管的正极与所述第二储能电容的另一端连接，所述NPN型三极管的集电极与所述第二二极管的负极连接，发射极与第二储能电容的一端连接，集电极连接所述第二过零信号输出模块的另一输入端。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
如权利要求1至8中任一项所述交流电的过零检测系统。
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