CN109743048B - 继电器过零点触发电路、方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种继电器过零点触发电路、方法及装置,所述继电器过零点触发电路包括过零检测电路、继电器电路、电平检测电路及控制器;其中,所述继电器电路根据所述控制器给所述继电器电路发出的动作信号进行相应动作;所述电平检测电路采集交流电的电平变化信号并反馈给所述控制器;所述控制器计算发出所述动作信号的时间点与接收到所述电平变化信号的时间点之间的时间差,基于所述时间差及历史延迟时间计算本次延迟时间,并基于接收到所述过零检测电路反馈的过零点信号的时间点及所述本次延迟时间确定下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点,由此使得继电器在电压过零点触发,从而提升继电器的使用寿命,提高用电安全性。
Description
技术领域
本发明涉及继电器技术领域,特别涉及一种继电器过零点触发电路、方法及装置。
背景技术
继电器的运用在生产生活中随处可见,凭借其小电流低电压控制大电流高电压的特性,被广泛应用于各类开关电路、自动调节电路、安全保护电路、转换电路中。虽然种类多,而且应用场景各不相同,但是究其根本基本上都是控制触点的开、合来起到控制作用的。而如果在触点开合瞬间触点两端存在高电压差,或者有大电流流过触点,就会产生火花与电弧,长期存在火花电弧会逐渐损坏化合物层,同时高温电弧可能导致塑胶机械部分产生形变,导致触点电阻变大,甚至无法良好接触,轻则减少器件使用寿命,重则引发用电危险。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种继电器过零点触发电路,旨在通过控制器不断地确定向继电器电路发出动作信号的时间,由此使得继电器在电压过零点触发,从而提升继电器的使用寿命,提高用电安全性。
为实现上述目的,本发明提出的继电器过零点触发电路,所述继电器过零点触发电路包括过零检测电路、继电器电路、电平检测电路及控制器;所述控制器与所述过零检测电路、所述继电器电路及所述电平检测电路分别连接;其中,
所述控制器给所述继电器电路发出动作信号,所述继电器电路根据所述动作信号进行相应动作,所述电平检测电路采集交流电的电平变化信号并反馈给所述控制器,所述控制器计算发出所述动作信号的时间点与接收到所述电平变化信号的时间点之间的时间差,基于所述时间差及历史延迟时间计算本次延迟时间,所述过零检测电路采集交流电的过零点信号并反馈给所述控制器;
所述控制器基于接收所述过零点信号的时间点及所述本次延迟时间确定下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点。
优选地,所述控制器包括:接收单元、与所述接收单元连接的计算单元、控制单元;其中,
所述计算单元计算所述时间差,记为延迟时间,基于所述延迟时间及历史延迟时间计算本次延迟时间;并根据所述接收单元接收到所述过零点信号的时间点及所述本次延迟时间,采用如下公式计算所述控制单元下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点:
Td=Ts-t;
其中,所述Td为所述控制单元下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点,所述Ts为下一次过零点的时间点,所述t为所述本次延迟时间。
优选地,所述过零检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一二极管、第二二极管、第一电源、第一比较器、第二跟随器及第一三极管;其中,
所述第一电阻的第一端与火线连接,所述第一电阻的第二端与所述第二二极管的阳极连接,所述第二电阻的第一端与零线连接,所述第二电阻的第二端与所述第二二极管的阴极连接,所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接,所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阳极连接,所述第一电阻的第二端还与所述第三电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端还与所述第四电阻的第一端连接,所述第三电阻的第二端及所述第四电阻的第二端均接地;所述第一比较器的同相输入端与所述第三电阻的第一端连接,所述第一比较器的反相输入端与所述第四电阻的第一端连接,所述第一比较器的正电源端与所述第一电源及所述第八电阻的第一端分别连接,所述第一比较器的负电源端接地,所述第一比较器的输出端与所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端与所述第二跟随器的同相输入端连接,所述第二跟随器的反相输入端与所述第六电阻的第一端连接,所述第二跟随器的输出端与所述第六电阻的第二端及所述第七电阻的第一端分别连接,所述第七电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接,所述第一三极管的发射极接地,所述第一三极管的集电极与所述第八电阻的第二端及所述控制器分别连接。
优选地,所述继电器电路包括第一继电器、第三二极管、第二三极管、第九电阻、第十电阻及第二电源;其中,
所述第一继电器的第一输入端与零线连接,所述第一继电器的第二输入端与火线连接,所述第一继电器内部线圈的第一端与所述第二三极管的集电极及所述第三二极管的阴极分别连接,所述第一继电器内部线圈的第二端与所述第三二极管的阳极连接,所述第三二极管的阳极接地,所述第二三极管的基极与所述第九电阻的第一端及所述第十电阻的第一端分别连接,所述第九电阻的第二端与所述控制器连接,所述第二三极管的发射极与所述第十电阻的第二端及所述第二电源分别连接,所述第一继电器的第二输出端经火线与所述负载连接,所述第一继电器的第一输出端经零线与所述电平检测电路及负载分别连接。
优选地,所述电平检测电路包括第三三极管、第十四电阻及第四电源;其中,
所述第三三极管的基极与零线连接,所述第三三极管的发射极接地,所述第三三极管的集电极与所述第十四电阻的第一端及所述控制器分别连接,所述第十四电阻的第二端与所述第四电源连接。
优选地,所述电平检测电路还包括第十一电阻、第四二极管、第五二极管、第三电源、第十二电阻及第十三电阻;其中,
所述第十一电阻的第一端与所述第一继电器的第一输出端连接,所述第十一电阻的第二端与所述第四二极管的阴极连接,所述第四二极管的阳极接地,所述第四二极管的阴极还与所述第五二极管的阳极连接,所述第五二极管的阴极与所述第三电源连接,所述第十二电阻的第一端与所述第五二极管的阳极连接,所述第十二电阻的第二端与所述第十三电阻的第一端及所述第三三极管的基极分别连接,所述第十三电阻的第二端接地。
优选地,所述过零检测电路的输入端与火线及零线分别连接,所述过零检测电路的输出端与所述控制器连接,所述继电器电路的输入端与火线及零线分别连接,所述继电器电路的输出端经零线与所述电平检测电路连接,所述继电器电路经火线与负载连接,所述电平检测电路还与所述控制器连接。
本发明还提出一种继电器过零点触发方法,所述继电器过零点触发方法包括:
控制器给继电器电路发出动作信号,所述继电器电路根据所述动作信号进行相应动作;
电平检测电路采集交流电的电平变化信号并反馈给所述控制器;
所述控制器计算发出所述动作信号的时间点与接收到所述电平变化信号的时间点之间的时间差,基于所述时间差及历史延迟时间计算本次延迟时间,并基于接收到过零检测电路反馈的过零点信号的时间点及所述本次延迟时间确定下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点。
优选地,所述继电器过零点触发方法还包括:
具体采用如下公式确定所述控制器的控制单元下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间:
Td=Ts-t;
其中,所述Td为所述控制单元下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点,所述Ts为下一次过零点的时间点,所述t为所述本次延迟时间。
本发明还提出一种继电器零点触发装置,所述继电器零点触发装置包括如上任意一项所述的继电器过零点触发电路。
本发明技术方案通过采用设置过零检测电路、继电器电路、电平检测电路及控制器,形成了一种继电器过零点触发电路。其中,所述继电器电路根据所述控制器给所述继电器电路发出的动作信号进行相应动作;所述电平检测电路采集交流电的电平变化信号并反馈给所述控制器;所述控制器计算发出所述动作信号的时间点与接收到所述电平变化信号的时间点之间的时间差,基于所述时间差及历史延迟时间计算本次延迟时间,并基于接收到所述过零检测电路反馈的过零点信号的时间点及所述本次延迟时间确定下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点,由此使得继电器在电压过零点触发,从而提升继电器的使用寿命,提高用电安全性。
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一些实施例,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,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明继电器过零点触发电路一实施例的功能模块图;
图2为本发明继电器过零点触发电路一实施例的电路图;
图3为本发明继电器过零点触发方法的流程示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
100 | 过零检测电路 | R1~R14 | 第一电阻至第十四电阻 |
200 | 继电器电路 | D1~D5 | 第一二极管至第五二极管 |
300 | 电平检测电路 | VCC1~VCC4 | 第一电源至第四电源 |
400 | 控制器 | Q1~Q3 | 第一三极管至第三三极管 |
J1 | 第一继电器 | A1 | 第一比较器 |
GND | 接地 | A2 | 第二跟随器 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例,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作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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种继电器过零点触发电路。
参照图1,在本发明实施例中,该继电器过零点触发电路包括过零检测电路100、继电器电路200、电平检测电路300及控制器400;所述控制器400与所述过零检测电路100、所述继电器电路200及所述电平检测电路300分别连接;其中,
所述控制器400给所述继电器电路200发出动作信号,所述继电器电路200根据所述动作信号进行相应动作,所述电平检测电路300采集交流电的电平变化信号并反馈给所述控制器400,所述控制器400计算发出所述动作信号的时间点与接收到所述电平变化信号的时间点之间的时间差,基于所述时间差及历史延迟时间计算本次延迟时间,所述过零检测电路100采集交流电的过零点信号并反馈给所述控制器400;
所述控制器400基于接收所述过零点信号的时间点及所述本次延迟时间确定下一次向所述继电器电路200发出动作信号的时间点。需要说明的是,交流电每经过半个周期会出现过零点,根据当前接收的过零点信号的时间点、本次延迟时间及市电周期确定下一次发出动作信号的时间点,以保证在下一次过零点时控制继电器进行相应的动作。
优选地,由于过零点是周期性的,需要根据实际情况向继电器电路发出动作信号控制继电器,当需要继电器动作时,所述控制器400给所述继电器电路200发出动作信号,所述继电器电路200根据所述动作信号进行相应动作,所述电平检测电路300采集交流电的电平变化信号并反馈给所述控制器400,所述控制器400计算发出所述动作信号的时间点与接收到所述电平变化信号的时间点之间的时间差,基于所述时间差及历史延迟时间计算本次延迟时间,所述过零检测电路100采集交流电的过零点信号并反馈给所述控制器400,控制器400基于接收到的当前的过零点信号及前述本次延迟时间计算下一次向继电器电路200发出动作信号的时间点,即首先计算本次延迟时间(时间长度,即需要在下一次过零点时提前发出动作信号的时间),例如:本次延迟时间为3s,而下一次过零点为以当前时间为起点的第10s,则发出动作信号的时间点为以当前时间为起点的第7s。
需要说明的是,市电是具有正弦波形的交流电,通常继电器在动作时是在市电电压状态随机的情况下发生的,因此当触点触发时电压可能是在正弦波的任何一点。
进一步地,本实施例中,所述控制器400发出的动作信号为使得继电器动作的信号,易于理解的是,所述动作信号包括继电器吸合动作和断开动作,即继电器过零点触发也包括吸合和断开两种动作状态,其中断开的原理与吸合原理相同。
本发明技术方案通过采用设置过零检测电路100、继电器电路200、电平检测电路300及控制器400,形成了一种继电器过零点触发电路。其中,所述继电器电路200根据所述控制器400给所述继电器电路200发出的动作信号进行相应动作;所述电平检测电路300采集交流电的电平变化信号并反馈给所述控制器400;所述控制器400计算发出所述动作信号的时间点与接收到所述电平变化信号的时间点之间的时间差,基于所述时间差及历史延迟时间计算本次延迟时间,并基于接收到所述过零检测电路100反馈的过零点信号的时间点及所述本次延迟时间确定下一次向所述继电器电路200发出动作信号的时间点,由此使得继电器在电压过零点触发,从而提升继电器的使用寿命,提高用电安全性。
具体地,所述控制器400包括:接收单元、与所述接收单元连接的计算单元、控制单元;其中,
所述计算单元计算所述时间差,记为延迟时间,基于所述延迟时间及历史延迟时间计算本次延迟时间;并根据所述接收单元接收到所述过零点信号的时间点及所述本次延迟时间,采用如下公式计算所述控制单元下一次向所述继电器电路200发出动作信号的时间点:
Td=Ts-t;
其中,所述Td为所述控制单元下一次向所述继电器电路200发出动作信号的时间点,所述Ts为下一次过零点的时间点,所述t为所述本次延迟时间。
需要说明的是,本实施例中,采用如下公式计算所述本次延迟时间:t=(t1+t2+t3+…+tn)/n;其中,n为采集次数,采集第n次记为tn,则所述时间差为tn,所述历史延迟时间数据为tn-1,tn-2,tn-3…t3,t2,t1。
值得说明的是,本实施例中,将所述本次延迟时间求取n次的平均值,不断的更新所述本次延迟时间,同时更新了所述控制器400的控制单元下一次向所述继电器电路200发出动作信号的时间点,从而避免了因为设备折旧、老化而带来的继电器动作延迟时间改变而导致的过零点触发偏移,以达到提升继电器的使用寿命,提高用电安全性的目的。
参照图2,本实施例的电路图具体以继电器吸合为例,断开原理相同,此处不再赘述。
具体地,所述过零检测电路100包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电源VCC1、第一比较器A1、第二跟随器A2及第一三极管Q1;其中,
所述第一电阻R1的第一端与火线连接,所述第一电阻R1的第二端与所述第二二极管D2的阳极连接,所述第二电阻R2的第一端与零线连接,所述第二电阻R2的第二端与所述第二二极管D2的阴极连接,所述第一二极管D1的阳极与所述第二二极管D2的阴极连接,所述第一二极管D1的阴极与所述第二二极管D2的阳极连接,所述第一电阻R1的第二端还与所述第三电阻R3的第一端连接,所述第二电阻R2的第二端还与所述第四电阻R4的第一端连接,所述第三电阻R3的第二端及所述第四电阻R4的第二端均接地;所述第一比较器A1的同相输入端与所述第三电阻R3的第一端连接,所述第一比较器A1的反相输入端与所述第四电阻R4的第一端连接,所述第一比较器A1的正电源端与所述第一电源VCC1及所述第八电阻R8的第一端分别连接,所述第一比较器A1的负电源端接地,所述第一比较器A1的输出端与所述第五电阻R5的第一端连接,所述第五电阻R5的第二端与所述第二跟随器A2的同相输入端连接,所述第二跟随器A2的反相输入端与所述第六电阻R6的第一端连接,所述第二跟随器A2的输出端与所述第六电阻R6的第二端及所述第七电阻R7的第一端分别连接,所述第七电阻R7的第二端与所述第一三极管Q1的基极连接,所述第一三极管Q1的发射极接地,所述第一三极管Q1的集电极与所述第八电阻R8的第二端及所述控制器400分别连接。
需要说明的是,本实施例中,是以LM358芯片的过零点检测电路为举例说明的,易于理解的是,还可以是其他任何可检测单相电的过零点电路或者模组均可同理替代,此处不再一一赘述。
进一步地,交流电分别经火线及零线接入到所述过零检测电路100,其中所述第一电阻R1及所述第二电阻R2起到分压的作用,将交流电分别输入至所述第一二极管D1及所述第二二极管D2构成的钳位二极管,交流电压呈现正弦波的正负切换,通过所述钳位二极管的保护变换到管压降的切换,经所述第三电阻R3及所述第四电阻R4分压后输入至所述第一比较器A1,所述第一比较器A1的输出端随之发生高低电平的转变,通过所述第二跟随器A2及所述第一三极管Q1输入至所述控制器400,所述控制器400采集上升沿下降沿即为单相电过零点。
还需要说明的是,所述第二跟随器A2及所述第一三极管Q1主要起到隔离高低压的作用,其中,所述第五电阻R5为上拉电阻,所述第六电阻R6为下拉电阻,所述第一电源在本实施例中设置为5V的电压,可根据实际情况设定,此处不再一一赘述。
具体地,所述继电器电路200包括第一继电器J1、第三二极管D3、第二三极管Q2、第九电阻R9、第十电阻R10及第二电源VCC2;其中,
所述第一继电器J1的第一输入端与零线连接,所述第一继电器J1的第二输入端与火线连接,所述第一继电器J1内部线圈的第一端与所述第二三极管Q2的集电极及所述第三二极管D3的阴极分别连接,所述第一继电器J1内部线圈的第二端与所述第三二极管D3的阳极连接,所述第三二极管D3的阳极接地,所述第二三极管Q2的基极与所述第九电阻R9的第一端及所述第十电阻R10的第一端分别连接,所述第九电阻R9的第二端与所述控制器400连接,所述第二三极管Q2的发射极与所述第十电阻R10的第二端及所述第二电源VCC2分别连接,所述第一继电器J1的第二输出端经火线与所述负载连接,所述第一继电器J1的第一输出端经零线与所述电平检测电路300及负载分别连接。
需要说明的是,本实施例中,采用的第一继电器J1为二组常开保持继电器,通过所述控制器400为所述第一继电器J1提供控制信号,易于理解的是,还可以采用其他类型可开合的继电器,此处不再一一赘述。
进一步地,本实施例中,所述第二三极管Q2采用低电平导通类型的三极管,根据具体实际情况也可以采用其他类型的功率管,当所述控制器400通过所述第九电阻R9分压后作用于所述第二三极管Q2的基极,控制所述第一继电器J1的开合,所述第一继电器J1内部有线圈,会产生电动势,所述第三二极管D3起到续流保护的作用。
具体地,所述电平检测电路300包括第三三极管Q3、第十四电阻R14及第四电源VCC4;其中,
所述第三三极管Q3的基极与零线连接,所述第三三极管Q3的发射极接地,所述第三三极管Q3的集电极与所述第十四电阻R14的第一端及所述控制器400分别连接,所述第十四电阻R14的第二端与所述第四电源VCC4连接。
具体地,所述电平检测电路300还包括第十一电阻R11、第四二极管D4、第五二极管D5、第三电源VCC3、第十二电阻R12及第十三电阻R13;其中,
所述第十一电阻R11的第一端与所述第一继电器J1的第一输出端连接,所述第十一电阻R11的第二端与所述第四二极管D4的阴极连接,所述第四二极管D4的阳极接地,所述第四二极管D4的阴极还与所述第五二极管D5的阳极连接,所述第五二极管D5的阴极与所述第三电源VCC3连接,所述第十二电阻R12的第一端与所述第五二极管D5的阳极连接,所述第十二电阻R12的第二端与所述第十三电阻R13的第一端及所述第三三极管Q3的基极分别连接,所述第十三电阻R13的第二端接地。
需要说明的是,本实施例中,所述继电器电路200的第一输出端经零线接入到所述电平检测电路300,经由所述第十一电阻R11分压后输入至所述第四二极管D4及所述第五二极管D5构成的钳位二极管,所述钳位二极管用于保护所述第三三极管Q3,防止因零线出现的高压而烧坏。所述第三三极管Q3的基极与零线连接,所述控制器400发出所述控制信号,接入负载的所述继电器电路200在接受到所述控制信号后吸合所述第一继电器J1,此时所述第三三极管Q3的基极通入电流而使得所述第三三极管Q3饱和导通,随之输出的集电极高电平输入至所述控制器400。
具体地,所述过零检测电路100的输入端与火线及零线分别连接,所述过零检测电路100的输出端与所述控制器400连接,所述继电器电路200的输入端与火线及零线分别连接,所述继电器电路200的输出端经零线与所述电平检测电路300连接,所述继电器电路200经火线与负载连接,所述电平检测电路300还与所述控制器400连接。
参照图3,本发明还提出一种继电器过零点触发方法,所述继电器过零点触发方法包括:
步骤S10:控制器给继电器电路发出动作信号,所述继电器电路根据所述动作信号进行相应动作。
步骤S20:电平检测电路采集交流电的电平变化信号并反馈给所述控制器。
步骤S30:所述控制器计算发出所述动作信号的时间点与接收到所述电平变化信号的时间点之间的时间差,基于所述时间差及历史延迟时间计算本次延迟时间,并基于接收到过零检测电路反馈的过零点信号的时间点及所述本次延迟时间确定下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点。
具体地,所述继电器过零点触发方法还包括:
具体采用如下公式确定所述控制器的控制单元下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点:
Td=Ts-t;
其中,所述Td为所述控制单元下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点,所述Ts为下一次过零点的时间点,所述t为所述本次延迟时间。
需要说明的是,本实施例中所述控制器400包括:接收单元、与所述接收单元连接的计算单元、控制单元;其中,所述计算单元计算所述时间差,记为延迟时间,基于所述延迟时间及历史延迟时间计算本次延迟时间;并根据所述接收单元接收到所述过零点信号的时间点及所述本次延迟时间;采用如下公式计算所述本次延迟时间:t=(t1+t2+t3+…+tn)/n;其中,n为采集次数,采集第n次记为tn,则所述时间差为tn,所述历史延迟时间数据为tn-1,tn-2,tn-3…t3,t2,t1。
值得说明的是,本实施例中,将所述本次延迟时间求取n次的平均值,不断的更新所述本次延迟时间,同时更新了所述控制器400的控制单元下一次向所述继电器电路200发出动作信号的时间点,从而避免了因为设备折旧、老化而带来的继电器动作延迟时间改变而导致的过零点触发偏移,以达到提升继电器的使用寿命,提高用电安全性的目的。
此外,本发明还提出一种继电器零点触发装置,所述继电器零点触发装置包括如上任意一项所述的继电器过零点触发电路。易于理解的是,该继电器零点触发装置至少具有上述实施例所带来的有益效果。
值得说明的是,本实施例中,所述继电器零点触发装置应用如上任意一项所述的继电器过零点触发方法。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种继电器过零点触发电路,其特征在于,所述继电器过零点触发电路包括过零检测电路、继电器电路、电平检测电路及控制器;所述控制器与所述过零检测电路、所述继电器电路及所述电平检测电路分别连接;其中,
所述控制器给所述继电器电路发出动作信号,所述继电器电路根据所述动作信号进行相应动作,所述电平检测电路采集交流电的电平变化信号并反馈给所述控制器,所述控制器计算发出所述动作信号的时间点与接收到所述电平变化信号的时间点之间的时间差,基于所述时间差及历史延迟时间计算本次延迟时间,所述过零检测电路采集交流电的过零点信号并反馈给所述控制器;
所述控制器基于接收所述过零点信号的时间点及所述本次延迟时间确定下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点;
所述过零检测电路包括第一二极管、第二二极管、第一电源、第一比较器、第二跟随器及第一三极管;
所述第一二极管的阳极与零线连接,所述第二二极管的阳极与火线连接,所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接,所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阳极连接,所述第一比较器的同相输入端与所述第二二极管的阳极连接,所述第一比较器的反相输入端与所述第一二极管的阳极连接,所述第一比较器的正电源端与所述第一电源连接,所述第一比较器的负电源端接地,所述第一比较器的输出端与所述第二跟随器的同相输入端连接,所述第二跟随器的反相输入端与所述第二跟随器的输出端连接,所述第二跟随器的输出端与所述第一三极管的基极连接,所述第一三极管的发射极接地,所述第一三极管的集电极与所述控制器连接。
2.如权利要求1所述的继电器过零点触发电路,其特征在于,所述控制器包括:接收单元、与所述接收单元连接的计算单元、控制单元;其中,
所述计算单元计算所述时间差,记为延迟时间,基于所述延迟时间及历史延迟时间计算本次延迟时间;并根据所述接收单元接收到所述过零点信号的时间点及所述本次延迟时间,采用如下公式计算所述控制单元下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点:
Td=Ts-t;
其中,所述Td为所述控制单元下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点,所述Ts为下一次过零点的时间点,所述t为所述本次延迟时间。
3.如权利要求1所述的继电器过零点触发电路,其特征在于,所述过零检测电路还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻;其中,
所述第一电阻的第一端与火线连接,所述第一电阻的第二端与所述第二二极管的阳极连接,所述第二电阻的第一端与零线连接,所述第二电阻的第二端与所述第二二极管的阴极连接,所述第一电阻的第二端还与所述第三电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端还与所述第四电阻的第一端连接,所述第三电阻的第二端及所述第四电阻的第二端均接地;所述第一比较器的同相输入端与所述第三电阻的第一端连接,所述第一比较器的反相输入端与所述第四电阻的第一端连接,所述第一比较器的正电源端还与所述第八电阻的第一端连接,所述第一比较器的输出端与所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端与所述第二跟随器的同相输入端连接,所述第二跟随器的反相输入端与所述第六电阻的第一端连接,所述第二跟随器的输出端与所述第六电阻的第二端及所述第七电阻的第一端分别连接,所述第七电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接,所述第一三极管的集电极还与所述第八电阻的第二端连接。
4.如权利要求1所述的继电器过零点触发电路,其特征在于,所述继电器电路包括第一继电器、第三二极管、第二三极管、第九电阻、第十电阻及第二电源;其中,
所述第一继电器的第一输入端与零线连接,所述第一继电器的第二输入端与火线连接,所述第一继电器内部线圈的第一端与所述第二三极管的集电极及所述第三二极管的阴极分别连接,所述第一继电器内部线圈的第二端与所述第三二极管的阳极连接,所述第三二极管的阳极接地,所述第二三极管的基极与所述第九电阻的第一端及所述第十电阻的第一端分别连接,所述第九电阻的第二端与所述控制器连接,所述第二三极管的发射极与所述第十电阻的第二端及所述第二电源分别连接,所述第一继电器的第二输出端经火线与负载连接,所述第一继电器的第一输出端经零线与所述电平检测电路及所述负载分别连接。
5.如权利要求4所述的继电器过零点触发电路,其特征在于,所述电平检测电路包括第三三极管、第十四电阻及第四电源;其中,
所述第三三极管的基极与零线连接,所述第三三极管的发射极接地,所述第三三极管的集电极与所述第十四电阻的第一端及所述控制器分别连接,所述第十四电阻的第二端与所述第四电源连接。
6.如权利要求5所述的继电器过零点触发电路,其特征在于,所述电平检测电路还包括第十一电阻、第四二极管、第五二极管、第三电源、第十二电阻及第十三电阻;其中,
所述第十一电阻的第一端与所述第一继电器的第一输出端连接,所述第十一电阻的第二端与所述第四二极管的阴极连接,所述第四二极管的阳极接地,所述第四二极管的阴极还与所述第五二极管的阳极连接,所述第五二极管的阴极与所述第三电源连接,所述第十二电阻的第一端与所述第五二极管的阳极连接,所述第十二电阻的第二端与所述第十三电阻的第一端及所述第三三极管的基极分别连接,所述第十三电阻的第二端接地。
7.如权利要求1至6任意一项所述的继电器过零点触发电路,其特征在于,所述过零检测电路的输入端与火线及零线分别连接,所述过零检测电路的输出端与所述控制器连接,所述继电器电路的输入端与火线及零线分别连接,所述继电器电路的输出端经零线与所述电平检测电路连接,所述继电器电路经火线与负载连接,所述电平检测电路还与所述控制器连接。
8.一种应用于权利要求1-7任一项的继电器过零点触发电路的继电器过零点触发方法,其特征在于,所述继电器过零点触发方法包括:
控制器给继电器电路发出动作信号,所述继电器电路根据所述动作信号进行相应动作;
电平检测电路采集交流电的电平变化信号并反馈给所述控制器;
所述控制器计算发出所述动作信号的时间点与接收到所述电平变化信号的时间点之间的时间差,基于所述时间差及历史延迟时间计算本次延迟时间,并基于接收到过零检测电路反馈的过零点信号的时间点及所述本次延迟时间确定下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点。
9.如权利要求8所述的继电器过零点触发方法,其特征在于,所述继电器过零点触发方法还包括:
具体采用如下公式确定所述控制器的控制单元下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点:
Td=Ts-t;
其中,所述Td为所述控制单元下一次向所述继电器电路发出动作信号的时间点,所述Ts为下一次过零点的时间点,所述t为所述本次延迟时间。
10.一种继电器零点触发装置,其特征在于,所述继电器零点触发装置包括如权利要求1至7任意一项所述的继电器过零点触发电路。
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