CN113203891A - 用于冰箱控制器双过零点的检测装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于冰箱控制器双过零点的检测装置和方法，其中，所述检测装置包括第一过零检测电路、第二过零检测电路和延时器件；所述第一过零检测电路包括第一开关器件；所述第二过零检测电路包括第二开关器件；交流电输入至第一开关器件的控制端，第一开关器件的输出端作为第一过零检测电路的输出端连接延时器件的输入端；延时器件的输出端连接第二开关器件的控制端，第二开关器件的输出端作为第二过零检测电路的输出端；第一过零检测电路的输出端输出第一过零信号；所述第二过零检测电路的输出端输出第二过零信号。本发明能满足需要双过零信号的需求，实现过零信号的分线式处理，精度高，准确度好，实时性强。

Description

用于冰箱控制器双过零点的检测装置和方法
技术领域
本发明涉及电子电路领域，具体涉及一种用于冰箱控制器双过零点的检测装置和方法。
背景技术
冰箱控制系统在很多场合均会用到过零点检测电路，尤其是在电路中，有可控硅的情况下，过零点检测尤为重要，因为要合理判断过零点，使得所判断的过零点尽量接近50HZ，AC220V的相位交替点，从而能准确的使得可控硅精准的控制。
在冰箱控制系统中，过零检测电路一般是可以用于可控硅的精准控制，在但是在冰箱高端机型的使用中，有的时候需要用到两个过零点检测电路，除了可控硅的精准控制，还有要配合AC交流电压检测，才能准确的判定过零点，AC交流电压的检测也需要一个过零检测电路。但是两个过零检测电路相互之间的过零不能同时开启，否则容易发生干扰。
在现有技术中，过零点检测电路一般分为两种：
(1)一种直接用电阻分压，通过MCU来识别高低电平并进行处理，实现过零点检测；(2)另一种是通过三极管，将交流电转化成脉冲波，同过检测脉冲波的上升沿和下降沿，实现过零点检测，但是这样的过零检测电路仅适用于电源方案是非隔离的电路中，但是非隔离的电源方案有这样的特点(1)要求外壳的绝缘性非常高；(2)控制器的所有电路和接口均不能与人体接触，容易触电，所以有很大的局限性。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种用于冰箱控制器双过零点的检测装置和方法。
本发明所采用的技术方案如下：
一种用于冰箱控制器双过零点的检测装置，所述检测装置包括第一过零检测电路、第二过零检测电路和延时器件；所述第一过零检测电路包括第一开关器件；所述第二过零检测电路包括第二开关器件；交流电输入至第一开关器件的控制端，第一开关器件的输出端作为第一过零检测电路的输出端连接延时器件的输入端；延时器件的输出端连接第二开关器件的控制端，第二开关器件的输出端作为第二过零检测电路的输出端；第一过零检测电路的输出端输出第一过零信号；所述第二过零检测电路的输出端输出第二过零信号。
其进一步的技术方案为：所述检测装置包括充放电电路；所述充放电电路包括串联在一起的第三电阻和电容；交流电连接至第三电阻的第一端；电容的第一端接地；第三电阻的第二端连接电容的第二端，且第三电阻和电容的公共端连接至第一开关器件的控制端。
其进一步的技术方案为：所述第三电阻由多个电阻串联而成。
其进一步的技术方案为：所述第一开关器件为NPN型的第一三极管；第一过零检测电路还包括第一电阻；第一电阻的第一端连接电源；第一电阻的第二端连接第一三极管的集电极；第一三极管的基极作为第一开关器件的控制端；第一三极管的集电极作为第一开关器件的输出端；第一三极管的发射极接地。
其进一步的技术方案为：第一过零检测电路还包括光耦；光耦的输入端连接至第一开关器件的输出端；光耦的输出端作为第一过零检测电路的输出端。
其进一步的技术方案为：所述延迟器件为第二二极管；第二二极管的阳极连接第一过零检测电路的输出端；二极管的阴极连接第二开关器件的控制端。
其进一步的技术方案为：所述第二开关器件为NPN型的第二三极管；所述第二过零检测电路还包括第二电阻；第二电阻的第一端连接至电源，第二电阻的第二端连接至第二三极管的集电极；延迟器件的输出端连接至第二三极管的基极；第二三极管的集电极作为第二过零检测电路的输出端；第二三极管的发射极接地。
其进一步的技术方案为：所述第一过零信号输入至第一控制单元；所述第二过零信号输入至第二控制单元。
一种用于冰箱控制器双过零点的检测方法，包括以下步骤：
交流电传输入至第一过零检测电路；当第一开关器件的控制端电压超过第一开关器件的开启阈值，第一开关器件输出第一过零信号；
对第一过零信号进行降压处理；
降压之后的第一过零信号输入至第二过零检测电路；当第二开关器件的控制端电压超过第二开关器件的开启阈值，第二开关器件输出第二过零信号。
其进一步的技术方案为：第一开关器件输出第一过零信号进行非电连接的隔离之后再进行降压处理。
本发明的有益效果如下：
1、本发明是适用于隔离电源方案的过零点检测电路和检测方法。对于属于隔离电源的方案来说，电源分为安全电压和非安全电压，而对于非隔离电源的方案来说，所有电路为非安全电压。所以本发明的技术方案，在安全电压的范围内，使用更加方便，避免了操作的触电风险，对于外壳的绝缘性要求也较低。
2、本发明通过元器件对一路信号进行压降的方法，使得两个过零点的检测回路互相不干扰，两个回路均可准确判断过零点。本发明通过使用开关器件具有导通电压的性质，将过零点信号适当延时，实现了两路过零点信号的错位，进一步将两路信号区分开，实现两路过零点的准确判断。本发明能满足需要双过零信号的需求，实现过零信号的分线式处理。
3、精度高，准确度好，实时性强。
附图说明
图1为本发明的实施例的结构框图。
图2为本发明的实施例中的充放电电路和第一过零检测电路的示意图。
图3为本发明的实施例中的延迟器件和第二过零检测电路的示意图。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
图1为本发明的实施例的结构框图。如图1所示，用于冰箱控制器双过零点的检测装置，包括第一过零检测电路1、第二过零检测电路2和延时器件5。第一过零检测电路1包括第一开关器件。第二过零检测电路2包括第二开关器件。交流电通过充放电电路6输入至第一开关器件的控制端，第一开关器件的输出端作为第一过零检测电路1的输出端，连接延时器件5的输入端。延时器件5的输出端连接第二开关器件的控制端。第二开关器件的的输出端作为第二过零检测电路2的输出端。第一过零检测电路1的输出端输出第一过零信号，第二过零检测电路2的输出端输出第二过零信号。
由于第一开关器件和第二开关器件的开启和关闭都需要时间，所以第一过零信号和第二过零信号会有时间差，又由于还设置有延时器件5，导致第二过零信号会有一定的压降，则通过时间差和压降，本实施例将两个过零信号区分开。
图2为本发明的实施例中的充放电电路和第一过零检测电路的示意图。图3为本发明的实施例中的延迟器件和第二过零检测电路的示意图。如图2和图3所示，具体的，第一开关器件优选为NPN型的第一三极管Q1。第一过零检测电路1还包括第一电阻R1。第一电阻R1的第一端连接电源。第一电阻R1的第二端连接第一三极管Q1的集电极。第一三极管Q1的基极作为第一开关器件的控制端。第一三极管Q1的集电极作为第一开关器件的输出端。
进一步的，第一过零检测电路1还包括光耦U。光耦U的输入端串联至第一电阻R1和第一三极管Q1之间。光耦U的输出端作为第一过零检测电路1的输出端。
充放电电路6包括串联在一起的第三电阻和电容C。交流电连接至第三电阻的第一端。第三电阻和电容C的公共端连接至第一开关器件的控制端。进一步的，第三电阻由多个电阻R3，R4，R5，R6串联而成。四个电阻串联的好处是可以在工作中功率均分，热量均分，电压分散，容易贴面自动化生产。还包括第一二极管D1，第一二极管D1的阳极连接电容C的第一端，第一二极管D1的阴极连接第一二极管Q1的基极。第一二极管D1可用于调整电流方向。
延迟器件5为第二二极管D2。第二二极管D2的阳极连接第一过零检测电路1的输出端。第二二极管D2的阴极连接第二开关器件的控制端。根据图2，具体的，第二二极管D2的阳极连接光耦U的输出端，第二二极管D2的阴极连接第二开关器件的控制端。
第二开关器件优选为NPN型的第二三极管Q2。第二过零检测电路2还包括第二电阻R2。第二电阻R2的第一端连接至电源，第二电阻R2的第二端连接至第二三极管Q2的集电极。延迟器件5的输出端，也即第二二极管D2的阴极连接至第二三极管Q2的基极。第二三极管Q2的集电极作为第二过零检测电路2的输出端。
进一步的，第一过零信号输入至第一控制单元3。第二过零信号输入至第二控制单元4，便于对区分开的过零信号进行分别识别和处理。
本发明还提出了用于冰箱控制器双过零点的检测方法，包括：
交流电传输入至第一过零检测电路。第一开关器件对交流电信号延时后输出第一过零信号。
对第一过零信号进行压降处理。进一步的，对于第一开关器件对交流电信号延时后输出第一过零信号进行非电连接的隔离之后再进行压降处理。
压降之后的第一过零信号输入至第二过零检测电路。第二开关器件对压降之后的第一过零信号延时后输出第二过零信号。
结合图2、图3的具体实施例，交流电在正半周期中，对电容C进行充电，可通过调整电容C的参数，使得电容C的电压到达第一三极管Q1的基极导通电压的时候，恰好是交流电的过零点，当交流电为负半轴的时候，图2中的电路端点A点为正极，电路端点B点为负极，此时第一二极管D1导通，第一三极管Q1基极电压一直小于0，在负半轴，第一三极管Q1是不会导通的，光耦U的输入端导通，光耦U的输出端输出高电平信号，作为第一过零检测电路的输出信号，其中包含着交流电的过零点信息。经过第二二极管D的降压和延时之后，光耦U的输出端输出高电平信号会输入至第二三极管Q2的基极，使得第二三极管Q2导通，则第二三极管Q2输出电平信号，此信号是与光耦U所输出的电平信号相对比，相位有一定的角度差，具有一定的延时性，而且是反向的。则同一个交流电源，通过两个过零检测电路，输出了两个互不干扰的过零检测信息。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种用于冰箱控制器双过零点的检测装置，其特征在于：所述检测装置包括第一过零检测电路、第二过零检测电路和延时器件；所述第一过零检测电路包括第一开关器件；所述第二过零检测电路包括第二开关器件；交流电输入至第一开关器件的控制端，第一开关器件的输出端作为第一过零检测电路的输出端连接延时器件的输入端；延时器件的输出端连接第二开关器件的控制端，第二开关器件的输出端作为第二过零检测电路的输出端；第一过零检测电路的输出端输出第一过零信号；所述第二过零检测电路的输出端输出第二过零信号。
2.根据权利要求1所述的用于冰箱控制器双过零点的检测装置，其特征在于：所述检测装置包括充放电电路；所述充放电电路包括串联在一起的第三电阻和电容；交流电连接至第三电阻的第一端；电容的第一端接地；第三电阻的第二端连接电容的第二端，且第三电阻和电容的公共端连接至第一开关器件的控制端。
3.根据权利要求1所述的用于冰箱控制器双过零点的检测装置，其特征在于：所述第三电阻由多个电阻串联而成。
4.根据权利要求1所述的用于冰箱控制器双过零点的检测装置，其特征在于：所述第一开关器件为NPN型的第一三极管；第一过零检测电路还包括第一电阻；第一电阻的第一端连接电源；第一电阻的第二端连接第一三极管的集电极；第一三极管的基极作为第一开关器件的控制端；第一三极管的集电极作为第一开关器件的输出端；第一三极管的发射极接地。
5.根据权利要求1所述的用于冰箱控制器双过零点的检测装置，其特征在于：第一过零检测电路还包括光耦；光耦的输入端连接至第一开关器件的输出端；光耦的输出端作为第一过零检测电路的输出端。
6.根据权利要求1所述的用于冰箱控制器双过零点的检测装置，其特征在于：所述延迟器件为第二二极管；第二二极管的阳极连接第一过零检测电路的输出端；二极管的阴极连接第二开关器件的控制端。
7.根据权利要求1所述的用于冰箱控制器双过零点的检测装置，其特征在于：所述第二开关器件为NPN型的第二三极管；所述第二过零检测电路还包括第二电阻；第二电阻的第一端连接至电源，第二电阻的第二端连接至第二三极管的集电极；延迟器件的输出端连接至第二三极管的基极；第二三极管的集电极作为第二过零检测电路的输出端；第二三极管的发射极接地。
8.根据权利要求1所述的用于冰箱控制器双过零点的检测装置，其特征在于：所述第一过零信号输入至第一控制单元；所述第二过零信号输入至第二控制单元。
9.一种用于冰箱控制器双过零点的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
交流电传输入至第一过零检测电路；当第一开关器件的控制端电压超过第一开关器件的开启阈值，第一开关器件输出第一过零信号；
对第一过零信号进行降压处理；
降压之后的第一过零信号输入至第二过零检测电路；当第二开关器件的控制端电压超过第二开关器件的开启阈值，第二开关器件输出第二过零信号。
10.根据权利要求9所述的用于冰箱控制器双过零点的检测方法，其特征在于：第一开关器件输出第一过零信号进行非电连接的隔离之后再进行降压处理。
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