CN203054062U - 一种交流电压信号检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交流电压信号检测电路，其具有差分运算模块，其两个输入端分别连接第一和第二交流信号输入端、其输出端连接信号输出端。与现有技术相比，本实用新型对AC交流电压电压直接处理并进行AC交流电压的检测，减少了AC交流电压整流转换为DC直流电压的过程，同时消除了现有技术中半导体器件对检测电路的影响。本电路成本低、检测控制精度高，实用性强、性能优良、电源转换效率高、操作简单、安全系数好、对电源本身无破坏性。本实用新型可广泛地应用于电源领域，尤其适用于开关电源、线性稳压电源、UPS电源、新能源光伏逆变器或类似的电源产品。
Description
技术领域
本实用新型涉及信号检测电路，尤其涉及一种对交流电压进行信号检测的电路。
背景技术
随着科学技术的不断进步，对电源性能的要求也越来越高，电源装置向低成本价格、高可靠性、高功率密度、高转换效率、高控制精度、体积微型化及模块化已是社会发展的必然趋势。在满足电源装置应用条件下，对其电路做任何的优化都是非常必要的。目前电源装置在检测交流电压信号的检测电路中，大多采用将AC交流电压整流转换为DC直流电压后经过处理得到的一个直流信号。图1示出了一个典型的，将AC交流电压整流转换为DC直流电压后经过处理得到一个直流信号的检测电路。当交流电压IN-L和IN-N进来时，由整流桥D1进行整流，整流后的直流电压信号经电阻R1、R2、R3和R4进行第一级的电压信号衰减，衰减后的电压信号由输出信号滤波电路的电容C1、C3进行信号滤波，滤波后的电压信号由电阻R5、R6进行第二级的电压信号衰减，电压信号衰减后直接输送给信号处理器进行相关事宜的处理。这种电路的缺陷是整流桥内的4个二极管对工作环境温度方面特别敏感，导致整流桥在工作中其电压随工作环境温度变化比较大，故处理后的直流电压信号漂移也比较大，电压信号检测有偏差，控制精度也不高，给研发人员的调试工作带来了很大的不便。
实用新型内容
本实用新型是要解决现有检测电路中整流桥二极管受环境温度影响较大，易影响检测精度的问题，提出一种不受温度影响的精密的交流电压信号检测电路。
为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是设计一种交流电压信号检测电路，其具有差分运算模块，其两个输入端分别连接第一和第二交流信号输入端、其输出端连接信号输出端。
上述第一和第二交流信号输入端通过输入信号衰减模块连接差分运算模块，差分运算模块两个输入端之间连接输入信号滤波模块，差分运算模块输出端与信号输出端之间依次串接输出信号衰减模块、限流模块、输出信号滤波模块。
上述输入信号衰减模块包括第一电阻和第二电阻，其中第一电阻一端连接第一交流信号输入端、另一端连接差分运算模块的一个输入端；第二电阻一端连接第二交流信号输入端、另一端连接差分运算模块的另一个输入端。
上述差分运算模块包括：差分运算放大器，其同相输入端通过第五电阻连接提升电源、并且通过第三电阻接第一电阻，其反相输入端通过第四电阻接第二电阻、并且通过第六电阻接其输出端。
上述输入信号滤波模块包括一端接地的第一电容和第二电容，其中第一电容另一端接第三电阻，第二电容另一端接第四电阻。
上述输出信号衰减模块包括串联的第七和第八电阻，其中第七和第八电阻的连接点接限流模块，第七电阻另一端接所述差分运算模块的输出端，第八电阻另一端接地。
上述限流模块包括第九电阻，其一端接第七和第八电阻的连接点，另一端接所述信号输出端。
上述输出信号滤波模块包括第三电容，其一端接所述信号输出端，另一端接地。
与现有技术相比，本实用新型对AC交流电压电压直接处理并进行AC交流电压的检测，减少了AC交流电压整流转换为DC直流电压的过程，同时消除了现有技术中半导体器件对检测电路的影响。本电路成本低、检测控制精度高，实用性强、性能优良、电源转换效率高、操作简单、安全系数好、对电源本身无破坏性。主要元器件只有1个运放IC、3个电容和9个电阻等13个元器件，设计非常方便、节能省电。本实用新型可广泛地应用于电源领域，尤其适用于开关电源、线性稳压电源、UPS电源、新能源光伏逆变器或类似的电源产品。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作出详细的说明，其中：
图1为现有的交流电压信号检测电路；
图2为输入信号与输出信号对比图；
图3为本实用新型较佳实施例的电路图。
具体实施方式
本实用新型揭示了一种交流电压信号检测电路，其具有差分运算模块，其两个输入端分别连接第一和第二交流信号输入端、其输出端连接信号输出端。交流信号（如图2上面一行的正弦波）由第一和第二交流信号输入端输入，经过差分运算模块运算，由信号输出端输出信号（如图2下面一行的波），该信号跟随交流信号变化，形成电位大于零的具有波峰波谷的信号，输出信号送到外部的信号处理器中做后级处理。待检测的交流信号可以是市电，也可以其他交流信号。
在较佳实施例中，第一和第二交流信号（IN-L和IN-N）输入端通过输入信号衰减模块连接差分运算模块，差分运算模块两个输入端之间连接输入信号滤波模块，差分运算模块输出端与信号输出端之间依次串接输出信号衰减模块、限流模块、输出信号滤波模块。
参看图3示出的较佳实施例的电路图，输入信号衰减模块包括第一电阻R1和第二电阻R2，其中第一电阻一端连接第一交流信号输入端IN-L、另一端连接差分运算模块的一个输入端；第二电阻R2一端连接第二交流信号输入端IN-N、另一端连接差分运算模块的另一个输入端。
参看图3示出的较佳实施例的电路图，差分运算模块包括：差分运算放大器IC1，其同相输入端（第三脚）通过第五电阻R5连接提升电源VCC2、并且通过第三电阻R3接第一电阻R1，其反相输入端（第二脚）通过第四电阻R4接第二电阻R2、并且通过第六电阻R6接其输出端（第一脚）。
参看图3示出的较佳实施例的电路图，输入信号滤波模块包括一端接地的第一电容C1和第二电容C2，其中第一电容另一端接第三电阻R3，第二电容另一端接第四电阻R4。
参看图3示出的较佳实施例的电路图，输出信号衰减模块包括串联的第七R7和第八电阻R8，其中第七和第八电阻的连接点接限流模块，第七电阻另一端接所述差分运算模块的输出端，第八电阻另一端接地。
参看图3示出的较佳实施例的电路图，限流模块包括第九电阻R9，其一端接第七和第八电阻的连接点，另一端接所述信号输出端OUT。
参看图3示出的较佳实施例的电路图，输出信号滤波模块包括第三电容C3，其一端接所述信号输出端OUT，另一端接地。
下面详细描述本实施例的工作原理：当交流电压IN-L和IN-N进来时，分别通过输入信号衰减模块中的电阻R1、R3进行电压信号衰减，衰减后的电压信号由输入信号滤波模块中的电容C1和C2对其电压信号进行滤波，滤波后的电压信号由电阻R2、R4进行电压信号衰减，同时电阻R1、R2、R3、R4作为差分运算电路的运算电阻的又和IC1、电阻R6一起进行相关的电压信号参数调节，调节好的信号经电阻R5和提升电源VCC2将电压信号抬高到0V以上，后由输出信号衰减模块电路的电阻R7、R8进行信号衰减，此时衰减后的电压信号通过限流模块中的电阻R9限流，限流好的输出信号由输出信号滤波模块的电容C3进行信号滤波后直接输送给信号处理器进行相关事宜的处理。
以上实施例仅为举例说明，非起限制作用。任何未脱离本申请精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的权利要求范围之中。
Claims (8)
1.一种交流电压信号检测电路，其特征在于，具有差分运算模块，其两个输入端分别连接第一和第二交流信号输入端、其输出端连接信号输出端。
2.如权利要求1所述的交流电压信号检测电路，其特征在于，所述第一和第二交流信号输入端通过输入信号衰减模块连接差分运算模块，差分运算模块两个输入端之间连接输入信号滤波模块，差分运算模块输出端与信号输出端之间依次串接输出信号衰减模块、限流模块、输出信号滤波模块。
3.如权利要求2所述的交流电压信号检测电路，其特征在于，所述输入信号衰减模块包括第一电阻和第二电阻，其中第一电阻一端连接第一交流信号输入端、另一端连接差分运算模块的一个输入端；第二电阻一端连接第二交流信号输入端、另一端连接差分运算模块的另一个输入端。
4.如权利要求3所述的交流电压信号检测电路，其特征在于，所述差分运算模块包括：差分运算放大器，其同相输入端通过第五电阻连接提升电源、并且通过第三电阻接第一电阻，其反相输入端通过第四电阻接第二电阻、并且通过第六电阻接其输出端。
5.如权利要求4所述的交流电压信号检测电路，其特征在于，所述输入信号滤波模块包括一端接地的第一电容和第二电容，其中第一电容另一端接第三电阻，第二电容另一端接第四电阻。
6.如权利要求5所述的交流电压信号检测电路，其特征在于，所述输出信号衰减模块包括串联的第七和第八电阻，其中第七和第八电阻的连接点接限流模块，第七电阻另一端接所述差分运算模块的输出端，第八电阻另一端接地。
7.如权利要求6所述的交流电压信号检测电路，其特征在于，所述限流模块包括第九电阻，其一端接第七和第八电阻的连接点，另一端接所述信号输出端。
8.如权利要求7所述的交流电压信号检测电路，其特征在于，所述输出信号滤波模块包括第三电容，其一端接所述信号输出端，另一端接地。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 201320001218 CN203054062U (zh) | 2013-01-04 | 2013-01-04 | 一种交流电压信号检测电路 |
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| CN 201320001218 CN203054062U (zh) | 2013-01-04 | 2013-01-04 | 一种交流电压信号检测电路 |
Publications (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104569555A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-04-29 | 浙江艾罗电源有限公司 | 一种带有隔直电容的电压采样电路 |
| CN106645927A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-05-10 | 上海理工大学 | 开关电源功率检测电路 |
| CN107782952A (zh) * | 2016-08-26 | 2018-03-09 | 天津市中马骏腾精密机械制造有限公司 | 一种具有差分输入电压检测功能的智能缝纫机 |
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2013
- 2013-01-04 CN CN 201320001218 patent/CN203054062U/zh not_active Expired - Fee Related
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