CN203164279U - 市电过零信号检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种利用光电耦合元器件的市电过零信号检测电路。它包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，光电耦合元器件和三极管，在加上市电输入220V-L、输入220V-N，5V直流电源和GND电源接地等构成的电路。本实用新型降低了成本，减小了过零信号的误差，使同步信号与市电达到了同步，从而避免了逆变电源盒不间断电源工作的不正常状态。

Description

市电过零信号检测电路

技术领域

本实用新型涉及一种市电过零信号检测电路，特别涉及一种利用光电耦合元器件的电路。

背景技术

我们日常生活中的空调、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱照明等都会用到逆变器或者是不间断电源。逆变器（inverter）是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220v50HZ正弦或方波），通俗的讲，逆变器是一种将直流电（直流）转化为交流电（交流）的装置。在逆变器和不间断电源控制过程中，都要用到输入市电频率检测和与市电同步向位跟踪，这样都需要检测过零信号来触发其它信号的控制信号。随着电力载波通信的迅猛发展，交流电网电压过零点的准确检测变得异常关键，只有利用过零点值，才能实现载波数据传输的同步性。

这样就出现各种各样的过零信号检测电路，好多电路都是变压器加集成电路来实现过零信号检测，这样成本高，还有就是过零信号与实际的过零信号不是很准确，有一定的误差，会使用过零信号来作为CPU参考的信号发误差，从而使CPU误到作，使同步信号与市电不同步，从而使逆变电源和不间断电源工作在不正常状态。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

现在的市电过零信号检测电路成本高，过零信号与实际的过零信号不准确，有一定的误差，会使用过零信号来作为CPU参考的信号发误差，从而使CPU误到作，使同步信号与市电不同步，从而使逆变电源和不间断电源工作在不正常状态。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种市电过零信号检测电路，其包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，光电耦合元器件U1和三极管Q1，再加上市电输入220V-L、输入220V-N、5V直流电源和GND电源接地，第一电阻R1的一端接入输入220V-L，另一端接入光电耦合元器件U1的1P，光电耦合元器件U1的2P接入输入220V-N，光电耦合元器件U1的3P接入GND电源接地，光电耦合元器件U1的4P分别接入第二电阻R2的一端和三极管Q1的基极，第二电阻R2的另一端接入5V直流电源，三极管Q1的集电极分别接入第三电阻R3的一端和输出正半波接线端子，第三电阻R3的另一端接入5V直流电源，三极管Q1的发射极接入GND电源接地。

光电耦合元器件U1内部为一只发光二极管。

发光二极管的电流方向为，从光电耦合元器件U1的1P流向2P。

（三）有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：降低了成本，减小了过零信号的误差，使同步信号与市电达到了同步，从而避免了逆变电源盒不间断电源工作的不正常状态。

附图说明

图1是本实用新型市电过零信号检测电路的电路图。

图2是本实用新型市电过零信号检测电路的输出220V交流/50HZ波形图。

图3是本实用新型市电过零信号检测电路的输出220V直流/50HZ正半波波形图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型市电过零信号检测电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，光电耦合元器件U1和三极管Q1，再加上市电输入220V-L、输入220V-N、5V直流电源和GND电源接地，第一电阻R1的一端接入输入220V-L，另一端接入光电耦合元器件U1的1P，光电耦合元器件U1的2P接入输入220V-N，光电耦合元器件U1的3P接入GND电源接地，光电耦合元器件U1的4P分别接入第二电阻R2的一端和三极管Q1的基极，第二电阻R2的另一端接入5V直流电源，三极管Q1的集电极分别接入第三电阻R3的一端和输出正半波接线端子，第三电阻R3的另一端接入5V直流电源，三极管Q1的发射极接入GND电源接地。

如图2所示，220V交流输入波形是一条正弦的抛物线，以中心线为准，中心线上半部份的为正半波，中心线下半部份的为负半波，输出波形为与输入波形正半波同相的弧值为5V直流的方波，当输入为负半波时，输出波形为0V直流。

在输入220V-L和输入220V-N两端加入220V交流/50HZ的交流电的情况下（如图2所示输出220V交流/50HZ波形），当输入波形为正半波时，电流通过第一电阻R1限流后给光电耦合元器件U1的1P供电，光电耦合元器件U1内部为一只发光二极管，因为二极管的物理特性，电流单向导通反向截止，光电耦合元器件U1的1P为正极，2P为负极，所以电流可以从光电耦合元器件U1的1P流入从光电耦合元器件U1的2P流回输入2220V-N，从而构成一个回路，当光电耦合元器件U1的1P和2P间有电流流过时，光电耦合元器件U1的4P和3P导通，从而使光电耦合元器件U1的4P电压为0V直流电压，当光电耦合元器件U1的4P电压为0V直流电压时，三极管Q1的基极电压也为0V直流，从而使三极管Q1停止工作，三极管Q1的集电电压从0V直流电压上升到5V直流电压（如图3所示输出5V直流/50HZ正半波波形）；当输入波形为负半波时，正电流通过光电耦合元器件U1的2P向光电耦合元器件U1供电，因为光电耦合元器件U1的1P和2P间为发光二极管，1P为正，2P为负，所以正电流不能通过光电耦合元器件U1的2P流向1P，从而不能构成一个回路，当光电耦合元器件U1的1P和2P间没有电流流过时，光电耦合元器件U1的4P和3P截止工作，从而使光电耦合元器件U1的4P电压为5V直流电压，当光电耦合元器件U1的4P电压为5V直流电压时，三极管Q1的基极电压也为5V直流电压，从而使三极管Q1导通，三极管Q1的集电电压从5V直流电压上升到0V直流电压（如图3所示输出5V直流/50HZ正半波波形），从而完成一个周期的工作。

此电路接入市电后是每秒钟完成50个周期

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种市电过零信号检测电路，其特征在于：包括第一电阻（R1）、第二电阻（R2）和第三电阻（R3）、光电耦合元器件（U1）、三极管（Q1）、市电输入220V-L、输入220V-N、5V直流电源和GND电源接地，其特征在于，第一电阻（R1）的一端接入输入220V-L，另一端接入光电耦合元器件（U1）的1P，光电耦合元器件（U1）的2P接入输入220V-N，光电耦合元器件（U1）的3P接入GND电源接地，光电耦合元器件（U1）的4P分别接入第二电阻（R2）的一端和三极管（Q1）的基极，第二电阻（R2）的另一端接入5V直流电源，三极管（Q1）的集电极分别接入第三电阻（R3）的一端和输出正半波接线端子，第三电阻（R3）的另一端接入5V直流电源，三极管（Q1）的发射极接入GND电源接地。 

2.根据权利要求1所述的市电过零信号检测电路，其特征在于，所述的光电耦合元器件（U1）内部为一只发光二极管。 

3.根据权利要求2所述的市电过零信号检测电路，其特征在于，发光二极管的电流方向为从光电耦合元器件（U1）的1P流向2P。 

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