CN203396836U - 一种交流电检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种交流电检测电路，包括检测端口、限压电路和整流电路，待检测交流信号vi经整流电路整流后传送给检测端口进行，限压电路在将检测端口的电压限制在许可范围内，避免由于待检测信号异常而对检测端口产生大电压的冲击；由于本实用新型采用了单运放全波整流电路，利用单个运算放大器构建全波整流电路，待检测交流信号vi在被整流为直流信号的过程中不会受二级管的门坎电压和非线性特性影响，确保检测电路能够检测到小电压检测信号并且检测精度高；此外，由于待检测交流信号vi一般内阻均可忽略不计，因此采用单运放全波整流电路可以满足滤波需求，与采用双运放滤波电路相比电路结构更加简单，能够有效节约成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及交流电检测技术领域，特别涉及一种交流电检测电路。
背景技术
交流电是目前主流的用电、供电方式，被广泛应用于各种领域。而对交流电的使用，则不可避免的需要对其进行检测。例如在UPS等用电系统中，需要实时检测市电（交流电）的供电情况并据此选择相应的工作模式，因此，对交流电的检测结构是否准确则直接影响到UPS等用电供电系统的工作性能。
在对交流电的检测过程中，自然的需要对交流电进行整流为直流电后再进行检测。目前在检测电路中的整流电路一般利用二极管的单向导电性来实现整流效果，例如桥式整流电路等。这些整流电路虽然结构简单，但是存在诸多缺点：（1）由于二极管具有门坎电压，当待检测的交流电小于门坎电压时则无法通过整流电路，也难以被检测；（2）二极管存在非线性误差，会对检测结果造成影响；（3）二极管的正向压降会随温度变化而变化，进而导致检测结果受温度影响出现误差。
因此，为解决现有技术中的不足之处，提供一种不会受二级管的门坎电压和非线性特性影响，能够检测到小电压检测信号并且检测精度高的交流电检测电路显得尤为重要。
发明内容
本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种不会受二级管的门坎电压和非线性特性影响，能够检测到小电压检测信号并且检测精度高的交流电检测电路。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
提供了一种交流电检测电路，包括检测端口、限压电路和整流电路，所述限压电路一端与基准电压连接，另一端与检测端口连接，所述整流电路一端与交流电检测点连接，另一端与检测端口连接，所述整流电路为单运放全波整流电路。
其中，所述单运放全波整流电路包括运算放大器U、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1和二极管D3，所述电阻R1一端与交流电检测点连接，另一端与与运算放大器U的反相输入端连接；所述电阻R2一端与运算放大器U的反相输入端连接，另一端与检测端口连接；所述电阻R3一端接系统地，另一端与运算放大器U的同相输入端连接；所述二极管D1一端与运算放大器U的输出端连接，另一端与检测端口连接；所述二极管D3一端与运算放大器U的反相输入端连接，另一端与运算放大器U的输出端连接。
其中，所述电阻R1的电阻值等于和电阻R2的电阻值。
其中，所述整流电路的两端并联有补偿旁路，所述补偿旁路包括电容C。
其中，所述限压电路包括二极管D2，所述二极管D2的负极与基准电压连接，正极与检测端口连接。
其中，所述检测端口为DPS处理器的输入端口。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种交流电检测电路，包括检测端口、限压电路和整流电路，待检测交流信号vi经整流电路整流后传送给检测端口进行，限压电路在将检测端口的电压限制在许可范围内，避免由于待检测信号异常而对检测端口产生大电压的冲击；由于本实用新型采用了单运放全波整流电路，利用单个运算放大器构建全波整流电路，待检测交流信号vi在被整流为直流信号的过程中不会受二级管的门坎电压和非线性特性影响，确保检测电路能够检测到小电压检测信号并且检测精度高；此外，由于待检测交流信号vi的内阻一般可忽略不计，因此采用单运放全波整流电路可以满足滤波需求，与采用双运放滤波电路相比电路结构更加简单，能够有效节约成本。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本实用新型一种交流电检测电路的实施例的结构示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
本实用新型一种交流电检测电路的具体实施方式，如图1所示，包括：检测端口、限压电路和整流电路，所述限压电路一端与基准电压连接，另一端与检测端口连接，所述整流电路一端与交流电检测点连接，另一端与检测端口连接，所述整流电路为单运放全波整流电路。
检测过程中，待检测交流信号vi经整流电路整流后传送给检测端口进行，限压电路将检测端口的电压限制在许可范围内，避免由于待检测信号异常而对检测端口产生大电压的冲击；由于本实用新型采用了单运放全波整流电路，利用单个运算放大器构建全波整流电路，待检测交流信号vi在被整流为直流信号的过程中不会受二级管的门坎电压和非线性特性影响，确保检测电路能够检测到小电压检测信号并且检测精度高；此外，由于待检测交流信号vi一般内阻均可忽略不计，因此采用单运放全波整流电路可以满足滤波需求，与采用双运放滤波电路相比电路结构更加简单，能够有效节约成本。
本实施例中，所述单运放全波整流电路包括运算放大器U、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1和二极管D3，所述电阻R1一端与交流电检测点连接，另一端与与运算放大器U的反相输入端连接；所述电阻R2一端与运算放大器U的反相输入端连接，另一端检测端口连接；所述电阻R3一端接系统地，另一端与运算放大器U的同相输入端连接；所述二极管D1一端与运算放大器U的输出端连接，另一端与检测端口连接；所述二极管D3一端与运算放大器U的反相输入端连接，另一端与运算放大器U的输出端连接，所述电阻R1的电阻值等于和电阻R2的电阻值。
检测过程中，当待检测交流信号vi<0时，运算放大器U的输出电压为正，二极管D3截止，D1导通，此时运算放大器U、电阻R1、电阻R2和电阻R3相当于构成了反相比例放大电路，此时检测端口电压值Vo= -（R2／R1）Vi ，又由于电阻R1的电阻值等于和电阻R2，因此Vo= -Vi；
当待检测交流信号 vi > 0时，运放的输出电压Vo为负，二极管D1截止，此时待检测的交流信号vi经电阻R1和电阻R2直接传输至检测端口，即检测端口电压值Vo = Vi；
综上，检测端口的检测采样值Vo=|Vi|，检测端口可获得精确的电压采样。需补充说明的是，电阻R1的电阻值和电阻R2的电阻值也可以不相同，对此需对采样电压值进行一定的补偿，本领域技术人员可根据具体需要调整，在此不再赘述；同时整流电路还可以采用其他单运放全波整流电路，例如将待检测电压与上述电路的同相端连接并将二极管D1和二极管D3反向连接也可实现。
本实施例中，所述整流电路的两端并联有补偿旁路，所述补偿旁路包括电容C。通过该补偿电路可以避免运算放大器U的输出电压相位滞后，进而避免运算放大器U自激振荡，提高整个检测电路的稳定性。
所述限压电路包括二极管D2，所述二极管D2的负极与基准电压连接，正极与检测端口连接。本实施例中基准电压为5V，当检测端口电压值Vo小于基准电压时, 二极管D2截止，基准电压对检测端没有影响，当由于故障等原因导致检测端口电压值Vo大于基准电压时，二极管导通，从而将检测端口电压值Vo限制在基准电压值上。
所述检测端口为DPS处理器的输入端口，即采用系统的DPS模块来对采样值进行检测判断，检索了检测电路的成本。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种交流电检测电路，其特征在于：包括检测端口、限压电路和整流电路，所述限压电路一端与基准电压连接，另一端与检测端口连接，所述整流电路一端与交流电检测点连接，另一端与检测端口连接，所述整流电路为单运放全波整流电路。
2.如权利要求1所述的一种交流电检测电路，其特征在于：所述单运放全波整流电路包括运算放大器U、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1和二极管D3，所述电阻R1一端与交流电检测点连接，另一端与与运算放大器U的反相输入端连接；所述电阻R2一端与运算放大器U的反相输入端连接，另一端与检测端口连接；所述电阻R3一端接系统地，另一端与运算放大器U的同相输入端连接；所述二极管D1一端与运算放大器U的输出端连接，另一端与检测端口连接；所述二极管D3一端与运算放大器U的反相输入端连接，另一端与运算放大器U的输出端连接。
3.如权利要求2所述的一种交流电检测电路，其特征在于：所述电阻R1的电阻值等于和电阻R2的电阻值。
4.如权利要求1所述的一种交流电检测电路，其特征在于：所述整流电路的两端并联有补偿旁路，所述补偿旁路包括电容C。
5.如权利要求1所述的一种交流电检测电路，其特征在于：所述限压电路包括二极管D2，所述二极管D2的负极与基准电压连接，正极与检测端口连接。
6.如权利要求1所述的一种交流电检测电路，其特征在于：所述检测端口为DPS处理器的输入端口。
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| CN201320517582.1U CN203396836U (zh) | 2013-08-23 | 2013-08-23 | 一种交流电检测电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107462765A (zh) * | 2017-09-07 | 2017-12-12 | 昆山龙腾光电有限公司 | 一种信号检测电路及装置 |
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2013
- 2013-08-23 CN CN201320517582.1U patent/CN203396836U/zh not_active Expired - Lifetime
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