CN204287305U - 一种交流电压过零点检测电路 - Google Patents
一种交流电压过零点检测电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204287305U CN204287305U CN201420743258.6U CN201420743258U CN204287305U CN 204287305 U CN204287305 U CN 204287305U CN 201420743258 U CN201420743258 U CN 201420743258U CN 204287305 U CN204287305 U CN 204287305U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- operational amplifier
- alternating voltage
- described operational
- current
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种交流电压过零点检测电路，包括正向运算电路、反向运算电路、比较运算电路。待检测的交流电压经过正向运算电路输出的交流电压与输入交流电压相同，交流电压经过反向运算电路得到的输出交流电压与输入的交流电压反向180度。两个输出互相反向180度的交流电压经过比较运算电路得到方波信号。由此我们将输入的交流电压经过电路运算后得到绝对同频同相的方波信号，方波信号的上升沿、下降沿为交流电压的过零点时刻。本技术得到的方波信号可用于检测交流电压频率，大幅度提高交流电压频率测量精度。本技术也可用于过零点锁相环的基准信号，明显提高锁相环的精度确保锁相环的输出与当前交流电压同频同相。
Description
技术领域
本实用新型涉及交流电压过零点检测电路。
背景技术
交流电过零点检测指的是在交流系统中，当波形从正半周向负半周转换时，经过零位时，系统作出的检测。可作开关电路或者频率检测。漏电开关的漏电检测是检测零序电流。目前，公知的交流电压过零点检测电路为单比较电路。将交流电压信号与接近0V的直流电压+V1比较,当交流电压大于+V1时检测电路输出高电平，当交流电压小于-V1时检测电路输出低电平，由此将要测量的交流电压转换为方波信号，此处的方波信号边沿并不是在0V而是交流电压的+V1,-V1时刻。此方法中有+V1,-V1两个回差比较电压阻碍了过零点检测精度。
实用新型内容
本实用新型针对目前公知的交流电压过零点检测电路中，两个回差比较电压阻碍了过零点检测精，提供一种高精度的电压信号过零点检测电路。
本实用新型所采用的技术方案是：一种交流电压过零点检测电路，包括正向运算器、反相运算器和比较器；所述的正向运算器包括运算放大器U1B、电阻R5和电容C1；待测交流电压输入到所述的运算放大器U1B的反相输入端，电阻R5和电容C1并联在运算放大器U1B的反相输入端与输出端之间，所述的运算放大器U1B的同相端接地；所述的反相运算器包括运算放大器U1C、电阻R6和电容C2；待测交流电压输入到所述的运算放大器U1B的正相输入端，电阻R6和电容C2并联在运算放大器U1C的反相输入端与输出端之间，所述的运算放大器U1C的反相端接地；所述的比较器包括运算放大器U1D；所述的运算放大器U1D的反相输入端和同相输入端分别与所述的运算放大器U1B和所述的运算放大器U1C的输出端相连，所述的运算放大器U1D输出方波信号的上升沿及下降沿就是待测交流电压输的过零点。
本实用新型中，输入的待检测的交流电压分别经过正向运算电路、反向运算电路得到互相反相180度的交流电压，这两个电压经过比较运算电路可以将输入的交流电压转换为方波信号。通过方波的上升沿、下降沿由此得知输入交流电压信号的过零点。整个电路结构简单，原理清楚。
在本实用的优选方式中：在所述的运算放大器U1B的反相输入端与待测交流电压之间设置有限流电阻R1，在运算放大器U1B的同相输入端与地之间设置有限流电阻R3；在所述的运算放大器U1C的同相输入端与待测交流电压之间设置有限流电阻R4，在运算放大器U1C的反相输入端与地之间设置有限流电阻R2。在所述的运算放大器U1B的输出端与所述的运算放大器U1D的反相输入端之间设置有限流电阻R8；在所述的运算放大器U1C的输出端与所述的运算放大器U1D的同相输入端之间设置有限流电阻R10。
还包括由滤波电容C4和滤波电阻R9并联组成的第一滤波电路和由滤波电容C3和滤波电阻R7并联组成的第二滤波电路；所述的第一滤波电路设置在所述的运算放大器U1D的同相输入端与－5V电源之间；所述的第二滤波电路设置在所述的运算放大器U1D的反相输入端与+5V电源之间。在所述的运算放大器的输出上还通过上拉电阻R11接3.3V的直流电。
以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
附图说明
图1是本实用新型实施例1原理图。
具体实施方式
实施例1，本实施例是一种用来检测交流电信号的过零点的过零点检测电路，如图1所示：本实施例的检测电压信号的过零点的检测电路包括正向运算器、反相运算器和比较器。
其中，正向运算器包括运算放大器U1B、电阻R5和电容C1；待测交流电压VAC输入到运算放大器U1B的反相输入端，电阻R5和电容C1并联在运算放大器U1B的反相输入端与输出端之间，运算放大器U1B的同相端接地；在所述的运算放大器U1B的反相输入端与待测交流电压之间设置有限流电阻R1，在运算放大器U1B的同相输入端与地之间设置有限流电阻R3；运算放大器U1B输出信号为输入信号待测交流电压VAC反相信号VAC1。
反相运算器包括运算放大器U1C、电阻R6和电容C2；待测交流电压VAC输入到运算放大器U1B的正相输入端，电阻R6和电容C2并联在运算放大器U1C的反相输入端与输出端之间，运算放大器U1C的反相端接地；运算放大器U1C的同相输入端与待测交流电压之间设置有限流电阻R4，在运算放大器U1C的反相输入端与地之间设置有限流电阻R。运算放大器U1C的输出信号VAC2与待测交流电压VAC同相的信号VAC2。这样，VAC2与VAC1是反相的。
比较器包括运算放大器U1D；运算放大器U1D的反相输入端和同相输入端分别与运算放大器U1B和所述的运算放大器U1C的输出端相连，运算放大器U1B的输出端与运算放大器U1D的反相输入端之间设置有限流电阻R8；在运算放大器U1C的输出端与运算放大器U1D的同相输入端之间设置有限流电阻R10；运算放大器U1D输出方波信号的上升沿及下降沿就是待测交流电压输的过零点。还包括由滤波电容C4和滤波电阻R9并联组成的第一滤波电路和由滤波电容C3和滤波电阻R7并联组成的第二滤波电路；第一滤波电路设置在运算放大器U1D的同相输入端与－5V电源之间；第二滤波电路设置在运算放大器U1D的反相输入端与+5V电源之间。在运算放大器的输出上还通过上拉电阻R11接3.3V的直流电。
本实施例利用运放的运算功能将要测量的交流电压信号处理后得到两个互相反相180度的交流电压，正向交流电压为要测量的交流电压，反向180度交流电压为基准电压。此两个电压进行比较运算，交叉的时刻就是电路输出方波上升沿、下降沿的时刻，由此可以将输入交流电压转换为方波信号。无需回差电压也能防止过零点处检测误动作，由此提高了过零点的测量精度。
根据这个工作原理，交流电压过零点测量电路如下图1所示。图1中的电路由运放U1B构成的正向运算器、运放U1C构成的反向运算器，比较器U1D构成的比较电路组成。输入的交流电压VAC经过U1B滤波运算后得到与输入的交流电压VAC反相的交流电压信号VAC1，输入的交流电压信号VAC经过U1C滤波运算后得到与输入交流电压VAC相同的交流电压VAC2。两个互相反相的交流电压信号VAC1,VAC2经过U1D比较运算器，能计算出VAC1与VAC2的交会时刻，由此输入交流电压VAC大于0V时，U1D的输出CAP为高电平，输入交流电压VAC小于0V时，U1D的输出CAP为低电平。最终输出CAP为方波信号，通过方波信号的上升沿及下降沿从而得知输入交流电压VAC的过零点。
本实施例中的交流信号过零点检测电路是一种基础电路，可以用在很多电路装置中，比如，目前在智能家居等使用的采用电力线载波进行数据通信的装置中，在要求传送数据安全可靠时，将传送数据在过零点前后一小段时间其它时间由于噪声的影响不能传送数据，因此，需要有一个过零点检测，当电力线载波通信要求速度高时，对过零点精确度要求更高，本实施例的交流信号过零点检测电路正好填补这一要求。
Claims (5)
1.一种交流电压过零点检测电路，其特征在于：包括正向运算器、反相运算器和比较器；
所述的正向运算器包括运算放大器U1B、电阻R5和电容C1；待测交流电压输入到所述的运算放大器U1B的反相输入端，电阻R5和电容C1并联在运算放大器U1B的反相输入端与输出端之间，所述的运算放大器U1B的同相端接地；
所述的反相运算器包括运算放大器U1C、电阻R6和电容C2；待测交流电压输入到所述的运算放大器U1B的正相输入端，电阻R6和电容C2并联在运算放大器U1C的反相输入端与输出端之间，所述的运算放大器U1C的反相端接地；
所述的比较器包括运算放大器U1D；所述的运算放大器U1D的反相输入端和同相输入端分别与所述的运算放大器U1B和所述的运算放大器U1C的输出端相连，所述的运算放大器U1D输出方波信号的上升沿及下降沿就是待测交流电压输的过零点。
2.根据权利要求1所述的交流电压过零点检测电路，其特征在于：在所述的运算放大器U1B的反相输入端与待测交流电压之间设置有限流电阻R1，在运算放大器U1B的同相输入端与地之间设置有限流电阻R3；在所述的运算放大器U1C的同相输入端与待测交流电压之间设置有限流电阻R4，在运算放大器U1C的反相输入端与地之间设置有限流电阻R2。
3.根据权利要求1所述的交流电压过零点检测电路，其特征在于：在所述的运算放大器U1B的输出端与所述的运算放大器U1D的反相输入端之间设置有限流电阻R8；在所述的运算放大器U1C的输出端与所述的运算放大器U1D的同相输入端之间设置有限流电阻R10。
4.根据权利要求1或2或3所述的交流电压过零点检测电路，其特征在于：还包括由滤波电容C4和滤波电阻R9并联组成的第一滤波电路和由滤波电容C3和滤波电阻R7并联组成的第二滤波电路；所述的第一滤波电路设置在所述的运算放大器U1D的同相输入端与－5V电源之间；所述的第二滤波电路设置在所述的运算放大器U1D的反相输入端与+5V电源之间。
5.根据权利要求1或2或3所述的交流电压过零点检测电路，其特征在于：在所述的运算放大器的输出上还通过上拉电阻R11接3.3V的直流电。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420743258.6U CN204287305U (zh) | 2014-12-01 | 2014-12-01 | 一种交流电压过零点检测电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420743258.6U CN204287305U (zh) | 2014-12-01 | 2014-12-01 | 一种交流电压过零点检测电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204287305U true CN204287305U (zh) | 2015-04-22 |
Family
ID=52870454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420743258.6U Active CN204287305U (zh) | 2014-12-01 | 2014-12-01 | 一种交流电压过零点检测电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204287305U (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106093564A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-11-09 | 深圳市康必达控制技术有限公司 | 一种基于云服务的智能电能表 |
| CN106383264A (zh) * | 2016-06-08 | 2017-02-08 | 江苏现代电力科技股份有限公司 | 抗干扰高精度过零检测方法 |
| CN107404263A (zh) * | 2016-05-18 | 2017-11-28 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 负载驱动装置、电机组件及电机驱动装置 |
| CN107402322A (zh) * | 2016-05-20 | 2017-11-28 | 精工半导体有限公司 | 零交检测电路及传感器装置 |
| CN107817454A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-03-20 | 苏州切思特电子有限公司 | 一种用于电源的交流电压检测电路 |
| CN114814343A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-07-29 | 上海正泰智能科技有限公司 | 一种基于双波形捕捉的检测过零点的方法 |
-
2014
- 2014-12-01 CN CN201420743258.6U patent/CN204287305U/zh active Active
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107404263A (zh) * | 2016-05-18 | 2017-11-28 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 负载驱动装置、电机组件及电机驱动装置 |
| CN107404263B (zh) * | 2016-05-18 | 2021-03-16 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 负载驱动装置、电机组件及电机驱动装置 |
| CN107402322A (zh) * | 2016-05-20 | 2017-11-28 | 精工半导体有限公司 | 零交检测电路及传感器装置 |
| CN107402322B (zh) * | 2016-05-20 | 2021-01-12 | 艾普凌科有限公司 | 零交检测电路及传感器装置 |
| CN106383264A (zh) * | 2016-06-08 | 2017-02-08 | 江苏现代电力科技股份有限公司 | 抗干扰高精度过零检测方法 |
| CN106383264B (zh) * | 2016-06-08 | 2019-06-14 | 江苏现代电力科技股份有限公司 | 抗干扰高精度过零检测方法 |
| CN106093564A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-11-09 | 深圳市康必达控制技术有限公司 | 一种基于云服务的智能电能表 |
| CN106093564B (zh) * | 2016-07-27 | 2019-04-02 | 深圳市康必达控制技术有限公司 | 一种基于云服务的智能电能表 |
| CN107817454A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-03-20 | 苏州切思特电子有限公司 | 一种用于电源的交流电压检测电路 |
| CN114814343A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-07-29 | 上海正泰智能科技有限公司 | 一种基于双波形捕捉的检测过零点的方法 |
| CN114814343B (zh) * | 2022-04-06 | 2023-12-12 | 上海正泰智能科技有限公司 | 一种基于双波形捕捉的检测过零点的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204287305U (zh) | 一种交流电压过零点检测电路 | |
| CN103389771A (zh) | 低功耗电压调节电路 | |
| CN204287446U (zh) | 一种掉电检测电路 | |
| CN104122438B (zh) | 一种无功功率测量电路 | |
| CN203772888U (zh) | 用于采集两线式霍尔传感器的检测信号的装置 | |
| CN203204062U (zh) | 一种基于比较器的电压信号检测电路 | |
| CN203772944U (zh) | 自动识别信号类型的真有效值交直流电压测量装置 | |
| CN204188694U (zh) | 一种电机控制的电流检测电路 | |
| CN204287447U (zh) | 一种交直流输入检测电路 | |
| CN203377584U (zh) | 一种三相无中线缺相欠压过压保护电路 | |
| CN102607604B (zh) | 一种相敏检波电路 | |
| CN204166058U (zh) | 一种市电波动快速检测电路 | |
| CN105067884A (zh) | 一种三相交流电源相位检测电路 | |
| CN202978820U (zh) | Irig-b ac码的自动判相增益器 | |
| CN203929854U (zh) | 电压幅值检测电路 | |
| CN105004908B (zh) | 单火线电压过零检测装置及检测方法 | |
| CN204359870U (zh) | 一种用于小型水轮发电机组调速器的综合测量装置 | |
| CN105423886A (zh) | 一种微位移数据采集系统用方向判别单元 | |
| CN108227541B (zh) | 一种非连续模拟差分信号频率与相位采集方法 | |
| CN206490664U (zh) | 模拟量调理电路 | |
| CN104482947B (zh) | 矿用多制式传感器信号变送电路 | |
| CN205160417U (zh) | 发电机转子位置估测装置 | |
| CN204575721U (zh) | 直流分量检测电路 | |
| CN203572585U (zh) | 具有双重告警功能的开关柜母线温升检测装置 | |
| CN204119096U (zh) | 一种无刷直流电机的相位补偿电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 518000 Floors 1-3 and 1-5 of Block A, Block B2, Jinweiyuan Industrial Plant, Longshan District, Pingshan New District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: Shenzhen Gold Power Technology Co., Ltd. Address before: 518000 Shenzhen, Guangdong, Pingshan new industrial zone, poly dragon hill area Jinwei Industrial Zone A 1 floor. Patentee before: Shenzhen Gold Power Technology Co., Ltd. |
|
| CP02 | Change in the address of a patent holder |