CN205941675U - 过零点捕捉装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种过零点捕捉装置，包括：过零检测电路，接收市电正弦波并输出矩形波形的过零信号；时间检测模块，与该过零检测电路相连接并至少检测该过零信号的高电平持续时间；补偿计算模块，与该时间检测模块相连接并根据该高电平持续时间进行补偿计算以输出经补偿的过零点；以及单片机，与该补偿计算模块相连接。该过零点捕捉装置可以用简单的电路结构实现对过零点的精准捕捉。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种过零点捕捉装置。
背景技术
小家电的电路方案中，常常会要求捕捉市电正弦波的过零点，配合晶闸管等驱动器件完成对发热管、电机等的智能控制。常规捕捉过零点的方法，是通过捕捉过零电路的上升沿或者下降沿，然后通过增加补偿时间，确定过零点。
常规捕捉过零点的方法，实际过零点与上升沿(或者下降沿)的时间差，受过零电路和实际工作电压影响较大，所以无法准确设置补偿时间。
实用新型内容
针对捕捉过零点常规方法的缺点，本实用新型提出了一种新颖的过零点捕捉装置，其主要特点是通过额外的电路模块来计算合适的补偿时间。
具体的，本实用新型提供了一种过零点捕捉装置，包括：
过零检测电路，接收市电正弦波并输出矩形波形的过零信号；
时间检测模块，与所述过零检测电路相连接并至少检测所述过零信号的高电平持续时间；
补偿计算模块，与所述时间检测模块相连接，接收所述时间检测模块检测到的所述高电平持续时间并向单片机输出经补偿的过零点；以及
所述单片机，与所述补偿计算模块相连接。
较佳地，在上述的过零点捕捉装置中，还包括与所述单片机相连接的晶闸管，其中所述单片机在所述经补偿的过零点导通或关断所述晶闸管。
较佳地，在上述的过零点捕捉装置中，所述过零检测电路是全波过零检测电路。
较佳地，在上述的过零点捕捉装置中，所述过零检测电路是半波过零检测电路。
应当理解，本实用新型以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本实用新型提供进一步的解释。
附图说明
包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本实用新型的实施例，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中：
图1示意性地示出了本实用新型的过零点捕捉装置的主要元件架构。
图2示出了根据本实用新型的第一实施例的波形原理图。
图3示出了根据本实用新型的第二实施例的波形原理图。
具体实施方式
现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。
首先参考图1，本实用新型的过零点捕捉装置100主要包括：过零检测电路101、时间检测模块102、补偿计算模块103、单片机104和晶闸管105。
过零检测电路101接收市电正弦波(图1中的火线L和零线N)并输出矩形波形的过零信号，如图2所示。
时间检测模块102与该过零检测电路101相连接，并至少检测该过零信号的高电平持续时间。补偿计算模块103与该时间检测模块102相连接并根据该高电平持续时间进行补偿计算以输出经补偿的过零点。单片机104与该补偿计算模块103相连接。较佳地，该单片机104在该经补偿的过零点导通或关断与该单片机103相连接的晶闸管105。
以下分别结合图2和图3来分别详细讨论本实用新型的两个实施例。
图2示出了过零检测电路101是全波过零检测电路的实施例。如图2中的市电电压波形和过零检测输出波形所示，当市电正弦波电压小于一定值时，过零检测电路101检测到的是高电平；当市电正弦波电压大于一定值时，过零检测电路101 检测到的是低电平。本实用新型先捕捉每次高电平的持续时间T_h，因为正弦波的对称性，准确的过零点为高电平的中心点。所以，每次捕捉到上升沿，则设置补偿时间为T_h/2，作为过零点。
市电正弦波经过过零检测电路101后，输出的过零信号为矩形波，矩形波高电平持续时间受过零电路和实际电压影响。本实用新型的该实施例中，根据接收到的矩形波，计算高电平持续时间T_h，然后在捕捉到下一个上升沿时补偿T_h/2作为过零点。最后，单片机104在最低点去导通和关断晶闸管105，使得对晶闸管105的冲击最小，而且干扰最小。
具体的，在本实用新型的一个优选实施例中，该补偿计算模块103将该高电平持续时间(即图2所示的持续时间T_h)除以二以形成一补偿值。接着，该补偿计算模块103通过将高电平的起始点(例如图2中的过零检测输出波形中的高电平上升沿)加上该补偿值或者将高电平的结束点(例如图2中的过零检测输出波形中的高电平下降沿)减去该补偿值来获得该经补偿的过零点(即图2中的过零点Zero)。
图3示出了过零检测电路101是半波过零检测电路的实施例。该实施例的构思为：市电正弦波经过过零检测电路101后，输出的过零信号为矩形波，根据接收到的矩形波，计算高电平持续时间T_h和低电平持续时间T_l，T_h和T_l的中间点为正弦波的峰值点，两个峰值点的中间点即为过零点。
具体的，在该实施例中，该时间检测模块103进一步检测该过零信号的低电平持续时间(即图3所示的持续时间T_l)。接着，该补偿计算模块103计算该高电平持续时间的中间点(即图3所示的中间点Mid_h)以及该低电平持续时间的中间点(即图3所示的中间点Mid_l)。然后，该补偿计算模块103进一步计算该高电平持续时间的中间点(即图3所示的中间点Mid_h)和该低电平持续时间的中间点(即图3所示的中间点Mid_l)这两者的中点，并将该中点作为该经补偿的过零点(即图3中的过零点Zero)。
可以看到，本实用新型的过零点捕捉装置100可以用简单的电路结构实现对过零点的精准捕捉。
本领域技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。
Claims (4)
1.一种过零点捕捉装置，其特征在于，包括：
过零检测电路，接收市电正弦波并输出矩形波形的过零信号；
时间检测模块，与所述过零检测电路相连接并至少检测所述过零信号的高电平持续时间；
补偿计算模块，与所述时间检测模块相连接，接收所述时间检测模块检测到的所述高电平持续时间并向单片机输出经补偿的过零点；以及
所述单片机，与所述补偿计算模块相连接。
2.如权利要求1所述的过零点捕捉装置，其特征在于，还包括与所述单片机相连接的晶闸管，其中所述单片机在所述经补偿的过零点导通或关断所述晶闸管。
3.如权利要求1所述的过零点捕捉装置，其特征在于，所述过零检测电路是全波过零检测电路。
4.如权利要求1所述的过零点捕捉装置，其特征在于，所述过零检测电路是半波过零检测电路。
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| CN107576348A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-01-12 | 天津科技大学 | 一种软件调零方法 |
| CN110568261A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-12-13 | 深圳市丰润达科技有限公司 | 可控硅调光器及交流电源相位检测方法、装置和存储介质 |
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2016
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