CN209387734U - 交流过零检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种交流过零检测电路，包括变压器、双向光耦、二极管、电容C2、分压电路和运算放大器，其中，变压器的初级端接入电网，次级端接双向光耦的发光器，用于将220V交流电降压输出给双向光耦；双向光耦的受光器接二极管的阴极，二极管的阳极接运算放大器的同向输入端；电容C2一端接运算放大器的同向输入端和电源，另一端接地，用于充放电；分压电路接在运算放大器的反向输入端。该电路将检测到的瞬态过零点通过电路变换，转换为稳态的方波输出，方便后级电路及处理器电路进行正确稳定采样处理。
Description
技术领域
本实用新型的实施例涉及一种交流过零检测电路。
背景技术
过零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，经过零点时，系统作出的检测。过零检测可作开关电路或者频率检测，比如：开关或者继电器在零点关闭或者断开，能有效提高开关或者继电器的使用寿命，减少电火花的产生。传统的过零检测电路，信号为瞬态下降沿，对于采样频率较低的处理电路不能稳定地进行准确采样。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单，检测精准的交流过零检测电路。
为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种交流过零检测电路，包括变压器、双向光耦、二极管、电容C2、分压电路和运算放大器，其中，变压器的初级端接入电网，次级端接双向光耦的发光器，用于将220V交流电降压输出给双向光耦；双向光耦的受光器接二极管的阴极，二极管的阳极接运算放大器的同向输入端；电容C2一端接运算放大器的同向输入端和电源，另一端接地，用于充放电；分压电路接在运算放大器的反向输入端。
此外，本实用新型还提供如下附属技术方案：
交流过零检测电路还包括由电阻R1和电容C1组成的一阶滤波电路，该一阶滤波电路接在变压器的次级端与双向光耦的发光器之间。
交流过零检测电路还包括对地电阻R2，该对地电阻R2接在双向光耦的受光器与地之间。
交流过零检测电路还包括分压电阻R5，该分压电阻R5接在电源与电容C2之间。
分压电路包括相互串联的电阻R3和电阻R4，运算放大器的反向输入端接在电阻R3和电阻R4之间。
相比于现有技术，本实用新型的交流过零检测电路的优势在于：该电路将检测到的瞬态过零点通过电路变换，转换为稳态的方波输出，方便后级电路及处理器电路进行正确稳定采样处理。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，并非对本实用新型的限制。
图1是本实用新型较佳实施例的交流过零检测电路的电路图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细描述。
见图1，本实施例的交流过零检测电路包括：变压器T1、一阶滤波电路、双向光耦U1、对地电阻R2、二极管D1、分压电阻R5、电容C2、分压电路和运算放大器U2，其中，一阶滤波电路由电阻R1和电容C1组成，分压电路由电阻R3和电阻R4组成。
变压器T1的初级端接入电网(220V)，次级端的输出电压(12V)通过一阶滤波电路后耦合至双向光耦U1的发光器。双向光耦U1的受光器的集电极接5V电压，发射极接对地电阻R2其中一端，以及二极管D1的阴极，对地电阻R2的另一端接地，二极管D1的阳极接电容C2和运算放大器的同向输入端，因此电容C2也与运算放大器U2的同向输入端相接。电阻R3和电阻R4相互串联，该串联电路的其中一端接5V电压，另一端接地，运算放大器U2的反向输入端接在电阻R3和电阻R4之间。电容C2其中一端接运算放大器U2的同向输入端，以及通过分压电阻R5后接5V电压，另一端接地。
交流220V电压经过变压器T1降压后，降压后的电压经过一阶滤波电路滤波后接入双向光耦U1的发光器，本实施例的双向光耦的型号为TLP620。在交流电压幅值大于0.7V时，双向光耦U1导通，并且其第3脚输出为高电平状态；当准备过零点，交流电压幅值小于0.7V时，双向光耦U1不导通，并且其第3脚输出瞬间的暂时低电平状态。
电阻R3、R4组成分压电路，为运算放大器U2的反向输入端提供偏置电压V1，作为比较电压基准。稳态时，电容C2充电完毕，运算放大器U2正输入端电压V2等于电源电压5V，故运算放大器U2输出高电平。当双向光耦U1的第3脚变为低电平时，二极管D1导通，电容C2通过二极管D1迅速放电，使V2突然降至低电平，此时会导致V1>V2，故运算放大器U2输出低电平。当输入电压在交流电压幅值变为大于0.7V时，二极管D1截止，电源电压经过分压电阻R5给电容C2充电，当电容C2上充电电压大于V1时，既V2>V1，运算放大器U2输出又变为高电平，从而结束了一次单稳触发。显然，提高基准电压V1或增大分压电阻R5和电容C2的数值，都会使单稳延时时间增长，反之则缩短。下跳沿暂态低电平时间为4*R5*C2＝40ms。通过参数调节，可以在检测到交流过零的瞬态下跳沿脉冲信号变为处理器可以采样到的稳定低电平信号，方便PLC、单片机等处理器，或者后级电路正确采样。因此，本实施例的交流过零检测电路将检测到的瞬态过零点通过电路变换，转换为稳态的方波输出，方便后级电路及处理器电路进行正确稳定采样处理。
本实施例，运算放大器U2的型号采用LM324。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种交流过零检测电路，其特征在于：包括变压器、双向光耦、二极管、电容C2、分压电路和运算放大器，其中，
变压器的初级端接入电网，次级端接双向光耦的发光器，用于将220V交流电降压输出给双向光耦；
双向光耦的受光器接二极管的阴极，二极管的阳极接运算放大器的同向输入端；
电容C2一端接运算放大器的同向输入端和电源，另一端接地，用于充放电；
分压电路接在运算放大器的反向输入端。
2.根据权利要求1所述的交流过零检测电路，其特征在于：还包括由电阻R1和电容C1组成的一阶滤波电路，该一阶滤波电路接在变压器的次级端与双向光耦的发光器之间。
3.根据权利要求1所述的交流过零检测电路，其特征在于：还包括对地电阻R2，该对地电阻R2接在双向光耦的受光器与地之间。
4.根据权利要求1所述的交流过零检测电路，其特征在于：还包括分压电阻R5，该分压电阻R5接在电源与电容C2之间。
5.根据权利要求1所述的交流过零检测电路，其特征在于：所述分压电路包括相互串联的电阻R3和电阻R4，运算放大器的反向输入端接在电阻R3和电阻R4之间。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111384780A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-07 | 佳源科技有限公司 | 高速可靠的物联网电力宽带载波hplc系统 |
| CN112161797A (zh) * | 2020-09-17 | 2021-01-01 | 湖北第二师范学院 | 一种齿轮箱传动误差的高精度检测装置 |
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