CN211905512U - 过零检测电路 - Google Patents

过零检测电路 Download PDF

Info

Publication number
CN211905512U
CN211905512U CN202020317533.3U CN202020317533U CN211905512U CN 211905512 U CN211905512 U CN 211905512U CN 202020317533 U CN202020317533 U CN 202020317533U CN 211905512 U CN211905512 U CN 211905512U
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistor
circuit
zero
diode
crossing detection
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
Application number
CN202020317533.3U
Other languages
English (en)
Inventor
王唯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Supor Water Heater Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Shaoxing Supor Domestic Electrical Appliance Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Shaoxing Supor Domestic Electrical Appliance Co Ltd filed Critical Zhejiang Shaoxing Supor Domestic Electrical Appliance Co Ltd
Priority to CN202020317533.3U priority Critical patent/CN211905512U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN211905512U publication Critical patent/CN211905512U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

本实用新型实施例提供了过零检测电路，包括充电电路和放电电路，放电电路包括：PNP型开关三极管、电容、二极管、第一电阻、第二电阻和光耦元件，第一电阻的第一端和第二端分别连接充电电路的第一端和第二端，PNP型开关三极管的发射极经二极管连接第一电阻的第一端，PNP型开关三极管的基极连接第一电阻的第一端，PNP型开关三极管的集电极经第二电阻连接光耦元件的第一端，电容的第一端连接PNP型开关三极管的发射极，电容的第二端和光耦元件的第二端均连接到第一电阻的第二端。该过零检测电路更合理地利用了RC电路的放电特性，使得电容上的电压维持在相对稳定的电压，保证了过零检测结果的准确性。此外，电路结构简单，成本较低。

Description

过零检测电路
技术领域
本实用新型涉及电器技术领域，特别涉及一种过零检测电路。
背景技术
交流电具有方向性。过零检测电路能够检测电路中的零点信号，由此可用于开关电路或频率检测。
现有技术中，有些过零检测电路利用电容、开关三极管和光耦元件等电子元器件实现。但是，这些过零检测电路中，有些需要工作在全波整流状态下，例如利用四个二极管和电容完成整流并利用电容滤波。有些需要利用稳压管和电容实现稳压功能。
由此，现有技术中的过零检测电路通常较复杂，成本较高。此外，过零检测电路中用于稳压的电容放电较快，导致光耦次级的导通电压减小，光耦难以有效导通，过零检测结果不准确。
实用新型内容
为至少解决上述技术问题中的一部分，而提出了本实用新型。
根据本实用新型一个方面，提供了一种过零检测电路，包括充电电路和放电电路，所述放电电路包括：PNP型开关三极管Q1、电容C1、第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2和光耦元件U1，所述第一电阻R1的第一端和第二端分别连接所述充电电路的第一端和第二端，所述PNP型开关三极管Q1的发射极经所述第一二极管D1连接所述第一电阻R1的第一端，所述PNP型开关三极管Q1的基极连接所述第一电阻R1的第一端，所述PNP型开关三极管Q1的集电极经所述第二电阻R2连接所述光耦元件U1的第一端，所述电容C1的第一端连接所述PNP型开关三极管Q1的发射极，所述电容C1的第二端和所述光耦元件U1的第二端均连接到所述第一电阻R1的第二端。
上述过零检测电路更合理地利用了RC电路的放电特性，使得电容C1上的电压维持在相对稳定的电压，避免了电容C1过快放电导致光耦元件的导通电压减小，上升沿产生延迟。由此，保证了过零检测结果的准确性。此外，电路结构简单，成本较低。
示例性地，所述第一电阻R1、所述第二电阻R2和所述电容C1的电参数满足所述放电电路的放电常数大于交流电源的交流电周期的1.5倍。该技术方案确保电容C1的放电速度足够慢，使得PNP型开关三极管Q1能够有效导通，进而保证过零检测更准确。
示例性地，所述充电电路包括二极管组件和电阻组件，所述二极管组件中所有二极管、所述电阻组件中所有电阻与所述放电电路串联连接。由此，二极管组件能够更理想地利用其单向导通性实现截止功能，电阻组件能够实现更合理的分压作用，保证过零检测的准确性。
示例性地，所述电阻组件包括第三电阻R3和第四电阻R4，所述第三电阻R3和所述第四电阻R4分别直接或间接连接在所述放电电路的两侧。第三电阻R3和第四电阻R4能够分担功耗，降低电路损耗。
示例性地，所述电阻组件还包括第五电阻R5和第六电阻R6，所述第五电阻R5和所述第六电阻R6也分别直接或间接连接在所述放电电路的两侧。通过第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，更合理地分担了功耗，进一步降低了电路的损耗，而且还兼顾了电路的成本。
示例性地，所述二极管组件包括第二二极管D2和第三二极管D3，所述第二二极管D2和所述第三二极管D3分别直接或间接连接在所述放电电路的两侧。两个二极管的存在，保证了交流电源的交流电处于反向时，不会损坏电路中的其他元件。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
通过结合附图对本实用新型实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本实用新型一个实施例的过零检测电路的结构示意图；
图2示出了根据本实用新型一个实施例的第一电阻R1和电容C1的电压波形示意图；
图3示出了根据本实用新型另一个实施例的过零检测电路的结构示意图。
具体实施方式
为了使得本实用新型的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本实用新型的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是本实用新型的全部实施例，应理解，本实用新型不受这里描述的示例实施例的限制。基于本实用新型中描述的本实用新型实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本实用新型的保护范围之内。
针对现有技术中过零检测电路检测结果不准确、结构复杂、成本较高的问题，本实用新型提供一种过零检测电路。该过零检测电路可以用于可控硅控制的电路中。
图1示出了根据本实用新型一个实施例的过零检测电路100。该过零检测电路100包括充电电路110和放电电路120。可以理解，充电电路110和放电电路是相对于过零检测电路100中的电容C1而言。
如图1所示，充电电路110可以包括交流电源V，二极管D和电阻R。该交流电源V可以是有效电压为220伏特、交流电频率为50赫兹、交流电起始相位角为0度的电源。二极管D具有单向导通性，其在该过零检测电路100中用于整流。
放电电路120包括：PNP型开关三极管Q1、电容C1、第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2和光耦元件U1。第一电阻R1构成放电电路120的一个支路，放电电路120中的其他元件构成另一个支路。这两个支路并联在充电电路110的两端。
具体地，第一电阻R1的第一端和第二端分别连接充电电路的第一端和第二端。PNP型开关三极管Q1的发射极经第一二极管D1连接第一电阻R1的第一端。PNP型开关三极管Q1的基极直接连接第一电阻R1的第一端。PNP型开关三极管Q1的集电极经第二电阻R2连接光耦元件U1的第一端。电容C1的第一端连接PNP型开关三极管Q1的发射极，即电容C1的第一端连接在第一二极管D1与PNP型开关三极管Q1的连接处。电容C1的第二端和光耦元件U1的第二端均连接到第一电阻R1的第二端。
可以合理设置电阻R和第一电阻R1的阻值，使得电阻R更为理想地为第一电阻R1分压。在一个示例中，电阻R的阻值为60千欧，第一电阻R1的阻值为4.7千欧。在交流电源V的交流电处于正向，电容C1处于充电状态时，电容C1两端的电压VC1＝VR1-VD1ON。其中，VR1表示第一电阻R1两端的电压，VD1ON表示第一二极管D1处于导通状态时的两端电压。由此，在上述示例中，充电电路110在对电容C1进行一段时间的充电后，VR1与VC1的差值是VD1ON，大约为0.7伏特。在充电过程中，对于PNP型开关三极管Q1而言，其集电极的电压始终低于基极的电压，其处于截止状态，不会导致光耦元件U1的触发事件。
在上述放电电路120中，通过合理设置其中的各个元件的电参数，可以使得电容C1的放电周期远大于T/2，其中T为交流电源V的交流电周期。对于前述交流电频率为50赫兹的交流电源V，其交流电周期是20毫秒。具体地，在该放电电路120中，基于RC电路的放电特性，利用第一电阻R1和第二电阻R2这二者，使得RC电路的放电常数大于T/2。在交流电源V的交流电压下降到零电位后，电容C1两端的电压VC1仍然保持相对稳定。因为PNP型开关二极管的PN结的钳位作用，使得VC1与VR1的差稳定在大约0.7伏特。
在交流电源V的过零时刻，当PNP型开关二极管的集电极的电压高于其基极的电压0.7伏特时，PNP型开关二极管有效导通，光耦元件U1发生触发事件，实现过零检测。
图2示出了根据本实用新型一个实施例的第一电阻R1和电容C1的电压波形示意图。在图2中，振幅较大的是第一电阻R1的电压VR1的波形，振幅较小的是电容C1的电压VC1的波形。如图2所示，电容C1的电压VC1大体保持相对稳定。当交流电源V的交流电处于正向时，(VR1-VC1)约等于0.7伏特；当交流电源V的交流电处于反向时，(VC1-VR1)约等于0.7伏特。
上述过零检测电路更合理地利用了RC电路的放电特性，使得电容C1上的电压维持在相对稳定的电压，避免了电容C1过快放电导致光耦元件的导通电压减小，上升沿产生延迟。由此，保证了过零检测结果的准确性。此外，电路结构简单，成本较低。
示例性地，第一电阻R1、第二电阻R2和电容C1的电参数满足放电电路的放电常数大于交流电源V的交流电周期的1.5倍。即，(R1//R2)*C1＞nT/2，其中n等于3。在一个示例中，R1＝4.7千欧，R2＝1千欧，C1＝47微法。符合上述条件的第一电阻R1、第二电阻R2和电容C1能够确保电容C1的放电速度足够慢，使得PNP型开关三极管Q1能够有效导通，进而保证过零检测更准确。
图3示出了根据本实用新型另一个实施例的过零检测电路300的结构示意图。该过零检测电路300中的放电电路320与过零检测电路100中的放电电路110类似，为了简洁，在此不再赘述。如图3所示，该过零检测电路300的充电电路310中包括二极管组件和电阻组件。二极管组件中包括一个或多个二极管。电阻组件中包括一个或多个电阻。二极管组件中所有二极管、电阻组件中所有电阻与放电电路320串联连接。可以将放电电路320作为一个整体，认为二极管组件、电阻组件和放电电路320都是交流电源V的负载。在该示例中，二极管组件中所有二极管、电阻组件中的所有电阻和放电电路320串联连接，由此，二极管组件能够更理想地利用其单向导通性实现截止功能，电阻组件能够实现更合理的分压作用，保证过零检测的准确性。
再次参考图3，电阻组件包括第三电阻R3和第四电阻R4，第三电阻R3和第四电阻R4分别直接或间接连接在放电电路320的两侧。在图3中，第三电阻R3直接连接在放电电路320的第一端，第四电阻R4直接连接在放电电路320的第二端。可以理解，第三电阻R3和第四电阻R4也可以经由其他元件连接在放电电路320的对应端，该其他元件例如二极管。由此，第三电阻R3和第四电阻R4能够分担功耗，降低电路损耗。
示例性地，电阻组件还包括第五电阻R5和第六电阻R6，第五电阻R5和第六电阻R6也分别直接或间接连接在放电电路的两侧。如图3所示，在放电电路320的第一端，连接有串联的第五电阻R5和第三电阻R3。换言之，第五电阻R5经由第三电阻R3连接在放电电路320的第一端。类似地，在放电电路320的第二端，连接有串联的第六电阻R6和第四电阻R4。换言之，第六电阻R6经由第四电阻R4连接在放电电路320的第二端。可以理解，第五电阻R5和第六电阻R4也可以经由其他元件连接在放电电路320的对应端，该其他元件例如二极管。
通过第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，更合理地分担了功耗，进一步降低了电路的损耗，而且还兼顾了电路的成本。
可以理解，虽然在图3中的充电电路310中示出了四个电阻，但是，也可以只有其中的一个或三个电阻，例如，只有第三电阻R3和第四电阻R4。
如图3所示，二极管组件包括第二二极管D2和第三二极管D3，第二二极管D2和第三二极管D3直接或间接连接在放电电路320的两侧。这两个二极管可以如图3所示，经由电阻连接在放电电路320的两侧。替代地，这两个二极管还可以直接连接在放电电路320的两侧。两个二极管的存在，保证了交流电源V的交流电处于反向时，不会损坏电路中的其他元件。
尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本实用新型的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本实用新型的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本实用新型的范围之内。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、部件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (6)

1.一种过零检测电路，包括充电电路和放电电路，其特征在于，
所述放电电路包括：PNP型开关三极管Q1、电容C1、第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2和光耦元件U1，所述第一电阻R1的第一端和第二端分别连接所述充电电路的第一端和第二端，所述PNP型开关三极管Q1的发射极经所述第一二极管D1连接所述第一电阻R1的第一端，所述PNP型开关三极管Q1的基极连接所述第一电阻R1的第一端，所述PNP型开关三极管Q1的集电极经所述第二电阻R2连接所述光耦元件U1的第一端，所述电容C1的第一端连接所述PNP型开关三极管Q1的发射极，所述电容C1的第二端和所述光耦元件U1的第二端均连接到所述第一电阻R1的第二端。
2.根据权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述第一电阻R1、所述第二电阻R2和所述电容C1的电参数满足所述放电电路的放电常数大于交流电源的交流电周期的1.5倍。
3.根据权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述充电电路包括二极管组件和电阻组件，所述二极管组件中所有二极管、所述电阻组件中所有电阻与所述放电电路串联连接。
4.根据权利要求3所述的过零检测电路，其特征在于，所述电阻组件包括第三电阻R3和第四电阻R4，所述第三电阻R3和所述第四电阻R4分别直接或间接连接在所述放电电路的两侧。
5.根据权利要求4所述的过零检测电路，其特征在于，所述电阻组件还包括第五电阻R5和第六电阻R6，所述第五电阻R5和所述第六电阻R6也分别直接或间接连接在所述放电电路的两侧。
6.根据权利要求3至5任一项所述的过零检测电路，其特征在于，所述二极管组件包括第二二极管D2和第三二极管D3，所述第二二极管D2和所述第三二极管D3分别直接或间接连接在所述放电电路的两侧。
CN202020317533.3U 2020-03-13 2020-03-13 过零检测电路 Active CN211905512U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202020317533.3U CN211905512U (zh) 2020-03-13 2020-03-13 过零检测电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202020317533.3U CN211905512U (zh) 2020-03-13 2020-03-13 过零检测电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN211905512U true CN211905512U (zh) 2020-11-10

Family

ID=73321997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202020317533.3U Active CN211905512U (zh) 2020-03-13 2020-03-13 过零检测电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN211905512U (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN212364414U (zh) 一种过零检测电路及其系统
US10826311B2 (en) Alternating-current voltage detection circuit
CN103795133A (zh) 一种电源
CN211905512U (zh) 过零检测电路
CN111596123A (zh) 一种过零检测电路
CN211018245U (zh) 一种基于cpld的电流监控电路
CN117269851A (zh) 一种端子插接检测装置
CN110875607B (zh) 充电系统
CN203326576U (zh) 开关电源过流保护电路
CN212905128U (zh) 一种过零检测电路
CN206149132U (zh) 一种基于阻容降压电路的开关电源关机快速放电电路
CN112542818B (zh) 一种输入欠压保护电路及包括该电路的电源板
CN114859108A (zh) 双向过零检测电路和方法
CN219891323U (zh) 一种宽范围正弦波过零相位采样电路
CN204289267U (zh) 继电器低电压启动电路及电子设备
CN216485229U (zh) 过零检测电路、电机驱动设备及洗衣机
CN214627391U (zh) 一种加热控制电路以及电器
CN110797851B (zh) 一种电压钳位电路及其电子设备
CN212749135U (zh) 二极管反向恢复时间测试装置
CN213600779U (zh) 一种用于直流电机的过零点检测电路
CN108508259A (zh) 交流市电同步信号检测电路
CN114002489B (zh) 交流电的过流检测电路和过流检测系统
CN221528763U (zh) 三相过零检测电路及电子产品
CN117054729B (zh) 交流电力线双向过零检测芯片、电路及方法
SU1293809A1 (ru) Преобразователь переменного напр жени в посто нное

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210830

Address after: 312073 Ma'an town Xingbin Road, Keqiao District, Shaoxing City, Zhejiang Province

Patentee after: Zhejiang SUPOR water heater Co.,Ltd.

Address before: 312071 No.3, Shiji West Street, Paojiang Industrial Park, Shaoxing City, Zhejiang Province

Patentee before: ZHEJIANG SHAOXING SUPOR DOMESTIC ELECTRICAL APPLIANCE Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right