CN213122228U - 一种交流电源检测电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种交流电源检测电路,涉及固态继电器领域,包括:一交流输入端,用于输入交流电源;一整流滤波电路;用于对输入的交流电源进行整流滤波输出交流检测信号;一控制输入端,用于输入控制信号;一控制电路,设置于整流滤波电路前或整流滤波电路中,用于接收控制信号以控制整流滤波电路输出交流检测信号;一触发单元,用于被交流检测信号触发以产生第一反馈信号;第一光耦,用于从第一反馈信号隔离输出低压的第二反馈信号;和一反馈输出端,用于输出第二反馈信号。本实用新型的交流电源检测电路,不采用电磁继电器,可减少产品尺寸、降低功耗和提高使用寿命。

Description

一种交流电源检测电路
技术领域
本实用新型涉及固态继电器领域,尤其涉及一种检测交流电源的电路。
背景技术
随着大量电动汽车充电桩的建设与投运,电动汽车充电桩作为电动汽车的主要充电设备,其安全与可靠性直接关系到电动汽车的可靠运行与实际推广应用。为了确保电动汽车能够在安全的环境下进行充电,需实时检测电源电压,来保证用户的安全使用。
目前检测充电桩的电源方案是通过光耦与电磁继电器组合的电路来反馈信号,但由于电气间隙及爬电距离的需要,所需的电磁继电器体积会比较大,且该方案的输入功耗比较大。相对于固体继电器而言,该方案的电寿命会相对比较短。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本实用新型的目的是提供一种不采用电磁继电器的交流电源检测电路,以减少产品尺寸、降低功耗和提高使用寿命。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种交流电源检测电路,包括:
一交流输入端,用于输入交流电源;
一整流滤波电路;用于对输入的交流电源进行整流滤波输出交流检测信号;
一控制输入端,用于输入控制信号;
一控制电路,设置于整流滤波电路前或整流滤波电路中,用于接收控制信号以控制整流滤波电路输出交流检测信号;
一触发单元,用于被交流检测信号触发以产生第一反馈信号;
第一光耦,用于从第一反馈信号隔离输出低压的第二反馈信号;
和一反馈输出端,用于输出第二反馈信号。
在一实施例中,进一步的,所述控制电路设置整流滤波电路中,包括第二光耦和半导体开关;
所述整流滤波电路包括整流器件和滤波电容,所述半导体开关设置于所述整流器件的输出正极和滤波电容的正电极;
所述第二光耦的输入和所述控制输入端连接,所述第二光耦的输出用于控制所述半导体开关的导通或截止。
进一步的,所述半导体开关为MOSFET晶体管。
进一步的,所述第二光耦的输出正极连接一PNP三极管基极,所述PNP三极管的集电极连接一稳压二极管的阳极,所述稳压二极管的阴极和所述MOSFET晶体管的栅极连接;所述PNP三极管的发射极和所述第二光耦的输出负极、所述MOSFET晶体管的源极连接,所述MOSFET晶体管的漏极和整流器件的输出正极连接。
进一步的,所述第二光耦是光伏输出型光耦,以满足直流信号的通断控制。
在另一实施例中,进一步的,所述控制电路包括第二光耦;
所述第二光耦的输入和控制输入端连接;
所述滤波电路包括整流器件和滤波电容;
所述第二光耦的输出串接在所述交流电源的输入端和整流器件的输入端之间。
进一步的,所述第二光耦是可控硅输出型光耦,以支持交流信号的通断控制。
进一步的,所述触发单元为施密特触发器;当交流电源的输入电压高于正向阈值电压,输出为低;当输入电压低于负向阈值电压,输出为高;当输入在正负向阈值电压之间,输出不改变,施密特触发器具有滞回特性,抗电压波动干扰。
进一步的,在所述触发单元和所述整流滤波电路之间还设置有分压电路,所述交流检测信号通过分压电路分压后输入到触发单元的控制端。
进一步的,所述第一光耦是晶体管输出型的光耦,所述第一光耦的输出端连接到反馈输出端,形成开路输出。采用晶体管输出型的光耦,以使输出的反馈信号具备适当的驱动能力。
本实用新型实现了如下技术效果:
本实用新型的交流电源检测电路,不采用电磁继电器,可减少产品尺寸、降低功耗和提高使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的电原理框图;
图2是本实用新型第一实施例的电原理图;
图3是本实用新型第二实施例的电原理图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例,本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1所示,本实用新型给出了一种交流电源检测电路的功能框图,该交流电源检测电路共有6个端子,其中1-2为交流输入端连接待检测的交流电源,3-4为控制输入端,用于接入控制信号,5-6为反馈输出端,用于输出反馈信号。其内部通过一个功能模块来实现交流电源的接通与关断,具体的,该功能模块包括整流滤波电路、控制电路和触发单元,整流滤波电路对输入的交流电源进行整流滤波输出交流检测信号,控制电路通过光耦接收控制信号以控制整流滤波电路输出交流检测信号,触发单元,用于被交流检测信号触发以产生第一反馈信号;所述第一反馈信号通过光耦来实现强电信号与弱电信号的隔离及产生一个第二反馈信号从反馈输出端输出,用于指示交流电源输入的有与无。
第一实施例:
如图2所示,本实用新型的实施例公开了一种交流电源检测电路的具体电路。包括光耦A1(第二光耦)、A2(第一光耦),施密特触发器U1、桥堆B1、电容C1、MOSFET晶体管T1、电阻R4-R9、R12、R13。
其中桥堆B1、多个限流电阻R4-R9、电容C1构成整流滤波电路,对输入的交流电源进行整流滤波输出交流检测信号。在本实施例中,采用桥堆为整流器件,本领域技术人员应该理解,整流器件不限于桥堆,也可以采用整流二极管、或由分立的整流二极管组合形成的桥堆等方式。
其中光耦A1、MOSFET晶体管T1等构成控制电路,设置于整流滤波电路中以控制交流检测信号的输出。光耦A1用于实现交流电源输入和控制信号输入的完全隔离。
具体的,MOSFET晶体管T1设置于桥堆B1的输出正极和施密特触发器U1的输入端之间,光耦A1的输出控制MOSFET晶体管T1的导通或截止,从而控制交流检测信号的输出。MOSFET晶体管为电压型功率开关,功耗低、过流大。当然在一些应用场合,该功率开关也可以是大功率三极管等电流控制型功率开关以实现相同的开关控制功能。
具体的,光耦A1的输出端驱动MOSFET晶体管T1的栅极G,来控制MOSFET晶体管T1接通与关断、MOSFET晶体管T1的输出端、施密特触发器U1的输入端连接,MOSFET晶体管T1的漏极D和桥堆B1的输出正极连接。
施密特触发器U1作为触发单元,用于被交流检测信号触发以产生第一反馈信号。施密特触发器具有滞回效应,当作用到施密特触发器输入端的交流检测信号电压高于正向阈值电压,输出为低;当作用到施密特触发器输入端的交流检测信号电压低于负向阈值电压,输出为高;当作用到施密特触发器输入端的交流检测信号电压在正负向阈值电压之间,输出不改变,可以抗干扰,避免误触发。
施密特触发器U1是一个低压器件,电容C1输出的交流检测信号通过R12、R13组成的分压电路分压输入到施密特触发器U1中。
光耦A2设置在施密特触发器U1和反馈输出端之间,以实现交流电源输入、和反馈信号输出的安全隔离,第一反馈信号经光耦A2后输出第二反馈信号,第二反馈信号从反馈输出端5-6输出。
在本实施例中,在交流电源上电,即在交流输入端(1-2)上加载交流电源,经过整流滤波电路后输出交流检测信号,该信号经分压后输入施密特触发器U1中。在交流电源检测电路的输入控制端(3-4)之间施加控制信号,光耦A1导通,光耦A1输出端输出一个电压作用于MOSFET晶体管T1的栅极G,以触发MOSFET晶体管T1导通。当施密特触发器U1的输入达到施密特触发器U1的正向阈值电压后,施密特触发器U1的输出端的状态翻转,输出低电平,从而光耦A2导通,光耦A2导通后,于反馈输出端(5-6)产生一个弱电的反馈信号,当交流电源持续输入时,该反馈信号的状态持续保持,从而来实现交流电源的检测。
在本实施例中,光耦A1采用光伏输出型光耦以控制直流信号的通断。
在本实施例中,光耦A2采用晶体管输出型光耦,以具备一定的驱动能力。
在光耦A2的输出端还设有NPN三极管Q2、电阻R15、稳压管D4,以加大驱动能力及提供开路输出、输出保护等功能。这些可根据光耦A2型号的选择而不同,均属于本领域的常规技术手段。
第二实施例:
如图2所示,本实用新型的实施例公开了一种交流电源检测电路的具体电路。和第一实施例不同的是,控制电路设置在整流滤波电路前,光耦A1的输出直接串接在交流电源的输入端和桥堆B1的输入端之间,直接控制进入整流滤波电路的交流电源信号的有或无。
在本实施例中,光耦A1采用可控硅输出型光耦以控制交流信号的通断。
交流电源上电后,当在控制输入端(3-4)施加控制信号,光耦A1导通,当电压达到施密特触发器U1的阈值电压后,施密特触发器U1的输出端的状态由短路变为断开,从而光耦A2导通,光耦A2导通后,于反馈输出端(5-6)产生一个弱电的反馈信号,从而来实现交流电源的检测。
交流电源检测电路的控制逻辑如下:
Figure BDA0002679815040000071
本实用新型提供的交流电源检测电路,不采用电磁继电器方案,可减少产品尺寸、降低功耗和提高使用寿命。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化,均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种交流电源检测电路,其特征在于,包括:
一交流输入端,用于输入交流电源;
一整流滤波电路;用于对输入的交流电源进行整流滤波输出交流检测信号;
一控制输入端,用于输入控制信号;
一控制电路,设置于整流滤波电路前或整流滤波电路中,用于接收控制信号以控制整流滤波电路输出交流检测信号;
一触发单元,用于被交流检测信号触发以产生第一反馈信号;
第一光耦,用于从第一反馈信号隔离输出第二反馈信号;
和一反馈输出端,用于输出第二反馈信号。
2.如权利要求1所述的交流电源检测电路,其特征在于,所述控制电路设置整流滤波电路中,包括第二光耦和半导体开关;
所述整流滤波电路包括整流器件和滤波电容,所述半导体开关设置于所述整流器件的输出正极和滤波电容的正电极之间;
所述第二光耦的输入和控制输入端连接,所述第二光耦的输出用于控制所述半导体开关的导通或截止。
3.如权利要求2所述的交流电源检测电路,其特征在于,所述半导体开关为MOSFET晶体管。
4.如权利要求3所述的交流电源检测电路,其特征在于,所述第二光耦的输出正极连接一PNP三极管的基极,所述PNP三极管的集电极连接一稳压二极管的阳极,所述稳压二极管的阴极和和所述MOSFET晶体管的栅极连接;所述PNP三极管的发射极和所述第二光耦的输出负极、所述MOSFET晶体管的源极连接,所述MOSFET晶体管的漏极和整流器件的输出正极连接。
5.如权利要求3所述的交流电源检测电路,其特征在于,所述第二光耦是光伏输出型光耦。
6.如权利要求1所述的交流电源检测电路,其特征在于,所述控制电路包括第二光耦;
所述第二光耦的输入和控制输入端连接;
所述滤波电路包括整流器件和滤波电容;
所述第二光耦的输出串接在所述交流电源的输入端和整流器件的输入端之间。
7.如权利要求6所述的交流电源检测电路,其特征在于,所述第二光耦是可控硅输出型光耦。
8.如权利要求1-7任一项所述的交流电源检测电路,其特征在于,所述触发单元为施密特触发器。
9.如权利要求1-7任一项所述的交流电源检测电路,其特征在于,在所述触发单元和所述整流滤波电路之间还设置有分压电路,所述交流检测信号通过分压电路分压后输入到触发单元的控制端。
10.如权利要求1-7任一项所述的交流电源检测电路,其特征在于,所述第一光耦是晶体管输出型光耦,所述第一光耦的输出端连接到反馈输出端,形成开路输出。
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Denomination of utility model: A kind of AC power detection circuit

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Granted publication date: 20210504

Pledgee: Bank of China Limited Xiamen Haicang sub branch

Pledgor: KUDOM ELECTRONICS TECHNOLOGY (XIAMEN) CO.,LTD.

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Pledgee: Bank of China Limited Xiamen Haicang sub branch

Pledgor: KUDOM ELECTRONICS TECHNOLOGY (XIAMEN) CO.,LTD.

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