CN213750070U - 一种不依赖辅助电源隔离检测交流输入电压的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种不依赖辅助电源隔离检测交流输入电压的电路，包括分压电路、隔离互感电路、倍压整流电路和滤波输出电路，所述分压电路的输入端接交流输入电压，输出端接隔离互感电路的输入端；所述隔离互感电路的输出端接倍压整流电路的输入端；所述倍压整流电路的输出端接滤波输出电路的输入端，所述滤波输出电路的输出端输出待检测信号。本实用新型通过分压电路将较高的交流电压进行分压，然后通过隔离互感电路将交流电压传到互感器次级，由于次级电压较低，故在互感器的输出侧增加倍压整流电路，进行峰值检波，获得交流检测电压，从而在没有辅助电源工作的情况下，实现低成本的隔离交流检测；同时由于互感器是隔离的，所以实现了隔离检测。

Description

一种不依赖辅助电源隔离检测交流输入电压的电路

技术领域

本实用新型涉及交流输入电压检测技术领域，具体为一种不依赖辅助电源隔离检测交流输入电压的电路。

背景技术

交流输入电压检测是目前交流供电设备常见的检测指标。检测到的交流电压经隔离后送到后台设备用于实现交流电网电压监测、输入过欠压关断控制等功能。目前的检测方式要么通过昂贵的线性光耦要么通过昂贵的磁感应方式实现。如，附图1所示的通过线性隔离光耦实现交流输入电压检测；附图2所示的通过专用隔离变送器实现交流输入电压检测。这些现有技术的缺点是：电路需要外加电源供电；价格贵，不适合低成本的应用场合。

经检索发现：公开号CN209858628U的中国专利于2019年12月27日公开了一种交流电压测量设备，通过使用整流装置，比较装置和耦合装置，将交流电电压转换为方波，通过光电耦合装置与被测交流电路进行隔离，并根据方波测量出交流电压。该专利使用现有较成熟的整流、运放、耦合等元器件，解决了现有交流测量技术中存在的交流电压测量设备体积大、造价昂贵的技术问题。公开号CN208043901U的中国专利于2018年11月2日公开了一种新型交流高压母线检测电路，通过高压母线电压的降压、整流、滤波以及串联型稳压电路与弱电并组成差分输入检测母线电路，由前置后包括二极管整流电路对来自降压之后交流电压的整流，通过π型RC滤波电路以及串联型稳压电路输出一纹波小、电压稳定的直流信号到光耦隔离电路的输入端，然后经调理电路对来自光耦隔离电路的信号进行调理后供输出计算。可见，现有技术为解决交流输入电压检测中存在的问题，提出了一些解决方案，但是这些解决方案仍然依赖于电源的工作，不适合低成本的应用场合。

因此，本实用新型提供一种隔离交流电压检测电路，可在开关电源不工作的情况下，实现低成本的隔离交流检测。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种不依赖辅助电源隔离检测交流输入电压的电路，在无需电源工作的情况下，实现低成本的隔离交流检测。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现的：

一种不依赖辅助电源隔离检测交流输入电压的电路，包括分压电路、隔离互感电路、倍压整流电路和滤波输出电路，其中，所述分压电路的输入端接交流输入电压，输出端接隔离互感电路的输入端；所述隔离互感电路的输出端接倍压整流电路的输入端；所述倍压整流电路的输出端接滤波输出电路的输入端，所述滤波输出电路的输出端输出待检测信号。

上述技术方案中，通过分压电路将较高的交流电压进行分压，然后通过隔离互感电路将交流电压传到互感器次级，由于次级电压较低，故在互感器的输出侧增加倍压整流电路，进行峰值检波，获得交流检测电压，从而在没有电源工作的情况下，实现低成本的隔离交流检测；同时由于互感器是隔离的，所以实现了隔离检测。上述技术方案中，将检测的交流信号转换为直流模拟信号电压送给后台监控，后台监控将检测值上传给上位机，由上位机控制该开关电源是否工作。

作为进一步的技术方案，所述分压电路包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻和第二分压电阻的型号均为3W-100k。

作为进一步的技术方案，所述隔离互感电路包括互感器；所述互感器的初级与第一电容并联，次级与第二电容并联。

作为进一步的技术方案，所述互感器为1:1的隔离互感器，型号为HWGS-1。

作为进一步的技术方案，所述倍压整流电路包括整流二极管，所述整流二极管采用肖特基二极管。

作为进一步的技术方案，所述滤波输出电路包括滤波电容，所述滤波电容为KMG-16V-220u。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型通过分压电路将较高的交流电压进行分压，然后通过隔离互感电路将交流电压传到互感器次级，由于次级电压较低，故在互感器的输出侧增加倍压整流电路，进行峰值检波，获得交流检测电压，从而在没有辅助电源工作的情况下，实现低成本的隔离交流检测；同时由于互感器是隔离的，所以实现了隔离检测。

(2)本实用新型将检测的交流信号转换为直流模拟信号电压送给后台监控，后台监控将检测值上传给上位机，由上位机控制相应的开关电源是否工作。

(3)本实用新型的电路简洁，成本低，检测精度满足实际需求，适用于定制电源市场。

附图说明

图1为现有技术通过线性隔离光耦实现交流输入电压检测的电路示意图；

图2为现有技术通过专用隔离变送器实现交流输入电压检测的电路示意图；

图3为根据本实用新型实施例的隔离检测交流输入电压的电路示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

本实施例提供一种不依赖辅助电源隔离检测交流输入电压的电路，包括分压电路、隔离互感电路、倍压整流电路和滤波输出电路，其中，所述分压电路的输入端接交流输入电压，输出端接隔离互感电路的输入端；所述隔离互感电路的输出端接倍压整流电路的输入端；所述倍压整流电路的输出端接滤波输出电路的输入端，所述滤波输出电路的输出端输出待检测信号。本实施例中，通过分压电路将较高的交流电压进行分压，然后通过隔离互感电路将交流电压传到互感器次级，由于次级电压较低，故在互感器的输出侧增加倍压整流电路，进行峰值检波，获得交流检测电压，从而在没有辅助电源工作的情况下，实现低成本的隔离交流检测；同时由于互感器是隔离的，所以实现了隔离检测。

如图3所示，在互感器TA1的左边为常见的分压电路，将较高交流电压通过R1、R2和TA1的初级阻抗分压，然后通过1：1的隔离互感器，将交流电压传到互感器次级。由于次级电压较低，故采取了一个倍压整流电路，通过V1、V2整流为直流电压。由于交流市电频率较低，故使用了220微法的电容来对其滤波。电阻R3、R4分别用于电容C3、C4放电。整流二极管自身压降是对检测精度存在较大影响，应使用导通电压低的肖特基二极管，减小其带来的检测误差。当然，也可以通过软件方式修正检测值，实现消除误差。

本实施例中，使用常见的交流互感器检测交流电压，通过在互感器输出侧增加倍压整流电路，进行峰值检波，获得交流检测电压。由于互感器是隔离的，从而实现了隔离检测。

现有技术中，通常认为电压互感器无法带负载，故需要将互感器的检测电压经放大后使用，而本实用新型突破地将互感器的输出接整流电路，直接得到与交流电压对应的直流信号，克服了本领域的技术偏见，并且所得到的检测精度完全满足实际需求，且电路简单，成本低至现有方法的三分之一。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案。

Claims (6)

1.一种不依赖辅助电源隔离检测交流输入电压的电路，其特征在于，包括分压电路、隔离互感电路、倍压整流电路和滤波输出电路，其中，所述分压电路的输入端接交流输入电压，输出端接隔离互感电路的输入端；所述隔离互感电路的输出端接倍压整流电路的输入端；所述倍压整流电路的输出端接滤波输出电路的输入端，所述滤波输出电路的输出端输出待检测信号。

2.根据权利要求1所述的不依赖辅助电源隔离检测交流输入电压的电路，其特征在于，所述分压电路包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻和第二分压电阻的型号均为3W-100k。

3.根据权利要求1所述的不依赖辅助电源隔离检测交流输入电压的电路，其特征在于，所述隔离互感电路包括互感器；所述互感器的初级与第一电容并联，次级与第二电容并联。

4.根据权利要求3所述的不依赖辅助电源隔离检测交流输入电压的电路，其特征在于，所述互感器为1:1的隔离互感器，型号为HWGS-1。

5.根据权利要求1所述的不依赖辅助电源隔离检测交流输入电压的电路，其特征在于，所述倍压整流电路包括整流二极管，所述整流二极管采用肖特基二极管。

6.根据权利要求1所述的不依赖辅助电源隔离检测交流输入电压的电路，其特征在于，所述滤波输出电路包括滤波电容，所述滤波电容为KMG-16V-220u。

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