CN213843360U - 一种交流电压采样电路及具有该电路的开关电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交流电压采样电路及具有该电路的开关电源。其中，所述交流电压采样电路包括：第一交流输入端，第二交流输入端，高阻抗分压支路，低阻抗分压支路，高阻抗回路和低阻抗回路；所述第一交流输入端L分别与所述低阻抗分压支路，所述低阻抗回路一端相连；所述低阻抗分压支路另一端与所述低阻抗回路另一端接地；所述低阻抗分压支路输出采样电压一LG；所述第二交流输入端N分别与所述高阻抗分压支路，所述高阻抗回路一端相连；所述高阻抗分压支路另一端与所述高阻抗回路另一端接地；所述高阻抗分压支路输出采样电压二NG。采用本实用新型不但可以简化的电路设计，降低采样电路成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种交流电压采样电路及具有该电路的开关电源。
背景技术
现有技术中，交流转直流AC/DC整流器或者直流转交流DC/AC逆变器中，一般都需要检测交流AC侧电压，但是交流电压又往往与AD转换器不直接共地，导致其不能被直接检测。中间往往需要一级转换。目前常用转换的方法有：第一通过高共模抑制比运放差分转换：将交流电压接入高共模抑制比的运放进行转换为相应的信号然后接入AD转换器。缺点：对运放要求高，对信号带宽有一定的要求，且连接的元器件多；第二交流电压互感器隔离转换。通过交流电压互感器对交流电压信号进行转换。缺点：互感器成本较高，体积较大，且不能检测交流电压中的直流分量。
实用新型内容
鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种交流电压采样电路及具有该电路的开关电源。
依据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种交流电压采样电路；该电路包括：第一交流输入端L，第二交流输入端N，高阻抗分压支路，低阻抗分压支路，高阻抗回路和低阻抗回路；
所述第一交流输入端L分别与所述低阻抗分压支路，所述低阻抗回路一端相连；所述低阻抗分压支路另一端与所述低阻抗回路另一端接地；所述低阻抗分压支路输出采样电压一LG；
所述第二交流输入端N分别与所述高阻抗分压支路，所述高阻抗回路一端相连；所述高阻抗分压支路另一端与所述高阻抗回路另一端接地；所述高阻抗分压支路输出采样电压二NG。
该电路还包括：滤波电路；所述滤波电路C用于母线滤波，使母线呈直流。
依据本实用新型的另一个方面，本实用新型提供了一种开关电源；该电源包括：交流电压采样电路，所述交流电压采样电路包括：第一交流输入端，第二交流输入端，高阻抗分压支路，低阻抗分压支路，高阻抗回路和低阻抗回路；
所述第一交流输入端L分别与所述低阻抗分压支路，所述低阻抗回路一端相连；所述低阻抗分压支路另一端与所述低阻抗回路另一端接地；所述低阻抗分压支路输出采样电压一LG；
所述第二交流输入端N分别与所述高阻抗分压支路，所述高阻抗回路一端相连；所述高阻抗分压支路另一端与所述高阻抗回路另一端接地；所述高阻抗分压支路输出采样电压二NG；
该电路还包括：滤波电路；所述滤波电路C用于母线滤波，使母线呈直流。
本实用新型的有益效果是：通过本实用新型中采用的交流电压采样电路，实现直接检测交流电压,且能检测交流电压中的直流分量，从而不但简化的电路设计，降低采样电路成本。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种交流电压采样电路结构示意图；
图2是本实用新型提供的一种交流电压采样电路电路图；
图3是本实用新型提供的一种开关电源结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
本实用新型提供了一种交流电压采样电路，如图1所示，本实用新型提供的一种交流电压采样电路包括：第一交流输入端L，第二交流输入端N，高阻抗分压支路，低阻抗分压支路，高阻抗回路和低阻抗回路；
所述第一交流输入端L分别与所述低阻抗分压支路，所述低阻抗回路一端相连；所述低阻抗分压支路另一端与所述低阻抗回路另一端接地；所述低阻抗分压支路输出采样电压一LG；
所述第二交流输入端N分别与所述高阻抗分压支路，所述高阻抗回路一端相连；所述高阻抗分压支路另一端与所述高阻抗回路另一端接地；所述高阻抗分压支路输出采样电压二NG。
基于以上实施例，本实用新型还提供一种交流电压采样电路，如图2所示，该电路具体包括：第一交流输入端L，第二交流输入端N，高阻抗分压支路，低阻抗分压支路，高阻抗回路和低阻抗回路；
所述第一交流输入端L分别与所述低阻抗分压支路，所述低阻抗回路一端相连；所述低阻抗分压支路另一端与所述低阻抗回路另一端接地；所述低阻抗分压支路输出采样电压一LG；
所述第二交流输入端N分别与所述高阻抗分压支路，所述高阻抗回路一端相连；所述高阻抗分压支路另一端与所述高阻抗回路另一端接地；所述高阻抗分压支路输出采样电压二NG。
该电路还包括：滤波电路；所述滤波电路C用于母线滤波，使母线呈直流。
其中，第一交流输入端L为单相交流输入的火线连接端，第二交流输入端N单相交流输入的零线连接端。
所述低阻抗分压支路包括：第一分压电阻R1和第二分压电阻R2；所述高阻抗分压支路包括：第三分压电阻R3和第四分压电阻R4；
所述第一分压电阻R1一端与所述第一交流输入端L相连；所述第一分压电阻R1另一端与所述第二分压电阻R2相连，且用于输出采样电压一LG；所述第二分压电阻R2另一端接地；
所述第三分压电阻R3一端与所述第二交流输入端N相连；所述第三分压电阻R3另一端与所述第四分压电阻R4相连，且用于输出采样电压二NG；所述第四分压电阻R4另一端接地。
所述低阻抗回路包括：第一开关管M1和第二开关管M2；所述高阻抗回路包括：第三开关管M3和第四开关管M4；
所述第一开关管M1的源极2与所述第一交流输入端L，所述第二开关管M2的漏极1和所述第一分压电阻R1连接端相连；所述第一开关管M1 的漏极1与所述滤波电路C一端相连；所述第二开关管M2的源极2接地；
所述第三开关管M3的源极2与所述第一交流输入端L，所述第四开关管M4的漏极1和所述第三分压电阻R3连接端相连；所述第三开关管M3 的漏极1与所述滤波电路C一端相连；所述第四开关管M4的源极2接地。
所述滤波电路包括：母线电容C；
所述母线电容C正极端与所述第一开关管M1的漏极，所述第三开关管 M3漏极连接；所述母线电容C负极端接地。
基于以上电路，以下通过该电路的具体实现原理对本电路进行分析，具体如下：
本实用新型技术方案通过使用四只开关管M1和M2组成低阻抗回路M3 和M4组成高阻抗回路；所述开关管可以为金氧半场效晶体管 (Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,简称MOSFET)。
本方法根据整流器和逆变器的普遍特点，对交流电压的两条线线采用分别采样，软件差分的方法，从而更简单，更快速的对任何交流电压进行采样。
如电路图2所示：
图2为变换器拓扑，电阻R1，R2对LG电压进行分压后，由与G共地的单片机MCU进行采样，从而得出LG的电压，电阻R3，R4对NG电压进行分压后，由与G共地的单片机MCU进行采样，从而得出NG。然后通过软件的方式将两者相减即可得出LN的电压，即交流电压值。其中C为母线电容用于储能。
如图3所示，为本实用新型提供的一种开关电源结构示意图；本实用新型提供的开关电源包括：交流电压采样电路，所述交流电压采样电路包括：第一交流输入端，第二交流输入端，高阻抗分压支路，低阻抗分压支路，高阻抗回路和低阻抗回路；
所述第一交流输入端L分别与所述低阻抗分压支路，所述低阻抗回路一端相连；所述低阻抗分压支路另一端与所述低阻抗回路另一端接地；所述低阻抗分压支路输出采样电压一LG；
所述第二交流输入端N分别与所述高阻抗分压支路，所述高阻抗回路一端相连；所述高阻抗分压支路另一端与所述高阻抗回路另一端接地；所述高阻抗分压支路输出采样电压二NG；
该电路还包括：滤波电路；所述滤波电路C用于母线滤波，使母线呈直流。
其中，所述第一交流输入端L为单相交流输入的火线连接端，所述第二交流输入端N单相交流输入的零线连接端；
所述低阻抗分压支路包括：第一分压电阻R1和第二分压电阻R2；所述高阻抗分压支路包括：第三分压电阻R3和第四分压电阻R4；
所述第一分压电阻R1一端与所述第一交流输入端L相连；所述第一分压电阻R1另一端与所述第二分压电阻R2相连，且用于输出采样电压一LG；所述第二分压电阻R2另一端接地；
所述第三分压电阻R3一端与所述第二交流输入端N相连；所述第三分压电阻R3另一端与所述第四分压电阻R4相连，且用于输出采样电压二NG；所述第四分压电阻R4另一端接地。
所述低阻抗回路包括：第一开关管M1和第二开关管M2；所述高阻抗回路包括：第三开关管M3和第四开关管M4；
所述第一开关管M1的源极2与所述第一交流输入端L，所述第二开关管M2的漏极1和所述第一分压电阻R1连接端相连；所述第一开关管M1 的漏极1与所述滤波电路C一端相连；所述第二开关管M2的源极2接地；
所述第三开关管M3的源极2与所述第一交流输入端L，所述第四开关管M4的漏极1和所述第三分压电阻R3连接端相连；所述第三开关管M3 的漏极1与所述滤波电路C一端相连；所述第四开关管M4的源极2接地。
所述滤波电路包括：母线电容C；
所述母线电容C正极端与所述第一开关管M1的漏极，所述第三开关管 M3漏极连接；所述母线电容C负极端接地。
本实用新型的有益效果是：通过本实用新型中采用的交流电压采样电路，实现直接检测交流电压，包括其中的直流分量，从而不但简化的电路设计，降低采样电路成本。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种交流电压采样电路，其特征在于，包括：第一交流输入端L，第二交流输入端N，高阻抗分压支路，低阻抗分压支路，高阻抗回路和低阻抗回路；
所述第一交流输入端L分别与所述低阻抗分压支路，所述低阻抗回路一端相连；所述低阻抗分压支路另一端与所述低阻抗回路另一端接地；所述低阻抗分压支路输出采样电压一LG；
所述第二交流输入端N分别与所述高阻抗分压支路，所述高阻抗回路一端相连；所述高阻抗分压支路另一端与所述高阻抗回路另一端接地；所述高阻抗分压支路输出采样电压二NG。
2.如权利要求1所述的交流电压采样电路，其特征在于，该电路还包括：滤波电路；所述滤波电路C用于母线滤波，使母线呈直流。
3.如权利要求2所述的交流电压采样电路，其特征在于，所述第一交流输入端L为单相交流输入的火线连接端，所述第二交流输入端N单相交流输入的零线连接端。
4.如权利要求3所述的交流电压采样电路，其特征在于，所述低阻抗分压支路包括：第一分压电阻R1和第二分压电阻R2；所述高阻抗分压支路包括：第三分压电阻R3和第四分压电阻R4；
所述第一分压电阻R1一端与所述第一交流输入端L相连；所述第一分压电阻R1另一端与所述第二分压电阻R2相连，且用于输出采样电压一LG；所述第二分压电阻R2另一端接地；
所述第三分压电阻R3一端与所述第二交流输入端N相连；所述第三分压电阻R3另一端与所述第四分压电阻R4相连，且用于输出采样电压二NG；所述第四分压电阻R4另一端接地。
5.如权利要求4所述的交流电压采样电路，其特征在于，所述低阻抗回路包括：第一开关管M1和第二开关管M2；所述高阻抗回路包括：第三开关管M3和第四开关管M4；
所述第一开关管M1的源极与所述第一交流输入端L，所述第二开关管M2的漏极和所述第一分压电阻R1连接端相连；所述第一开关管M1的漏极与所述滤波电路C一端相连；所述第二开关管M2的源极接地；
所述第三开关管M3的源极与所述第一交流输入端L，所述第四开关管M4的漏极和所述第三分压电阻R3连接端相连；所述第三开关管M3的漏极与所述滤波电路C一端相连；所述第四开关管M4的源极接地。
6.如权利要求5所述的交流电压采样电路，其特征在于，所述滤波电路包括：母线电容C；
所述母线电容C正极端与所述第一开关管M1的漏极，所述第三开关管M3漏极连接；所述母线电容C负极端接地。
7.一种开关电源，其特征在于，包括：交流电压采样电路，所述交流电压采样电路包括：第一交流输入端，第二交流输入端，高阻抗分压支路，低阻抗分压支路，高阻抗回路和低阻抗回路；
所述第一交流输入端L分别与所述低阻抗分压支路，所述低阻抗回路一端相连；所述低阻抗分压支路另一端与所述低阻抗回路另一端接地；所述低阻抗分压支路输出采样电压一LG；
所述第二交流输入端N分别与所述高阻抗分压支路，所述高阻抗回路一端相连；所述高阻抗分压支路另一端与所述高阻抗回路另一端接地；所述高阻抗分压支路输出采样电压二NG；
该电路还包括：滤波电路；所述滤波电路C用于母线滤波，使母线呈直流。
8.如权利要求7所述的开关电源，其特征在于，所述第一交流输入端L为单相交流输入的火线连接端，所述第二交流输入端N单相交流输入的零线连接端；
所述低阻抗分压支路包括：第一分压电阻R1和第二分压电阻R2；所述高阻抗分压支路包括：第三分压电阻R3和第四分压电阻R4；
所述第一分压电阻R1一端与所述第一交流输入端L相连；所述第一分压电阻R1另一端与所述第二分压电阻R2相连，且用于输出采样电压一LG；所述第二分压电阻R2另一端接地；
所述第三分压电阻R3一端与所述第二交流输入端N相连；所述第三分压电阻R3另一端与所述第四分压电阻R4相连，且用于输出采样电压二NG；所述第四分压电阻R4另一端接地。
9.如权利要求8所述的开关电源，其特征在于，所述低阻抗回路包括：第一开关管M1和第二开关管M2；所述高阻抗回路包括：第三开关管M3和第四开关管M4；
所述第一开关管M1的源极与所述第一交流输入端L，所述第二开关管M2的漏极和所述第一分压电阻R1连接端相连；所述第一开关管M1的漏极与所述滤波电路C一端相连；所述第二开关管M2的源极接地；
所述第三开关管M3的源极与所述第一交流输入端L，所述第四开关管M4的漏极和所述第三分压电阻R3连接端相连；所述第三开关管M3的漏极与所述滤波电路C一端相连；所述第四开关管M4的源极接地。
10.如权利要求9所述的开关电源，其特征在于，所述滤波电路包括：母线电容C；
所述母线电容C正极端与所述第一开关管M1的漏极，所述第三开关管M3漏极连接；所述母线电容C负极端接地。
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