CN217879412U - 一种即热式饮水机及其过零检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种即热式饮水机及其过零检测电路，其中过零检测电路包括隔离传输电路、第一信号放大电路、第二信号放大电路和信号检测电路；隔离传输电路的输入端与市电电源电连接，隔离传输电路的第一输出端与第一信号放大电路的输入端电连接，隔离传输电路的第二输出端与第二信号放大电路的输入端电连接；第一信号放大电路的输出端与信号检测电路的第一输入端电连接；第二信号放大电路的输出端与信号检测电路的第二输入端电连接；该过零检测电路的普适性较高，有利于降低成本；同时能够有效降低开关模块导通时刻的电磁干扰，提高了即热式饮水机产品质量和受用寿命，并且能够使即热式饮水机的出水温度与预设温度之间的误差较小，有利于提高用户体验。

Description

一种即热式饮水机及其过零检测电路

技术领域

本实用新型涉及即热式饮水机技术领域，尤其涉及一种即热式饮水机及其过零检测电路。

背景技术

即热式饮水机是一种热水无需等待，即按即出，不用反复加热区别于传统饮水机的一种高科技智能创新饮水机，一般使用时电压大约为AC220V左右，功率大约为2200W左右。当需要对水进行加热时，通常通过控制模块控制市电电源与加热器之间的开关模块导通，使得加热器能够根据市电电源提供的电源信号快速将水加热至目标温度。市电电源提供的电源信号为交流电，若在电源信号的峰值较大时控制开关模块打开会造成较大的电磁干扰，导致损坏后级电路中电子元器件，使得即热式饮水机的使用寿命较短，影响其商业价值。

实用新型内容

本实用新型提供了一种即热式饮水机及其过零检测电路，以降低即热式饮水机的开关噪声和开关损耗，提高即热式饮水机的可靠性。

根据本实用新型的一方面，提供了一种过零检测电路，包括：隔离传输电路、第一信号放大电路、第二信号放大电路和信号检测电路；

所述隔离传输电路的输入端与市电电源电连接，所述隔离传输电路的第一输出端与所述第一信号放大电路的输入端电连接，所述隔离传输电路的第二输出端与所述第二信号放大电路的输入端电连接；所述隔离传输电路用于单向传输所述市电电源的电源信号，并分别输出第一电源信号和第二电源信号；

所述第一信号放大电路的输出端与所述信号检测电路的第一输入端电连接，所述第一信号放大电路用于根据所述第一电源信号，输出第一放大信号；

所述第二信号放大电路的输出端与所述信号检测电路的第二输入端电连接，所述第二信号放大电路用于根据所述第二电源信号，输出第二放大信号；

所述信号检测电路用于根据所述第一放大信号和第二放大信号，输出零点电位检测信号，以及根据所述第二放大信号输出幅值检测信号。

可选的，传输电路包括电压互感器、第一电阻和第二电阻，所述电压互感器包括主线圈和副线圈；

所述主线圈的第一端与所述市电电源三相端的其中一相端电连接，所述主线圈的第二端与所述市电电源的零线端电连接；所述副线圈的第一端与所述第一信号放大电路的输入端电连接，所述副线圈的第二端与所述第二信号放大电路的输入端电连接；所述副线圈的第一端还通过串联连接的所述第一电阻和所述第二电阻电连接。

可选的，所述第一信号放大电路包括第一运算放大器、第三电阻和第四电阻；所述第二信号放大电路包括第二运算放大器、第五电阻和第六电阻；

所述第一运算放大器的同相输入端与所述隔离传输电路的第一输出端电连接，所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第三电阻接地，所述第一运算放大器的输出端与所述信号检测电路的第一输入端电连接，所述第一运算放大器的输出端和反相输入端还通过所述第四电阻电连接；

所述第二运算放大器的同相输入端与所述隔离传输电路的第二输出端电连接，所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第五电阻接地，所述第二运算放大器的输出端与所述信号检测电路的第二输入端电连接，所述第二运算放大器的输出端和反相输入端还通过所述第六电阻电连接。

可选的，所述信号检测电路包括电位过零检测单元和电压幅值检测单元；

所述电位过零检测单元的第一输入端与所述信号检测电路的第一输入端电连接，所述电位过零检测单元的第二输入端与所述信号检测电路的第二输入端电连接；所述过零检测单元用于根据所述第一放大信号和第二放大信号，输出零点电位检测信号；

所述电压幅值检测单元的输入端与所述信号检测电路的第二输入端电连接，所述电压幅值检测单元用于根据所述第二放大信号输出幅值检测信号。

可选的，所述电位过零检测单元包括电压比较器；

所述电压比较器的同相输入端与所述信号检测电路的第一输入端电连接，所述电压比较器的反相输入端与所述信号检测电路的第二输入端电连接。

可选的，所述电位过零检测单元还包括第七电阻和第一电容；

所述第七电阻的第一端与所述电压比较器的供电端和外部电源电连接，所述第七电阻的第二端与所述电压比较器的输出端电连接；

所述第一电容电连接于所述电压比较器的同相输入端和反相输入端之间。

可选的，所述电压幅值检测单元包括第八电阻和第二电容；

所述第八电阻的第一端与所述信号检测电路的第二输入端电连接，所述第八电阻的第二端通过所述第二电容接地。

可选的，所述过零检测电路还包括电位位移设置电路；

所述电位位移设置电路的输入端与外部电源电连接，所述电位位移设置电路的输出端与所述第一电阻和所述第二电阻的连接节点电连接于第一节点。

可选的，所述电位位移设置单元包括第九电阻和第十电阻；

所述第九电阻的第一端与所述外部电源电连接，所述第九电阻的第二端通过第十电阻接地，所述第九电阻的第二端还与所述第一节点电连接。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种即热式饮水机，其特征在于，包括控制器、开关模块和上述的过零检测电路；

所述控制器的信号输入端与所述信号检测电路的输出端电连接，所述控制器的输出端与所述开关模块的控制端电连接，所述开关模块的输入端与市电电源电连接，所述开关模块的输出端与负载电连接。

本实用新型提供的过零检测电路，设置了第一放大电路和第二放大电路对来自隔离传输电路的第一电源信号和第二电源信号进行放大，使得对隔离传输电路中电子器件和信号检测电路中电子器件的选择范围较为宽泛，使得该过零检测电路的普适性较高，有利于降低成本；同时当该过零检测电路应用于即热式饮水机时，使得即热式饮水机中的控制器能够根据零点电位检测信号控制市电电源为加热装置提供电能的时刻，能够有效降低开关模块导通时刻的电磁干扰，能够避免损坏加热装置中的电子元气器件，提高了即热式饮水机产品质量和受用寿命，并且能够根据幅值检测信号控制市电电源为加热装置提供电能的时长，使得即热式饮水机的出水温度与预设温度之间的误差较小，有利于提高用户体验。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种过零检测电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一过零检测电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的又种即热式饮水机的结构示意图；

图4实用新型实施例提供的一种即热式饮水机的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型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，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本实用新型实施例提供的一种过零检测电路的结构示意图，如图所示，该过零检测电路包括隔离传输电路10、第一信号放大电路20、第二信号放大电路30和信号检测电路40；隔离传输电路10的输入端与市电电源E1电连接，隔离传输电路10的第一输出端与第一信号放大电路20的输入端电连接，隔离传输电路10的第二输出端与第二信号放大电路30的输入端电连接；隔离传输电路10用于单向传输市电电源E1的电源信号，并分别输出第一电源信号和第二电源信号；第一信号放大电路20的输出端与信号检测电路40的第一输入端电连接，第一信号放大电路20用于根据第一电源信号，输出第一放大信号；第二信号放大电路30的输出端与信号检测电路40的第二输入端电连接，第二信号放大电路30用于根据第二电源信号，输出第二放大信号；信号检测电路40用于根据第一放大信号和第二放大信号，输出零点电位检测信号，以及根据第二放大信号输出幅值检测信号。

具体的，市电电源E1提供的电源信号能够通过隔离传输电路10单向传输至后级电路，即将第一电源信号单向传输至第一信号放大电路20，将第二电源信号单向传输至第二信号放大电路30，从而第一信号放大电路20能够将第一电源信号放大并输出放大后的第一电源信号(即第一放大信号)，第二信号放大电路30能够将第二电源信号放大并输出放大后的第二电源信号(即第二放大信号)，使得信号检测电路40能够根据第一放大信号和第二放大信号检测电源信号的零点电位，同时能够根据第二放大信号检测电源信号的幅值；其中，第一信号放大电路20和第二放大电路30的放大增益可以相同，如此，当隔离传输电路10隔离传输的电源信号为三相电时，第一电源信号和第二电源信号幅值相等且相位相差180°，能够将第一电源信号和第二电源信号放大相同倍数，以便于信号检测电路40能够实现对电源信号零点电位和幅值的检测；并且可以根据需要自行设置第一信号放大电路20和第二放大电路30的放大增益，使得对于第一信号放大电路20和第二放大电路30前端的隔离传输电路10的限制减少，即拓宽了隔离传输电路10的选择范围(例如规格、型号等)，例如若隔离传输电路10输出的电压无法满足信号检测电路40的预设范围时，可通过调节第一信号放大电路20和第二放大电路30的放大增益将隔离传输电路10输出的电压进行放大以满足需求，相应的也拓宽了第一信号放大电路20和第二放大电路30后端的信号检测电路40的选择范围，使得该过零检测电路的普适性较高，有利于降低成本。

示例性的，当过零检测电路应用于即热式饮水机时，信号检测电路40的信号输出端可以与即热式饮水机中的控制器电连接，从而控制器可以根据信号检测电路40提供的零点电位检测信号控制市电电源为加热装置提供电能的时刻，以使得控制器能够在市电电源提供的电源信号的电位为零的时刻控制市电电源和加热装置之间的开关模块导通或断开，有效降低开关模块导通时刻的电磁干扰，能够避免损坏加热装置中的电子元气器件，大幅度降低了开关噪声和开关损耗，提高了即热式饮水机产品质量和受用寿命，同时控制器可以根据电源信号检测电路40提供的幅值检测信号控制市电电源为加热装置提供电能的时长，使得即热式饮水机的出水温度与预设温度之间的误差较小，有利于提高用户体验。

本实用新型提供的过零检测电路，设置了第一放大电路和第二放大电路对来自隔离传输电路的第一电源信号和第二电源信号进行放大，使得对隔离传输电路中电子器件和信号检测电路中电子器件的选择范围较为宽泛，使得该过零检测电路的普适性较高，有利于降低成本；同时当该过零检测电路应用于即热式饮水机时，使得即热式饮水机中的控制器能够根据零点电位检测信号控制市电电源为加热装置提供电能的时刻，能够有效降低开关模块导通时刻的电磁干扰，能够避免损坏加热装置中的电子元气器件，提高了即热式饮水机产品质量和受用寿命，并且能够根据幅值检测信号控制市电电源为加热装置提供电能的时长，使得即热式饮水机的出水温度与预设温度之间的误差较小，有利于提高用户体验。

可选的，图2是本实用新型实施例提供的另一种过零检测电路的结构示意图，如图2所示，隔离传输电路10包括电压互感器T1、第一电阻R1和第二电阻R2，电压互感器T1包括主线圈和副线圈；主线圈的第一端与市电电源E1三相端的其中一相端L电连接，主线圈的第二端与市电电源E1的零线端N电连接；副线圈的第一端与第一信号放大电路20的输入端电连接，副线圈的第二端与第二信号放大电路30的输入端电连接；副线圈的第一端还通过串联连接的第一电阻R1和第二电阻R2电连接。

具体的，具体的，市电电源E1提供的电源信号优选为单相三线制的电源信号，电压互感器T1的主线圈与的第一端与火线端L电连接，主线圈的第二端与零线端N电连接，电压互感器T1的副线圈的第一端和第二端通过串联连接的第一电阻R1和第二电阻R2电连接，其中，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值可以相同，例如可以均为270Ω，假设第一电阻R1与副线圈的第一端和第一信号放大电路20的连接节点为第二节点b，第二电阻R2与副线圈的第二端和第二放大电路30的连接节点为第三节点c，则第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相同可以使得第二节点b和第三节点c的电压值得绝对值相等，相位相差180°，即第一电源信号和第二电源信号为互补对称的差分信号，以便于第一信号放大电路20和第二放大电路30对第二节点b的第一电源信号和第二节点c的第二电源信号进行同等放大后，信号检测电路40能够实现对电源信号的零点电位和幅值的检测。

现有技术中的过零检测电路中的隔离传输电路通常采用光耦实现，市电电源的火线端和零点端电连接于光耦中发光元件的两端，当发光元件两端的电压差大于一定值时导通发光，使光敏开关导通将其输入端接收的另一电源信号输出，通过检测光敏元件输出的电源信号判断市电电源信号的过零情况，因此通过光耦进行过零检测的方式不能反映市电电源幅值和频率等特征，并且由于光耦传输比的变化使得输出信号的差异较大，即使输出过零检脉冲宽度在时间上存在较大差异，降低了过零检测的精度，并且还要再在光耦输入侧设置阻值较大的功率电阻(千欧)用于限流，产生较大热量及功耗。本实用新型采用电压互感器对市电电源信号进行隔离传输，一方面可以实时的检测市电电源的幅值，另一方面不需要较大的功率电阻，降低了功耗和温升，使电路更安全更可靠，提高了待机能效，并且相较于光耦传输信号的差异小，具有更高的过零检测精度，另外节省了光耦支路与市电电源的隔离安全间距以及及功率电阻其散热空间，使其占用空间较小。

示例性的，隔离传输电路10还可以包括第十五电阻R15、第十六电阻R16和第三电容C3，第十五电阻R15电连接于主线圈的第一端与市电电源E1火线端L之间，第十六电阻R16电连接于主线圈的第二端与市电电源E1零线端N之间，第十五电阻R15和第十六电阻R16用于限流；第三电容C3电连接于副线圈的第一端和第二端之间，用于滤波。可根据电压互感器T1的型号规格设置第十五电阻R15和第十六电阻R16的阻值，例如，当若电压互感器T1的参数为“220V，50HZ，2mA”，则可设置第十五电阻R15和第十六电阻R16的阻值均为68KΩ，若此时市电电源E1提供的电源信号为220V的交流电，则流经电压互感器T1主线圈的电流约为1.62mA，能够使得电压互感器T1具有较为准确地信号传输性能；当电压互感器T1主线圈的电流约为1.62mA时，电压互感器T1副线圈的两个输出端的电压幅值的最大值约为0.62V，即第二节点b和第三节点c的电压波动范围为-0.62V～+0.62V。

可选的，继续参考图2，第一信号放大电路20包括第一运算放大器U1、第三电阻R3和第四电阻R4；第二信号放大电路30包括第二运算放大器U2、第五电阻R5和第六电阻R6；第一运算放大器U1的同相输入端与隔离传输电路10的第一输出端电连接，第一运算放大器U1的反相输入端通过第三电阻R3接地GND，第一运算放大器U1的输出端与信号检测电路40的第一输入端电连接，第一运算放大器U1的输出端和反相输入端还通过第四电阻R4电连接；第二运算放大器U2的同相输入端与隔离传输电路10的第二输出端电连接，第二运算放大器U2的反相输入端通过第五电阻R5接地GND，第二运算放大器U2的输出端与信号检测电路40的第二输入端电连接，第二运算放大器U2的输出端和反相输入端还通过第六电阻R6电连接。

具体的，假设第一运算放大器U1的同相输入端的输入电压为V1，第二运算放大器U2的同相输入端的输入电压为V2，则第一运算放大器U1输出的第一放大信号Vm1＝V1*(R3+R4)/R4，第二运算放大器U2输出的第二放大信号Vm2＝V2*(R5+R6)/R6，因此为了使第一信号放大电路20和第二信号放大电路30的增益相同，可以使第三电阻R3的阻值与第五电阻R5的阻值相等，第四电阻R4的阻值与第六电阻R6的阻值相等。示例性的，第一信号放大电路20还可以包括第十一电阻R11，该第十一电阻R11电连接于隔离传输电路10的第一输出端和第一运算放大器U1的同相输入端之间，用于限流；同样的，第二信号放大电路30还可以包括第十二电阻R12，该第十二电阻R12电连接于隔离传输电路10的第二输出端和第二运算放大器U2的同相输入端之间，用于限流；第十一电阻R11和第十二电阻R12的阻值可以相同，并且可以根据需求自行设置。

可选的，信号检测电路40包括电位过零检测单元41和电压幅值检测单元42；电位过零检测单元41的第一输入端与信号检测电路40的第一输入端电连接，电位过零检测单元41的第二输入端与信号检测电路40的第二输入端电连接；过零检测单元41用于根据第一放大信号和第二放大信号，输出零点电位检测信号；电压幅值检测单元42的输入端与信号检测电路40的第二输入端电连接，电压幅值检测单元42用于根据第二放大信号输出幅值检测信号。

具体的，电位过零检测单元41的第一输入端和第二输入端分别与信号检测电路40的第一输入端和第二输入端电连接，从而电位过零检测单元41能够通过其第一输入端接收第一放大信号，并通过第二输入端接收第二放大信号，从而能够根据第一放大信号和第二放大信号对市电电源E1提供的电源信号的零点电位进行检测并输出零点电位检测信号，以使得即热式饮水机中的控制器01能够根据零点电位检测信号确定电源信号的零点电位时刻，以在确定电源信号的电位为零时控制开关模块导通或断开；电压幅值检测单元42能够根据第二放大信号对市电电源E1提供的电源信号的幅值进行检测并输出幅值检测信号，即热式饮水机中的控制器01能够根据幅值检测信号实时获取电源信号的幅值，以根据电源信号的幅值控制开关模块导通的时长。

可选的，电位过零检测单元41包括电压比较器U3；电压比较器U3的同相输入端+IN1与信号检测电路40的第一输入端电连接，电压比较器的反相输入端-IN与信号检测电路40的第二输入端电连接。

具体的，电压比较器U3的同相输入端+IN1与信号检测电路40的第一输入端电连接，能够接收来自第一信号放大电路20的第一放大信号，电压比较器U3的反相输入端-IN1与信号检测电路40的第二输入端电连接，能够接收来自第二信号放大电路30的第二放大信号，由于第一放大信号和第二放大信号的幅值相等，相位相差180°，因此能够通过检测第一放大信号和第二放大信号的幅值和相位实现对电源信号的零点电位的检测。示例性的，若电压比较器U3同相输入端+IN的电压值大于反相输入端-IN1的电压值，则电压比较器U3输出高电平信号，若电压比较器U3同相输入端+IN的电压值小于反相输入端-IN1的电压值，则电压比较器U3输出低电平信号；当电压比较器U3输出信号的电平发生改变时，即由高电平变为低电平，或由低电平变为高电平，则可以确定该时刻为电源信号的电位为零的时刻。

可选的，继续参考图2，电位过零检测单元41还包括第七电阻R7和第一电容C1；第七电阻R7的第一端与电压比较器U3的供电端+VS和外部电源E2电连接，第七电阻R7的第二端与电压比较器U3的输出端电连接；第一电容C1电连接于电压比较器U3的同相输入端+IN和反相输入端-IN之间。

具体的，第七电阻R7为上拉电阻，外部电源E2通过第七电阻R7与电压比较器U3的输出端OUT电连接，从而能够将电压比较器U3输出的电压上拉，即增大电压比较器U3的输出电压。其中，第七电阻R7优选为5.1KΩ；第一电容C1用于对输入至电压比较器U3的同相输入端+IN和反相输入端-IN的信号进行滤波。

示例性的，电位过零检测单元41还包括第十三电阻R13和第十四电阻R14，第十三电阻R13电连接于第一信号放大电路20的输出端和电压比较器U3的同相输入端+IN之间，第十电阻R10电连接于第二信号放大电路30的输出端和电压比较器U3的反相输入端-IN之间，用于限流。

可选的，电压幅值检测单元42包括第八电阻R8和第二电容C2；第八电阻R8的第一端与信号检测电路40的第二输入端电连接，第八电阻R8的第二端通过第二电容C2接地。

具体的，当该过零检测电路应用于即热式饮水机时，第八电阻R8的第二端还与于即热式饮水机中控制器01的幅值信号接收端电连接，即控制器01通过第八电阻R8与第二信号放大电路30的输出端电连接，此时该第八电阻R8可为检测电阻，用于检测幅值信号，同时能够用于限流，控制器01可根据接收的幅值检测信号实时的确定电源信号的幅值，第二电容C2与第八电阻R8构成RC滤波电路用于对提供至控制器01的幅值信号接收端信号进行滤波。

可选的，图3时本实用新型实施例提供的又一种过零检测电路的结构示意图，如图3所示，该过零检测电路还包括电位位移设置电路50；电位位移设置电路50的输入端与外部电源E2电连接，电位位移设置电路50的输出端与第一电阻R1和第二电阻R2的连接节点电连接于第一节点a。

具体的，第一电源信号和第二电源信号存在不能被控制器和/或信号检测电路40识别的负值，电位位移设置电路10能够根据外部电源E2提供的电压信号，增大隔离传输电路10提供至第一信号放大电路20的第一电源信号以及提供至第二信号放大电路30的第二电源信号，从而第一电源信号和第二电源信号被放大为第一放大信号和第二放大信号后，能够被后级电路(例如信号检测电路40和即热式饮水机中的控制器)有效识别，以使得信号检测电路40和/或控制器能够根据第一放大信号和第二放大信号检测市电电源提供的电源信号，例如控制器能够识别0～3.3V的电压，可以使第一电源信号和第二电源信号的电压值经过电位位移设置电路10的增大以及第二信号放大电路30的放大后能够在大于0～3.3V的范围内波动，能够被控制器有效识别。

可选的，参考图3，电位位移设置单元50包括第九电阻R9和第十电阻R10；第九电阻R9的第一端与外部电源E2电连接，第九电阻R9的第二端通过第十电阻R10接地，第九电阻R9的第二端还与第一节点a电连接。

具体的，外部电源E2通过串联连接的第九电阻R9和第十电阻R10接地，其中第九电阻R9和第十电阻R10的阻值相同，例如可以均为1KΩ，当外部电源E2提供的直流电压为3.3V时，通过第九电阻R9和第十电阻R10的分压作用，使得第第九电阻R9和第十电阻R10的连接节点的电位为1.65V，从而使得第一节点a的电位为1.65V；如此，可以使得第二节点b的电压信号和第三节点c的电压信号以1.65V为基准上下波动，结合上述实施例，当电压互感器T1副线圈的两个输出端的电压幅值的最大值约为0.71V时，第二节点b和第三节点c的电压的波动范围为：1.65±0.62V，即为1.03V～2.27V，通常控制器能够有效识别的电压值范围为0～3.3V，因此电位位移设置单元30能够使得提供至控制器01的电压均在其有效信号范围内，使得控制器能够在接收零点电位检测信号的同时，还能够根据幅值检测信号检测电源信号的幅值；当电压幅值的最大值较大或较小使得第二节点b和第三节点c的电压的波动范围不在0～3.3V之间时，可设置第一信号放大电路20和第二信号放大电路30的放大倍数，以使得提供至控制器的信号在0～3.3V之间。

示例性的，电位位移设置单元50还可以包括第四电容C4，第九电阻R9和第十电阻R10的连接节点还通过第四电容C4接地，第四电容C4能够将第九电阻R9和第十电阻R10的连接节点提供至第一节点a的信号进行滤波。另外，过零检测电路还可以包括第五电容C5，外部电源E2还通过第五电容C5接地，第五电容C5能够对提供至电压比较器U3和电压幅值检测单元42的电压信号进行滤波。

基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供一种即热式饮水机，包括本实用新型任一实施例提供的过零检测电路，因此包括本实用新型任一实施例提供的过零检测电路的技术特征，能够达到实用新型任一实施例提供的过零检测电路的有益效果，相同之处可参照上述对本实用新型实施例提供的过零检测电路的描述，在此不再赘述。

图4本实用新型实施例提供的一种即热式饮水机的结构示意图，如图4示，该即热式饮水机包括控制器01、开关模块02和过零检测电路03，控制器01的输入端与电源信号检测电路20的输出端电连接，控制器01的输出端与开关模块02的控制端电连接；开关模块02的输入端与市电电源E1电连接，开关模块02的输出端与负载04电连接；其中过零检测电路03可以为本实用新型任一实施例提供的过零检测电路。控制器01一方面接收用户的出水控制信号和水温设置信号，例如控制器01在接收到用户的出水控制信号时，可根据过零检测电路03提供的零点电位检测信号控制开关模块02导通或断开，以降低开关模块02导通时的电磁干扰，例如当控制器01在接收到用户的出水控制信号为出水时，根据零点电位检测信号在电源信号电位为零的时刻控制开关模块02导通，从而市电电源E1可以为负载04(可以为加热装置)提供电能，使得加热装置对流经出水管的水加热；当控制器01在接收到用户的出水控制信号为停止出水时，根据零点电位检测信号在电源信号电位为零的时刻控制开关模块02断开，从而市电电源E1停止为负载04提供电能；并根据控制器01还根据当前的水温设置信号确定用户所需的出水温度，以结合幅值检测信号确定开关模块02的导通时长，以使得出水温度与用户所需的出水温度误差较小。示例性的，开关模块02优选为可控硅。

本实用新型实施例提供的即热式饮水机，其控制器01在接收到用户的出水控制信号时，根据过零检测电路提供的零点电位检测信号控制开关模块导通或断开，能够降低开关模块导通时的电磁干扰，提高即热式饮水机的产品质量和使用寿命，并且其控制器01根据水温设置信号和幅值检测信号确定开关模块的导通时长，使出水温度与用户所需的出水温度误差较小，能够有利于提高用户体验，并且普适性较高，有利于降低成本。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种过零检测电路，其特征在于，包括：隔离传输电路、第一信号放大电路、第二信号放大电路和信号检测电路；

所述隔离传输电路的输入端与市电电源电连接，所述隔离传输电路的第一输出端与所述第一信号放大电路的输入端电连接，所述隔离传输电路的第二输出端与所述第二信号放大电路的输入端电连接；所述隔离传输电路用于单向传输所述市电电源的电源信号，并分别输出第一电源信号和第二电源信号；

所述第一信号放大电路的输出端与所述信号检测电路的第一输入端电连接，所述第一信号放大电路用于根据所述第一电源信号，输出第一放大信号；

所述第二信号放大电路的输出端与所述信号检测电路的第二输入端电连接，所述第二信号放大电路用于根据所述第二电源信号，输出第二放大信号；

所述信号检测电路用于根据所述第一放大信号和第二放大信号，输出零点电位检测信号，以及根据所述第二放大信号输出幅值检测信号。

2.根据权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述隔离传输电路包括电压互感器、第一电阻和第二电阻，所述电压互感器包括主线圈和副线圈；

所述主线圈的第一端与所述市电电源三相端的其中一相端电连接，所述主线圈的第二端与所述市电电源的零线端电连接；所述副线圈的第一端与所述第一信号放大电路的输入端电连接，所述副线圈的第二端与所述第二信号放大电路的输入端电连接；所述副线圈的第一端还通过串联连接的所述第一电阻和所述第二电阻电连接。

3.根据权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述第一信号放大电路包括第一运算放大器、第三电阻和第四电阻；所述第二信号放大电路包括第二运算放大器、第五电阻和第六电阻；

所述第一运算放大器的同相输入端与所述隔离传输电路的第一输出端电连接，所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第三电阻接地，所述第一运算放大器的输出端与所述信号检测电路的第一输入端电连接，所述第一运算放大器的输出端和反相输入端还通过所述第四电阻电连接；

所述第二运算放大器的同相输入端与所述隔离传输电路的第二输出端电连接，所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第五电阻接地，所述第二运算放大器的输出端与所述信号检测电路的第二输入端电连接，所述第二运算放大器的输出端和反相输入端还通过所述第六电阻电连接。

4.根据权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述信号检测电路包括电位过零检测单元和电压幅值检测单元；

所述电位过零检测单元的第一输入端与所述信号检测电路的第一输入端电连接，所述电位过零检测单元的第二输入端与所述信号检测电路的第二输入端电连接；所述过零检测单元用于根据所述第一放大信号和第二放大信号，输出零点电位检测信号；

所述电压幅值检测单元的输入端与所述信号检测电路的第二输入端电连接，所述电压幅值检测单元用于根据所述第二放大信号输出幅值检测信号。

5.根据权利要求4所述的过零检测电路，其特征在于，所述电位过零检测单元包括电压比较器；

所述电压比较器的同相输入端与所述信号检测电路的第一输入端电连接，所述电压比较器的反相输入端与所述信号检测电路的第二输入端电连接。

6.根据权利要求5所述的过零检测电路，其特征在于，所述电位过零检测单元还包括第七电阻和第一电容；

所述第七电阻的第一端与所述电压比较器的供电端和外部电源电连接，所述第七电阻的第二端与所述电压比较器的输出端电连接；

所述第一电容电连接于所述电压比较器的同相输入端和反相输入端之间。

7.根据权利要求4所述的过零检测电路，其特征在于，所述电压幅值检测单元包括第八电阻和第二电容；

所述第八电阻的第一端与所述信号检测电路的第二输入端电连接，所述第八电阻的第二端通过所述第二电容接地。

8.根据权利要求2所述的过零检测电路，其特征在于，还包括电位位移设置电路；

所述电位位移设置电路的输入端与外部电源电连接，所述电位位移设置电路的输出端与所述第一电阻和所述第二电阻的连接节点电连接于第一节点。

9.根据权利要求8所述的过零检测电路，其特征在于，所述电位位移设置单元包括第九电阻和第十电阻；

所述第九电阻的第一端与所述外部电源电连接，所述第九电阻的第二端通过第十电阻接地，所述第九电阻的第二端还与所述第一节点电连接。

10.一种即热式饮水机，其特征在于，包括控制器、开关模块和权利要求1～9任一项所述的过零检测电路；

所述控制器的信号输入端与所述信号检测电路的输出端电连接，所述控制器的输出端与所述开关模块的控制端电连接，所述开关模块的输入端与市电电源电连接，所述开关模块的输出端与负载电连接。

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