DE10128153A1 - Determining line voltage in AC network equipment, uses micro-controller to compare voltage across charged capacitor with reference voltage - Google Patents

Determining line voltage in AC network equipment, uses micro-controller to compare voltage across charged capacitor with reference voltage

Info

Publication number
DE10128153A1
DE10128153A1 DE2001128153 DE10128153A DE10128153A1 DE 10128153 A1 DE10128153 A1 DE 10128153A1 DE 2001128153 DE2001128153 DE 2001128153 DE 10128153 A DE10128153 A DE 10128153A DE 10128153 A1 DE10128153 A1 DE 10128153A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
capacitor
microcontroller
voltage
resistor
mains voltage
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.)
Withdrawn
Application number
DE2001128153
Other languages
German (de)
Inventor
Paul Beckers
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE2001128153 priority Critical patent/DE10128153A1/en
Publication of DE10128153A1 publication Critical patent/DE10128153A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16547—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies voltage or current in AC supplies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16528—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values using digital techniques or performing arithmetic operations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16504—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the components employed
    • G01R19/16523—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the components employed using diodes, e.g. Zener diodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533

Abstract

In a charging phase, a capacitor (C) is connected to the line voltage (UN) via a first resistor (RL) during a half-wave of the line voltage. In a discharging phase, the charged capacitor is discharged via a second resistor (RE). The voltage across the capacitor is compared with a reference voltage, and a micro-controller (1) determines the time within which the voltage across the capacitor is less than the reference voltage. The micro-controller is then used to determine the line voltage from the determined time. An Independent claim is also included for an apparatus for determining line voltage in AC networks.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Netzspannung in Wechselstromnetzwerken, insbesondere zur Anwendung in an Wechselstromnetzwerken betrieben elektronischen Geräten. The present invention relates to a method and a Device for determining the mains voltage in AC networks, in particular for use in AC networks operate electronic devices.

Die Netzspannung in Wechselstromnetzwerken unterliegt Schwankungen. Diese Netzspannungsschwankungen wirken sich mitunter auf die Funktionsweise an Wechselstromnetzwerken betriebener elektronischer Geräte derart aus, dass ein ordnungsgemäßer Betrieb der Geräte nicht mehr gegeben ist. Insbesondere Steuer- und Regeleinrichtungen von elektronischen Geräten, beispielsweise eine Phasenanschnittssteuerung eines Elektromotors zur Drehzahleinstellung des Elektromotors, sind gegenüber Netzspannungsschwankungen besonders sensitiv, da Netzspannungsschwankungen das Steuer- bzw. Regelverhalten beeinflussen. The mains voltage in AC networks is subject to Fluctuations. These line voltage fluctuations sometimes have an effect on the operation of AC networks electronic devices such that a proper Operation of the devices is no longer possible. In particular Control and regulating devices of electronic devices, for example a phase control of a Electric motor for speed adjustment of the electric motor, are Particularly sensitive to mains voltage fluctuations, because Mains voltage fluctuations the control behavior influence.

Zur Realisierung von Steuerungs- und/oder Regelungsfunktionen weisen elektronische Geräte in der Regel Mikrocontroller auf. Durch geeignete Programmierung übernehmen die Mikrocontroller die Steuerungs- und/oder Regelungsfunktionen des elektronischen Gerätes. To implement control and / or regulation functions electronic devices usually have microcontrollers. The microcontrollers take over through suitable programming the control and / or regulation functions of the electronic device.

Zur Kompensation von Netzspannungsschwankungen ist zuvor eine Netzspannungsbestimmung notwendig. Bisher wird die Netzspannung üblicherweise mit einem Analog/Digital-Wandler (Analog/Digital-Converter (ADC)) bestimmt. Analog/Digital-Wandler sind relativ kostenintensiv und daher in kostensensitiven Anwendungen, insbesondere elektronischen Massenprodukten nicht bzw. nur schwierig einsetzbar. Darüber hinaus sind Analog/Digital-Wandler gegenüber Störspannungen äußerst empfindlich. To compensate for mains voltage fluctuations, there is a Mains voltage determination necessary. So far the Mains voltage usually with an analog / digital converter (Analog / Digital Converter (ADC)). Analog / digital converter are relatively cost-intensive and therefore cost-sensitive Applications, especially electronic mass products, do not or difficult to use. Beyond that Analog / digital converter extremely sensitive to interference voltages.

Der Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Netzspannung in Wechselstromnetzwerken bereitzustellen, welche auf einfache Art und Weise und mit kostengünstigen Mitteln eine Bestimmung der Netzspannung in Wechselstromnetzwerken ermöglichen und darüber hinaus unempfindlich gegenüber Störspannungen sind. The invention is in view of this prior art based on the task, a procedure and a Device for determining the mains voltage in To provide AC networks that are simple and a determination of the mains voltage with inexpensive means enable in AC networks and beyond are insensitive to interference voltages.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in einer Ladephase ein Kondensator während einer Halbwelle der Netzspannung über einen ersten Widerstand mit der Netzspannung verbunden und geladen wird, in einer Entladephase der geladene Kondensator über einen zweiten Widerstand entladen, die Spannung am Kondensator mit einer Referenzspannung verglichen und über einen Mikrocontroller die Zeit erfasst wird, innerhalb welcher die Spannung am Kondensator kleiner als die Referenzspannung ist, und schließlich mit dem Mikrocontroller aus der erfassten Zeit die Netzspannung bestimmt wird. The task is solved in that in a Charging a capacitor during a half wave of the Mains voltage via a first resistor with the mains voltage is connected and charged, in a discharge phase the charged Discharge capacitor through a second resistor that Voltage on the capacitor compared with a reference voltage and via a microcontroller the time is recorded within which the voltage across the capacitor is less than that Reference voltage is, and finally with the microcontroller from the detected time the mains voltage is determined.

Vorteilhafterweise wird während der Ladephase die positive Halbwelle der Netzspannung zum Laden des Kondensators verwendet. Dazu wird vorteilhafterweise eine Diode vor das aus erstem Widerstand und Kondensator gebildete RC-Glied zwischen Phase und Nulleiter des Wechselstromnetzwerkes geschaltet. Die Diode verhindert dabei eine Entladung während der negativen Halbwelle der Netzspannung. The positive is advantageously during the charging phase Half wave of the mains voltage for charging the capacitor used. For this purpose, a diode is advantageously switched off RC resistor formed between first resistor and capacitor Phase and neutral of the AC network switched. The diode prevents discharge during the negative half-wave of the mains voltage.

In der sich anschließenden Entladephase wird der Kondensator über den zweiten Widerstand entladen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird dazu der zweite Widerstand vom Mikrocontroller über einen integrierten Schalter, vorzugsweise einen Feldeffekttransistor mit einer Metall-Oxid- Halbleiter-Struktur (MOSFET, Metall Oxid Semiconductor Field Effect Transistor) mit einem Ende auf Nullpotential gelegt, also an den Nulleiter des Wechselstromnetzwerkes. In the subsequent discharge phase, the capacitor discharged through the second resistor. In an advantageous Embodiment of the invention is the second resistor from the microcontroller via an integrated switch, preferably a field effect transistor with a metal oxide Semiconductor structure (MOSFET, metal oxide semiconductor field Effect transistor) with one end at zero potential, So to the neutral of the AC network.

Mit einem vorteilhafterweise im Mikrocontroller enthaltenen Komparator wird die Spannung am Kondensator mit einer Referenzspannung verglichen. Seitens des Mikrocontrollers wird dabei die zeitliche Dauer erfasst, innerhalb welcher die Spannung am Kondensator kleiner als die Referenzspannung ist. Zur Bestimmung dieser zeitlichen Dauer wird mit Beginn der Entladephase seitens des Mikrocontrollers ein Zähler gestartet, der angehalten wird, wenn die Spannung am Kondensator kleiner ist als die Referenzspannung. Die vom Mikrocontroller erfasste Zeit ist dabei ein Maß für die Netzspannung, die sich aus dem Wert der Referenzspannung (URef), des ersten Widerstandes (RL), des zweiten Widerstandes (RE), des Kondensators (C)und der Netzfrequenz des Wechselstromnetzwerkes (f) und der vom Mikrocontroller erfassten Zeit (t) bestimmen lässt zu:


With a comparator advantageously contained in the microcontroller, the voltage across the capacitor is compared with a reference voltage. The microcontroller detects the time period within which the voltage across the capacitor is less than the reference voltage. To determine this time duration, a counter is started by the microcontroller at the beginning of the discharge phase, which counter is stopped when the voltage across the capacitor is less than the reference voltage. The time recorded by the microcontroller is a measure of the mains voltage, which is derived from the value of the reference voltage (U Ref ), the first resistor (R L ), the second resistor (R E ), the capacitor (C) and the mains frequency of the AC network (f) and the time (t) recorded by the microcontroller allows:


In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Kondensator nach Erfassung der Zeit schnell entladen. Vorteilhafterweise wird dazu über den Mikrocontroller ein dritter Widerstand parallel zum Kondensator mit dem Nulleiter verbunden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Kondensator zum schnellen Entladen über den Mikrocontroller kurzgeschlossen. In a further advantageous embodiment of the invention the capacitor becomes fast after recording the time discharged. This is advantageously done via the microcontroller a third resistor in parallel with the capacitor with the Neutral connected. In another advantageous Embodiment of the invention, the capacitor for fast Discharge short-circuited via the microcontroller.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Mikrocontroller mit einem Algorithmus versehen, mittels welchem aus der erfassten Zeit die Netzspannung berechnet wird. In an advantageous embodiment of the invention Microcontroller with an algorithm, by means of which is used to calculate the mains voltage from the recorded time.

Gemäß einem weiteren besonders vorteilhaften Vorschlag der Erfindung werden vom Mikrocontroller die Phasenlage und die Netzfrequenz des Wechselstromnetzwerkes erfasst. Dazu wird dem Mikrocontroller die Spannung eines zwischen Phasennulleiter angeschlossenen kapazitiv belasteten Spannungsteilers zugeführt. So wird vom Mikrocontroller die Netzfrequenz gemessen. Damit ist ein Betrieb an unterschiedlichen Netzen möglich, beispielsweise Netzfrequenzen von 50 Hz oder 60 Hz. Anhand des Spannungsteilers wird der Zeitpunkt des Spannungsnulldurchgangs der Netzspannung erfasst. Aus dem Spannungsnulldurchgang der Netzspannung ist dabei seitens des Mikrocontrollers die Phasenlage der Netzspannung bestimmbar. Darüber hinaus ist über den kapazitiv belasteten Spannungsteiler die Periodendauer T der Netzspannung aus der Netzfrequenz f zu T = 1/f bestimmbar. Vorteilhafterweise werden anhand der mittels des Mikrocontrollers bestimmten Periodendauer T seitens des Mikrocontrollers Zündimpulse für eine Phasenanschnittssteuerung erzeugt. According to a further particularly advantageous proposal Invention are the phase position and the microcontroller Grid frequency of the AC network detected. This will the microcontroller the voltage one between Phase neutral conductor connected capacitively loaded voltage divider fed. This is how the network frequency is generated by the microcontroller measured. This means operation on different networks possible, for example network frequencies of 50 Hz or 60 Hz. Using the voltage divider, the time of Zero voltage crossing of the mains voltage detected. From the Voltage zero crossing of the mains voltage is on the part of the Microcontroller the phase position of the mains voltage can be determined. In addition, the capacitance-loaded voltage divider the period T of the mains voltage from the mains frequency f to T = 1 / f determinable. Advantageously, based on the by means of the microcontroller determined period T on the part of the microcontroller firing pulses for one Phase control is generated.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen: Further details, features and advantages of the invention are shown below with the help of those shown in the figures Exemplary embodiments explained in more detail. Show:

Fig. 1 eine erste Schaltungsanordnung zur Bestimmung der Netzspannung und Fig. 1 shows a first circuit arrangement for determining the line voltage and

Fig. 2 eine zweite Schaltungsanordnung zur Bestimmung der Netzspannung im Rahmen einer Phasenanschnittssteuerung. Fig. 2 shows a second circuit arrangement for determining the mains voltage in the context of a phase control.

Fig. 1 zeigt einen Kondensator C, welcher mit einem Nulleiter N und über einen Widerstand RL und eine Diode D mit einer Phase L eines Wechselstromnetzwerkes verbunden ist. Während der positiven Halbfälle der zwischen der Phase L und dem Nulleiter N anliegenden Netzspannung UN wird der Kondensator C über den Widerstand RL mit der Netzspannung UN verbunden und geladen. Die Diode D verhindert eine Entladung des Kondensators C während der negativen Halbwelle der Netzspannung UN. Fig. 1 shows a capacitor C, which is connected to a neutral conductor N and via a resistor R L and a diode D to a phase L of an AC network. During the positive half-cases of the mains voltage U N present between the phase L and the neutral conductor N, the capacitor C is connected to the mains voltage U N and charged via the resistor R L. The diode D prevents the capacitor C from being discharged during the negative half-wave of the mains voltage U N.

Zwischen dem Kondensator C und dem Widerstand RL sind der positive Eingang eines Komparators 2 sowie ein Ende eines Widerstandes RE und das Ende eines Widerstandes RSangeschlossen. Der Komparator 2 ist vorliegend integrierter Bestandteil eines Mikrocontrollers 1, wie in Fig. 1 anhand der gestrichelten Darstellung des Kompressors 2 zu erkennen. Der Widerstand RE und der Widerstand RS sind mit ihrem zweiten Ende jeweils mit einem Eingang des Mikrocontrollers 1 verbunden, welche vorliegend jeweils durch einen Open Drain-Ausgang eines Feldeffekttransistors gebildet sind. In Abhängigkeit des auf dem Mikrocontroller laufenden Programms werden die zweiten Enden der Widerstände RE bzw. RS mit dem Nulleiter N verbunden. Dazu weist der Mikrocontroller integrierte Transistoren auf, die entsprechend der Programmierung die mit den Widerständen RE bzw. RS gegebenen Eingänge des Mikrocontrollers 1 mit dem Nulleiter N des Wechselstromwerkes verbinden. The positive input of a comparator 2 and one end of a resistor R E and the end of a resistor R S are connected between the capacitor C and the resistor R L. In the present case, the comparator 2 is an integrated component of a microcontroller 1 , as can be seen in FIG. 1 on the basis of the broken line representation of the compressor 2 . The second end of the resistor R E and the resistor R S are each connected to an input of the microcontroller 1 , which in the present case are each formed by an open drain output of a field effect transistor. Depending on the program running on the microcontroller, the second ends of the resistors R E and R S are connected to the neutral conductor N. For this purpose, the microcontroller has integrated transistors which, according to the programming, connect the inputs of the microcontroller 1 given with the resistors R E or R S to the neutral conductor N of the AC power plant.

Am negativen Eingang des Komparators 2 ist vorliegend eine Referenzspannung URef angelegt. Der Komparator 2 vergleicht so die am Kondensator C anliegende Spannung UC mit der Referenzspannung URef. Der Mikrocontroller 1 wird mit einer Gleichspannung UCC mit elektrischer Energie versorgt. In the present case, a reference voltage U Ref is applied to the negative input of the comparator 2 . The comparator 2 thus compares the voltage U C across the capacitor C with the reference voltage U Ref . The microcontroller 1 is supplied with a DC voltage U CC with electrical energy.

Der Mikrocontroller 1 ist derart programmiert, dass dieser nach der positiven Halbwelle der Netzspannung UN einen Zähler startet. So lange die am positiven Eingang des Komparators 2 anliegende, über den Kondensator C abfallende Spannung UC größer ist als die am negativen Eingang des Komparators 2 angelegte Referenzspannung URef zählt der Mikrocontroller 1. Seitens des Mikrocontrollers 1 werden dabei Takte gezählt. Da die Taktfrequenz des Mikrocontrollers 1 fest ist, anhand der gezählten Takte die vergangene Zeit bestimmt, innerhalb der die Spannung UC am Kondensator C kleiner ist als die Referenzspannung URef. The microcontroller 1 is programmed such that it starts a counter after the positive half-wave of the mains voltage U N. The microcontroller 1 counts as long as the voltage U C applied to the positive input of the comparator 2 and falling via the capacitor C is greater than the reference voltage U Ref applied to the negative input of the comparator 2 . The microcontroller 1 counts clocks. Since the clock frequency of the microcontroller 1 is fixed, the counted clock cycles determine the elapsed time within which the voltage U C across the capacitor C is less than the reference voltage U Ref .

Zum schnellen Entladen (Restentladung (UC = OV))des Kondensators C während der restlichen negativen Halbwelle der Netzspannung UN wird der Kondensator C mikrokontrollergesteuert über den Widerstand RS entladen indem das zweite Ende des Widerstandes RS über den Mikrocontroller 1 mit dem Nulleiter N verbunden wird. For rapid discharge (residual discharge (U C = OV)) of the capacitor C during the remaining negative half-wave of the mains voltage U N , the capacitor C is discharged in a microcontroller-controlled manner via the resistor R S by the second end of the resistor R S via the microcontroller 1 with the neutral conductor N is connected.

Seitens der Programmierung des Mikrocontrollers wird die Netzspannung UN anhand der Referenzspannung URef, der Netzfrequenz f, des Widerstandes RL, des Widerstandes RE und der Kapazität des Kondensators C berechnet zu:


On the part of the programming of the microcontroller, the mains voltage U N is calculated on the basis of the reference voltage U Ref , the mains frequency f, the resistor R L , the resistor R E and the capacitance of the capacitor C:


Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung zeigt, wie die in Fig. 1 zur Bestimmung der Netzspannung verwendete Schaltung schaltungstechnisch ergänzt werden muss, um die Phasenlage und die Netzfrequenz der Netzspannung UN bestimmen zu können. Die Schaltung gemäß Fig. 2 wird dabei zur Phasenanschnittssteuerung eines Motors 3, vorliegend ein in Haushaltsgeräten eingesetzter Universalmotor, über ein Triac 4 eingesetzt. Der Triac 4 wird dabei über einen Ausgang des Mikrocontrollers 1 gezündet, wobei der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit der Programmierung des Mikrocontrollers 1 bestimmt wird. Dabei wird seitens des Mikrocontrollers 1 die Phasenlage und die Netzfrequenz - sowie die Netzspannung UN gemäß der Schaltung nach Fig. 1 bestimmt. The circuit shown in FIG. 2 shows how the circuit used in FIG. 1 for determining the line voltage must be supplemented in terms of circuitry in order to be able to determine the phase position and the line frequency of the line voltage U N. The circuit of FIG. 2 is in this case used for the phase control of a motor 3, a presently employed in household appliances Universal motor via a triac. 4 The triac 4 is ignited via an output of the microcontroller 1 , the ignition timing being determined as a function of the programming of the microcontroller 1 . The microcontroller 1 determines the phase position and the mains frequency - and the mains voltage U N in accordance with the circuit according to FIG. 1.

Dazu wird die Netzspannung UN über einen Spannungsteiler an den Komparator-Eingang des Mikrocontrollers 1 geführt. Ein Kondensator wird parallel zum in Fig. 2 unten dargestellten Widerstand angeordnet, um eventuelle Spannungsschwankungen auf der Netzleitung L zu dämpfen. Der Mikrocontroller 1 erkennt softwaregesteuert über den Komparator-Eingang den Nulldurchgang der sinusförmigen Netzspannung. Die Zeit zwischen zwei positiven Nulldurchgängen wird vom Mikrocontroller 1 bestimmt und man erhält daraus die Periodendauer T. Der Kehrwert der Periodendauer T ergibt die Netzfrequenz f. Mit dem Zeitpunkt des positiven Nulldurchgangs erhält man die exakte Phasenlage der Netzspannung UN und kann damit alle Messabläufe synchronisieren. Der Mikrocontroller 1 ist dabei derart programmiert, dass dieser anhand der bestimmten Netzspannung UN Netzspannungsschwankungen automatisiert kompensiert. Die Kompensation der Netzspannung bewirkt, dass in bestimmten Grenzen die Spannung am Motor konstant bleibt und damit auch, dass die Motordrehzahl konstant bleibt. For this purpose, the mains voltage U N is fed to the comparator input of the microcontroller 1 via a voltage divider. A capacitor is arranged in parallel with the resistor shown in FIG. 2 below in order to dampen any voltage fluctuations on the mains line L. The software-controlled microcontroller 1 recognizes the zero crossing of the sinusoidal mains voltage via the comparator input. The time between two positive zero crossings is determined by the microcontroller 1 and the period T is obtained therefrom. The reciprocal of the period T results in the mains frequency f. With the point in time of the positive zero crossing, the exact phase position of the mains voltage U N is obtained and all measuring sequences can thus be synchronized. The microcontroller 1 is programmed in such a way that it automatically compensates for fluctuations in the mains voltage based on the determined mains voltage U N. The compensation of the mains voltage ensures that the voltage at the motor remains constant within certain limits and thus that the motor speed remains constant.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung uns sind für diese nicht beschränkend. The exemplary embodiments shown in the figures serve only the explanation of the invention and we are for this not restrictive.

Claims (14)

1. Verfahren zur Bestimmung der Netzspannung (UN) in Wechselstromnetzwerken, insbesondere zur Anwendung in an Wechselstromnetzwerken betriebenen elektronischen Geräten, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Ladephase ein Kondensator (C) während einer Halbwelle der Netzspannung (UN) über einen ersten Widerstand (RL) mit der Netzspannung (UN) verbunden und geladen wird, in einer Entladephase der geladene Kondensator (C) über einen zweiten Widerstand (RE) entladen, die Spannung (Uc) am Kondensator (C) mit einer Referenzspannung (URef) verglichen und über eine Mikrocontroller (1) die Zeit erfasst wird, innerhalb welcher die Spannung (UC) am Kondensator (C) kleiner als die Referenzspannung (URef) ist, und schließlich mit dem Mikrocontroller (1) aus der erfassten Zeit (t) die Netzspannung (UN) bestimmt wird. 1. A method for determining the mains voltage (U N ) in AC networks, in particular for use in electronic devices operated on AC networks, characterized in that in a charging phase a capacitor (C) during a half-wave of the mains voltage (U N ) via a first resistor ( R L ) is connected to the mains voltage (U N ) and charged, in a discharge phase the charged capacitor (C) is discharged via a second resistor (R E ), the voltage (Uc) across the capacitor (C) with a reference voltage (U Ref ) and a microcontroller ( 1 ) records the time within which the voltage (U C ) across the capacitor (C) is less than the reference voltage (U Ref ), and finally the microcontroller ( 1 ) from the recorded time ( t) the mains voltage (U N ) is determined. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Ladephase die positive Halbquelle der Netzspannung (UN) zum Laden des Kondensators (C) verwendet wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the positive half source of the mains voltage (U N ) is used for charging the capacitor (C) during the charging phase. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Widerstand (RE) vom Mikrocontroller (1) über einen integrierten Schalter mit einem Ende auf Nullpotential gelegt wird. 3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the second resistor (R E ) from the microcontroller ( 1 ) is connected via an integrated switch with one end to zero potential. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zeiterfassung mit Beginn der Entladephase seitens des Mikrocontrollers (1) ein Zähler gestartet wird, welcher angehalten wird, wenn die Spannung (UC) am Kondensator (C) kleiner ist als die Referenzspannung (URef). 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for time recording at the beginning of the discharge phase on the part of the microcontroller ( 1 ) a counter is started, which is stopped when the voltage (U C ) across the capacitor (C) is lower than the reference voltage (U Ref ). 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (C) nach der Zeiterfassung schnell entladen wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the capacitor (C) after the Time recording is quickly unloaded. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (C) über einen dritten Widerstand (RS) entladen wird, wobei ein Ende des Widerstandes über den Mikrocontroller (1) mit dem Nulleiter (N) verbunden wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that the capacitor (C) is discharged via a third resistor (R S ), one end of the resistor being connected to the neutral conductor (N) via the microcontroller ( 1 ). 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (C) zum schnellen Entladen über den Mikrocontroller (1) kurzgeschlossen wird. 7. The method according to claim 5, characterized in that the capacitor (C) is short-circuited for rapid discharge via the microcontroller ( 1 ). 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (1) mit einem Algorithmus versehen ist, welcher aus der erfassten Zeit (t) die Netzspannung (UN) berechnet. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the microcontroller ( 1 ) is provided with an algorithm which calculates the mains voltage (U N ) from the detected time (t). 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (1) die Phasenlage und die Netzfrequenz (f) des Wechselstromnetzwerkes erfasst. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the microcontroller ( 1 ) detects the phase position and the network frequency (f) of the AC network. 10. Vorrichtung zur Bestimmung der Netzspannung (UN) in Wechselstromnetzwerken, insbesondere zur Anwendung in an Wechselstromnetzwerken betriebenen elektronischen Geräten, gekennzeichnet durch eine an Netzspannung (UN) angeschlossene Reihenschaltung aus einem ersten Widerstand (RL) und einem Kondensator (C), wobei im Verbindungspunkt des ersten Widerstandes (RL) mit dem Kondensator (C) ein erstes Ende eines zweiten Widerstandes (RE) und ein Eingang eines Komparators (2) angeschlossen sind, der zweite Eingang des Komparators (2) mit einer Referenzspannung (URef) verbunden, der Ausgang des Komparators (2) einem Mikrocontroller (1) zugeführt und das zweite Ende des zweiten Widerstandes (RE) über den Mikrocontroller (1) mit dem mit dem Kondensator (C) verbundenen Netzwerkanschluss (N) verbindbar ist. 10. Device for determining the mains voltage (U N ) in AC networks, in particular for use in electronic devices operated on AC networks, characterized by a series circuit comprising a first resistor (R L ) and a capacitor (C) connected to the mains voltage (U N ), wherein at the connection point of the first resistor (R L ) with the capacitor (C) a first end of a second resistor (R E ) and an input of a comparator ( 2 ) are connected, the second input of the comparator ( 2 ) with a reference voltage (U Ref ), the output of the comparator ( 2 ) is fed to a microcontroller ( 1 ) and the second end of the second resistor (R E ) can be connected via the microcontroller ( 1 ) to the network connection (N) connected to the capacitor (C). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihenschaltung aus erstem Widerstand (RL) und Kondensator (C) seitens des ersten Widerstandes (RL) eine Diode (D) aufweist, welche mit der Phase (L) des Wechselstromnetzwerkes verbunden ist. 11. The device according to claim 10, characterized in that the series circuit comprising the first resistor (R L ) and capacitor (C) on the part of the first resistor (R L ) has a diode (D) which is connected to the phase (L) of the AC network is. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Komparator (2) seitens des Mikrocontrollers (1) ausgebildet ist. 12. The apparatus of claim 10 or claim 11, characterized in that the comparator ( 2 ) on the part of the microcontroller ( 1 ) is formed. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (1) einen integrierten Schalter aufweist, über welchen der zweite Widerstand (RE) programmgesteuert mit dem Nulleiter (N) des Wechselstromnetzwerkes verbindbar ist. 13. Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the microcontroller ( 1 ) has an integrated switch, via which the second resistor (R E ) can be connected to the neutral conductor (N) of the AC network in a program-controlled manner. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (C) über den Mikrocontroller (1) programmgesteuert kurzschließbar ist. 14. Device according to one of claims 10 to 13, characterized in that the capacitor (C) via the microcontroller ( 1 ) can be short-circuited under program control.
DE2001128153 2001-06-11 2001-06-11 Determining line voltage in AC network equipment, uses micro-controller to compare voltage across charged capacitor with reference voltage Withdrawn DE10128153A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001128153 DE10128153A1 (en) 2001-06-11 2001-06-11 Determining line voltage in AC network equipment, uses micro-controller to compare voltage across charged capacitor with reference voltage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001128153 DE10128153A1 (en) 2001-06-11 2001-06-11 Determining line voltage in AC network equipment, uses micro-controller to compare voltage across charged capacitor with reference voltage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10128153A1 true DE10128153A1 (en) 2003-01-09

Family

ID=7687829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2001128153 Withdrawn DE10128153A1 (en) 2001-06-11 2001-06-11 Determining line voltage in AC network equipment, uses micro-controller to compare voltage across charged capacitor with reference voltage

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10128153A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017208312A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 BSH Hausgeräte GmbH Determining zero crossings and voltage values of a mains voltage

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999023498A1 (en) * 1997-11-04 1999-05-14 Klöckner-Moeller Gmbh Method and circuit for monitoring a defined amplitude threshold value of signals formed by alternating voltage

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999023498A1 (en) * 1997-11-04 1999-05-14 Klöckner-Moeller Gmbh Method and circuit for monitoring a defined amplitude threshold value of signals formed by alternating voltage

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BIERL,L.: Einfache Spannungsmessung mit dem Mikro-controller MSP430. In: elektronik Industrie 2, 1999, S.24 bis 32 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017208312A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 BSH Hausgeräte GmbH Determining zero crossings and voltage values of a mains voltage
DE102017208312B4 (en) 2017-05-17 2022-01-27 BSH Hausgeräte GmbH Determination of zero crossings and voltage values of a mains voltage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0859468B1 (en) Circuitry for a sensor element
DE4102069A1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR OPERATING A DISCHARGE LAMP
DE102010031034A1 (en) Detecting a dielectric object
WO2002019523A1 (en) Filter system and method for filtering an analog signal
DE102014211647A1 (en) Device for detecting a switch position
EP2791954B1 (en) Circuit arrangement and process for detecting a switch position
EP0415490B1 (en) Circuit arrangement for power supply to a load
DE102012201596A1 (en) Receiving arrangement for a control device in a vehicle and method for generating a synchronization pulse
DE10128153A1 (en) Determining line voltage in AC network equipment, uses micro-controller to compare voltage across charged capacitor with reference voltage
DE102017208312B4 (en) Determination of zero crossings and voltage values of a mains voltage
EP0714167B1 (en) Digital driver circuit for an integrated circuit
WO2019015998A1 (en) Switching arrangement and method for monitoring ac signals
CH669048A5 (en) METHOD OF MEASURING ratio of a measured variable CAPACITY TO A REFERENZKAPAZITAET AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE PROCEDURE.
DE10157529B4 (en) Method for determining resistance and / or capacitance values
DE102011080110B4 (en) Method for generating a clock signal
WO2008077503A2 (en) Device and method for determining a position in relation to a surface
DE3219236C2 (en)
EP4053569B1 (en) Method and system for evaluating an input voltage of a power supply
DE102008043203A1 (en) Device for detecting phase frequency of phase signal of multi-phase signal of generator utilized for providing energy to vehicle, has adaptation mechanism adapting cut-off frequency of filter mechanism depending on detected frequency
DE112015001802T5 (en) Power supply circuit with active undervoltage protection
EP0422730A2 (en) Circuit arrangement with an adjusting controller
DE4230703A1 (en) Analogue=to=digital converter for converting slowly varying resistance - has microprocessor which evaluates interval between start of charging of capacitor and instant of attainment of preset reference voltage
DE102016202786B4 (en) Extractor hood with proximity switch and method for controlling an extractor hood
DE4009799C1 (en) Measuring DC or AC voltage using symmetrical voltage divider - having two equal resistors bridged by two resistors in series with node connected to reference voltage source
EP2012250B1 (en) Analogue divider

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee