TW200827733A - Zero crossing detecting circuit of AC power - Google Patents

Description

200827733 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種偵測電路，尤指—種 4 源切換時判斷電壓零點之偵測電路。 於父〜笔 【先前技術】 目前，很多電子設備都已配備了不斷電電源系 以在外部供電電源中斷或出現故障時提供備用電源、 部供電電源修復後再轉換回來。惟，當切換外部供電^ :備用電源時常因不同之交流電源交替引起電屋波：聚 變’進而產生電源突波干擾，導致電源損壞。 通常在電源切換開關電路之前加入」零點偵測電路， 用以使兩電源能在㈣零點時進行切換，這 少=造成之電源干擾。習知之交流電源零點備測= 一般疋在交流電壓源輸出端連接—比較器電路，透過盘— 基=電壓進行比較’從而取樣得到交流電壓之零點（包括 干U )偵測说遽。惟，這種應用比較 -之方法疋透過電阻與電源切換開關電路進行直接連 f’容易引起電壓突波如靜電、輕合等雜訊干擾；而且比 車乂=電路為類比電路，與其連接之週邊電阻、電容等元件 之參數選取及調整較複雜。 因是，實有必要對習知之零點偵測電路加以改進，以 消除上述缺失。 【發明内容】 蓉於以上内容，有必要提供—種有效降低電源干擾之 200827733 交流電源零點偵測電路。 水線;::流3零.!偵測電路，包括-火線輸八端、-線輸 1L合器及-第-零點引出端，兮 火線輸入端及水線輸人端分別連接於該第—光料合^ 内部發先一極體之兩端’該第-光電耦合器之内部光電曰 體之射極接地，集極接—直流㈣，該第―零 = 接到該光電晶體之集極。 丨®細連 相較於習知技術，該交流電源零點偵測電路透過該第 -光電搞合器之光電耗合特性實現了光電隔離傳輸，從而 大大降低了電㈣波如靜電、雷擊1合料成之雜 擾。 【實施方式】 請參閱圖1，本發明交流電源零點偵測電路ι〇用於偵 測-交流電源20 (如一 110V交流電源）之零點，其包括 電阻尺1、尺2、113、一第一光電耦合器12、一第二光電耦 合盗14、一直流電源Vcc、一第一零點引出端X及一第二 零點引出端Y。該第一光電耦合器12包括—第一發光二極 體D1及一第一光電晶體Q1，該第二光電耦合器14包括 弟一發光一極體D2及一第二光電晶體Q2。 該電阻R3之一端作為該交流電源零點彳貞測電路1 〇之 火線輸入端與該交流電源2〇之火線端L相連，該電阻R3 之另一端連接到該第一光電耦合器中第—發光二極體 D1之陽極，該第一發光二極體D1之陰極作為該交流電源 零點偵測電路1〇之水線輸入端與該交流電源2〇之水線端 200827733 • N相連；該第一光電耦合器12中第一光電晶體以之射極 接地，集極透過該電阻R1連接到該直流電源Vcc，該第一 光電晶體Q1之集極與該電阻R1之間之節點與該第一零點 引出端X相連，該第-零點引出端χ為一正半週零點弓y出 端。 該第二光電躺合器14中第二發光二極體的與該第一 光電耦合器12中第一發光二極體m反向並聯；該第 =:器：中第二光電晶體Q2之射極接地，集極透過該 ;、且2連接到該直流電源Vcc，該第二光電晶體⑴之隹 極與該電阻R2之問夕銥命+〜 之間之即點與該第二零點引出端Y相連， 該弟二：點引出端¥為一負半週零點引出端。 本實施方式中，該電阻R1 慨Ω，該電阻R3之電阻值為之電阻值均為 —5V直流電源。以值為2則，該直流電源Vcc為 ==圖2,為該交流電源2〇之波形示意圖3〇、 二：及第二零點引出端¥對應之輸出波形 初始狀態時，該第-零點引出端X及第 零點a時，該第該交流電源2G到達正半週 χ ^ . 口态12導通，該第一零點引出踹 X變為低電位並掊蟢釗分丄； γ ”、、5 w出知

^ 寻至J該父流電源20之負半週跫點h · A 該交流電源20到達g主、两帝 、干琨令點b，當 12截止，該第—零點引出端二b時’該f-光電耦合器 該交流電源2G之τ — γ 彳轉換為高電位並持續到 該交流電源2G到達負丰^零點3 ’隨後依次循環。當 達負+週零點5時，該第二光電轉合器 200827733 ，該第二零點％出端 電源μ之正半週零點a; 、到該交流 點a時，該第二*電耦合二广、20到達正半週零 重新轉換為高電位並持續到該交流 ；引 週零點b，隨後依次循環。 之下一個負半 當-備用電源（未示出）需要 時，將該交流電源零點_電路10 S 換

及第二零點引出端γ 弟零點引出端X 上，該電源切換開關電路透 不出） 到之正半週零點a或負半週零點二接收 在電壓灾ϋ卢命# + + u跳徑制該父流電源20 在電U處與供電電路斷開，並透過 端γ接收到之負半週零點6或正半週 零點引出 用電源在電壓跫點严盥徂堂φ 々.，-a訊號控制該備 切換。處與供電電路連接，從而完成—次電源 零點=，交本==測電路1 °亦可以僅設置-個 電源之切換B*門处^ *又肖個零點引出端是為了使兩 =之切換㈣能縮短在半個週期内， 端^很尚的話’從節省成本考慮則僅設置—個零點引出 電路該電:與f流電源2°利用該交流電源零點偵測 路1進订電源之切換可使輸出電壓之波形無太大變 匕：可大幅減少因電壓波形聚變而造成之電源干擾問題。 由於使用了光電麵合器進行隔離傳輸，從而降低了 200827733 ‘電壓突波如靜電、雷擊、耦合等造成之雜訊干擾。另外， 本交流電源零點偵測電路結構簡單，應用元件較少，盔兩 / ”、、而 進行複雜之參數設定，故成本較低。 綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專 利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉 =熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修 飾或變化’皆應涵蓋於以下之中請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 電路圖。 父流電源之輸 圖1係本發明交流電源零點偵測電路 山、圖2係圖1第-及第二零點引出端對. 出波形示意圖。 【主要元件符號說明】 10 交流電源 20 12 第二光電耦合器 14 D1 第二發光二極體 D2 Q1 第二光電晶體 Q2 X 弟一零點引出端 Y Vcc R1、 R2 > R3 交流電源零點偵測電路 第一光電耦合器 第一發光二極體 第一光電晶體 第一零點引出端 直流電源 電阻

Claims (1)

1. 200827733 十、申請專利範圍 1·一種交流電源零點偵測電路，包括一火線輸入端、一水 線輸入端、一第一光電耦合器及一第一零點引出端，該 火線輸入端及水線輸入端分別連接於該第一光電耦合器 之内部發光二極體之兩端，該第一光電耦合器之内部光 電晶體之射極接地，集極接一直流電源，該第一零點引 出端連接到該光電晶體之集極。 2·如申請專利範圍第1項所述之交流電源零點偵測電路， f還包括一第一電阻及一第二電阻，該光電晶體之集極 疋透過該第一電阻連接至該直流電源，該火線輸入端是 透過該第二電阻連接至該發光二極體之一端。 如申明專利範圍第2項所述之交流電源零點偵測電路， 其中該第一電阻之電阻值為1〇kQ，該第二電阻之電阻 值為22kD。 4·如申清專利範圍帛i項所述之交流電源零點谓測電路， 其還包括-第二光電耦合器及一第二零點引出端，該第 :先電耦合器之内部發光二極體與該第一光電耦合器之 雷先二極體反向並聯，該第二光電耦合器之内部光 出：遠：射極接地’集極接該直流電源，該第二零點引 5如由 苐二光電耦合器之内部光電晶體之隼極。 .4::利範圍第4項所述之交流電源零則貞測電路， 體之集極是透過該第三電内部光電晶 6.如申請專利範圍第5項接t該直流電源。 項所述之父流電源零點偵測電路， 200827733 ' 其中該第三電阻之電阻值為10kD。 t 7.如申請專利範圍第1項所述之交流電源零點偵測電路， 其中該直流電源為一 5 V直流電源。 11