專利名稱：過零檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
過零檢測電路
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種檢測電路，尤其涉及一種過零檢測電路。背景技術(shù)：
隨著電力線載波通信的發(fā)展，人們對載波數(shù)據(jù)的同步的要求越來越來高，從而對交流電網(wǎng)電壓的零點檢測的準(zhǔn)確性的要求也在不斷提高。目前常用的過零檢測電路在輸入端采用限流電阻來限制流過光電耦合器的電流。然而，當(dāng)過零檢測電路輸入端一直處于導(dǎo)通工作時，過零檢測電路中的限流電阻勢必消耗比較大功率，耗電比較大。

實用新型內(nèi)容基于此，有必要提供一種耗電量比較低，比較節(jié)約成本的過零檢測電路。一種過零檢測電路，包括光電耦合器Ul和電阻Rl，所述光電耦合器Ul通過兩個輸入端輸入正弦信號，與光電耦合器Ul中的三極管集電極連接的輸出端通過電阻Rl連接工作電壓VCC，所述光電耦合器Ul中的三極管集電極連接的輸出端作為過零檢測電路的信號輸出端，與光電耦合器Ul中的三極管發(fā)射極連接的輸出端接地，還包括可控開關(guān)單元，所述可控開關(guān)單元連接于所述光電耦合器Ul的兩個輸入端之一。優(yōu)選的，所述可控開關(guān)單元為光電耦合器U2，正弦信號的一個輸出端連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端，光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端連接光電耦合器U2中的三極管集電極連接的輸出端，光電耦合器U2中的三極管發(fā)射極連接的輸出端連接正弦信號的另一個輸出端，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端連接觸發(fā)信號輸入端IN，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端接地。優(yōu)選的，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端和觸發(fā)信號輸入端IN之間還串聯(lián)連接電阻R2。優(yōu)選的，所述可控開關(guān)單元為光電耦合器U2，正弦信號的一個輸出端連接光電耦合器U2中的三極管集電極連接的輸出端，光電耦合器U2中的三極管發(fā)射極連接的輸出端連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端，光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端連接正弦信號的另一個輸出端，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端連接觸發(fā)信號輸入端IN，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端接地。優(yōu)選的，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端和觸發(fā)信號輸入端IN之間還串聯(lián)連接電阻R2。優(yōu)選的，所述可控開關(guān)控制單元為可控硅開關(guān)，正弦信號的一個輸出端連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管連接的輸入端，Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端連接可控硅開關(guān)的陽極，可控硅開關(guān)的陰極連接正弦信號的另一個輸出端，可控硅開關(guān)的控制極連接觸發(fā)信號輸入端IN。優(yōu)選的，所述可控開關(guān)控制單元為可控硅開關(guān)，正弦信號的一個輸出端連接可控硅開關(guān)的陽極，可控硅開關(guān)的陰極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端，光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端連接正弦信號的另一個輸出端，可控硅開關(guān)的控制極連接觸發(fā)信號輸入端IN。優(yōu)選的，可控硅開關(guān)的控制極和觸發(fā)信號輸入端IN之間還串聯(lián)連接電阻R2。優(yōu)選的，所述過零檢測電路還包括整流二極管Dl，所述整流二極管Dl串聯(lián)在光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端的前向電路中。優(yōu)選的，所述光電耦合器Ul的兩個輸入端還連接一穩(wěn)壓二極管D2，所述穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端，所述穩(wěn)壓二極管的正極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端。上述過零檢測電路，通過在過零檢測電路輸入端串聯(lián)連接可控開關(guān)單元，使過零檢測電路在不需要輸出過零檢測信號時，輸入回路不導(dǎo)通，避免了在過零檢測電路不需要輸出過零檢測信號時，輸入回路依舊導(dǎo)通，在電阻上消耗掉比較大的功率和電能的問題。

圖1為本實用新型提供的過零檢測電路的實施方式一的電路圖；圖2為本實用新型提供的過零檢測電路的實施方式二的電路圖；圖3為本實用新型提供的過零檢測電路的實施方式三的電路圖；圖4為本實用新型提供的過零檢測電路的實施方式四的電路圖。
具體實施方式如圖1所示，實施方式一的過零檢測電路，包括電阻1 1、1 2、1 3、二極管01、鉗位二極管D2、光電耦合器Ul以及光電耦合器U2。正弦信號的一個輸出端L經(jīng)電阻R3、二極管Dl連接光電耦合器Ul的一個輸入端，這個輸入端是光電耦合器Ul中發(fā)光二極管正極連接的輸入端。光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端連接光電耦合器U2中的三極管集電極連接的輸出端，光電耦合器U2中的三極管發(fā)射極連接的輸出端連接正弦信號的另一輸出端N，光電耦合器Ul中的三極管集電極連接的輸出端通過電阻Rl連接工作電壓VCC，光電耦合器Ul中三極管發(fā)射極連接的輸出端接地，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端通過電阻R2連接觸發(fā)信號輸入端IN，電阻R2在這里起限流作用，使流過光電耦合器U2初級的電流不至于損害光電耦合器U2，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端接地。光電耦合器Ul中的三極管集電極連接的輸出端作為過零檢測電路的信號輸出端。電阻R3在上述電阻R3、二極管D1、光電耦合器Ul以及光電耦合器U2組成的串聯(lián)電路中的位置不限，可以為任意位置，電阻R3在電路中的作用就是限流，保護(hù)光電耦合器Ul。可以理解，電阻R3可以是多個。穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端，穩(wěn)壓二極管D2的正極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端。本實施方式中，由于光電耦合器U2的兩個輸出端的壓降很小，可以忽略。所以把穩(wěn)壓二極管D2的正極移動到光電耦合器U2中的三極管發(fā)射極連接的輸出端連接。穩(wěn)壓二極管D2把光電耦合器Ul中發(fā)光二極管正極連接的輸入端和光電耦合器U2中的三極管發(fā)射極連接的輸出端兩端的電壓穩(wěn)定在合適的范圍，使流過光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管的電流不會偏大，避免電流過大給光電耦合器Ul帶來的損害。[0022]上述過零檢測電路中，二極管Dl為一個半波整流的作用，把正弦信號的負(fù)半波濾除，只保留正弦波的正半波，在正弦波的正半波到來時，且驅(qū)動信號控制光電耦合器U2的兩個輸出端導(dǎo)通時，過零檢測電路輸入端輸入回路導(dǎo)通。在其他實施方式中，上述電阻R2、R3、二極管Dl、穩(wěn)壓二極管D2可以省略。過零檢測的作用可以理解為給主芯片提供一個標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)準(zhǔn)的起點就是零電壓。過零檢測電路接入電路以后，根據(jù)主芯片是否需要過零檢測信號，當(dāng)主芯片需要過零檢測信號時，控制光電耦合器U2導(dǎo)通。此時，過零檢測電路的輸入回路處于正常工作狀態(tài)。在正弦信號的正半波時，光電耦合器Ul的初級有電流流過，光電耦合器Ul的次級也導(dǎo)通，使過零檢測電路的輸出端給主芯片輸出低電平。在正弦信號的負(fù)半波時，光電耦合器Ul的初級沒有電流流過，次級也就不導(dǎo)通，使過零檢測電路的輸出端給主芯片輸出高電平。主芯片根據(jù)高低電平的時間間隔，計算出過零點，從而得出所要的基準(zhǔn)，詳細(xì)的步驟在這就不再贅述。本實施方式中，光電耦合器U2的電-光-電的轉(zhuǎn)換，達(dá)到了強(qiáng)弱電的隔離，避免了對主芯片的影響。參閱圖2，實施方式二提供的過零檢測電路，包括電阻R1、、R2、R3、二極管D1、鉗位二極管D2、光電耦合器Ul以及光電耦合器U2。實施方式二與實施方式一的區(qū)別僅在于光電耦合器Ul和光電耦合器U2的連接順序。正弦信號的一個輸出端L經(jīng)電阻R3、二極管Dl連接光電耦合器U2中的三極管集電極連接的輸出端連接，光電耦合器U2中的三極管發(fā)射極連接的輸出端連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管連接的輸入端連接，光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端連接正弦信號的另一輸出端N，光電耦合器Ul中的三極管集電極連接的輸出端通過電阻Rl連接工作電壓VCC，光電耦合器Ul中三極管發(fā)射極連接的輸出端接地，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端通過電阻R2連接觸發(fā)信號輸入端IN，電阻R2在這里起限流作用，使流過光電耦合器U2初級的電流不至于損害光電耦合器U2，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端接地。光電耦合器Ul中的三極管集電極連接的輸出端作為過零檢測電路的信號輸出端。電阻R3在上述電阻R3、二極管D1、光電耦合器Ul以及光電耦合器U2組成的串聯(lián)電路中的位置不限，可以為任意位置，電阻R3在電路中的作用就是限流，保護(hù)光電耦合器Ul，可以理解，電阻R3可以是多個。穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端，穩(wěn)壓二極管D2的正極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端。本實施方式中，由于光電耦合器U2的兩個輸出端的壓降很小，可以忽略。所以把穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極移動到光電耦合器U2中的三極管集電極連接的輸出端連接。穩(wěn)壓二極管D2把光電耦合器Ul中發(fā)光二極管正極連接的輸入端和光電耦合器U2中的三極管發(fā)射極連接的輸出端兩端的電壓穩(wěn)定在合適的范圍，使流過光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管的電流不會偏大，避免電流過大給光電耦合器Ul帶來的損害。上述過零檢測電路中，二極管Dl為一個半波整流的作用，把正弦信號的負(fù)半波濾除，只保留正弦波的正半波，在正弦波的正半波到來時，且驅(qū)動信號控制光電耦合器U2的兩個輸出端導(dǎo)通時，過零檢測電路輸入端輸入回路導(dǎo)通。在其他實施方式中，上述電阻R2、R3、二極管Dl、穩(wěn)壓二極管D2可以省略。[0030]參閱圖3，實施方式三提供的過零檢測電路，包括電阻Rl、R2、R3、二極管D1、可控硅開關(guān)SCR以及光電耦合器Ul。正弦信號的一個輸出端L經(jīng)電阻R3、二極管Dl連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端連接L，光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端連接可控硅開關(guān)SCR的陽極，可控硅開關(guān)SCR的陰極連接正弦信號的另一輸出端N，光電耦合器Ul中的三極管集電極連接的輸出端通過電阻Rl連接工作電壓VCC，可控硅開關(guān)SCR的控制端通過電阻R2連接觸發(fā)信號輸入端IN，電阻R2在此的作用為保護(hù)可控開關(guān)SCR，防止觸發(fā)信號輸入端的觸發(fā)信號損害可控開關(guān)SCR。電阻R3在上述電阻Rl、R3、二極管D1、光電耦合器Ul以及可控硅組成的串聯(lián)電路中的位置不限，可以為任意位置，電阻R3在電路中的作用就是限流，保護(hù)光電耦合器U1，可以理解，電阻R3可以是多個。穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端，穩(wěn)壓二極管D2的正極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端。本實施方式中，由于可控硅壓降很小，可以忽略?？梢岳斫?，把穩(wěn)壓二極管D2的正極移動到可控硅開關(guān)SCR的陰極連接。穩(wěn)壓二極管D2把光電耦合器Ul中發(fā)光二極管正極連接的輸入端和可控硅陰極兩端的電壓穩(wěn)定在合適的范圍，使流過光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管的電流不會偏大，避免電流過大給光電耦合器Ul帶來的損害。上述過零檢測電路中，二極管Dl為一個半波整流的作用，把正弦信號的負(fù)半波濾除，只保留正弦波的正半波，在正弦波的正半波到來時，且驅(qū)動信號控制可控硅開關(guān)SCR導(dǎo)通時，過零檢測電路輸入端輸入回路導(dǎo)通。在其他實施方式中，上述電阻R2、R3、二極管D1、穩(wěn)壓二極管D2可以省略。參閱圖4，實施方式四提供的過零檢測電路，包括電阻Rl、R2、R3、二極管D1、可控硅開關(guān)SCR以及光電耦合器Ul。正弦信號的一個輸出端L經(jīng)電阻R3、二極管Dl連接可控硅開關(guān)SCR的陽極，可控硅開關(guān)SCR的陰極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端，光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接正弦信號的另一輸出端N，光電耦合器Ul中的三極管集電極連接的輸出端通過電阻Rl連接工作電壓VCC，可控硅開關(guān)SCR的控制端通過電阻R2連接觸發(fā)信號輸入端IN，電阻R2在此的作用為保護(hù)可控開關(guān)SCR，防止觸發(fā)信號輸入端的觸發(fā)信號損害可控開關(guān)SCR。電阻R3在上述電阻R1、R3、二極管D1、光電耦合器Ul以及可控硅組成的串聯(lián)電路中的位置不限，可以為任意位置，電阻R3在電路中的作用就是限流，保護(hù)光電耦合器Ul，可以理解，電阻R3可以是多個。穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端，穩(wěn)壓二極管D2的正極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端。本實施方式中，由于可控硅壓降很小，可以忽略。可以理解，把穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極移動到可控硅開關(guān)SCR的陽極連接。穩(wěn)壓二極管D2把光電耦合器Ul中發(fā)光二極管正極連接的輸入端和可控硅陰極兩端的電壓穩(wěn)定在合適的范圍，使流過光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管的電流不會偏大，避免電流過大給光電耦合器Ul帶來的損害。上述過零檢測電路中，二極管Dl為一個半波整流的作用，把正弦信號的負(fù)半波濾除，只保留正弦波的正半波，在正弦波的正半波到來時，且驅(qū)動信號控制可控硅開關(guān)SCR導(dǎo)通時，過零檢測電路輸入端輸入回路導(dǎo)通。在其他實施方式中，上述電阻R2、R3、二極管D1、穩(wěn)壓二極管D2可以省略。上述幾種實施方式中的光電耦合器U2和可控硅開關(guān)SCR可以選用其他可控開關(guān)單元，例如開關(guān)三極管，只要可控開關(guān)單元兩個輸入端接入上述過零檢測電路中，在需要過零檢測信號時，主芯片發(fā)出一個驅(qū)動信號控制可控單元導(dǎo)通，在過零檢測電路輸入端回路正弦波的正半波到來時，過零檢測電路輸入端回路導(dǎo)通即可。上述過零檢測電路，通過在過零檢測電路輸入端串聯(lián)連接可控開關(guān)單元，使過零檢測電路在不需要輸出過零檢測信號時，輸入回路不導(dǎo)通，避免了在過零檢測電路不需要輸出過零檢測信號時，輸入回路依舊導(dǎo)通，在電阻上消耗掉比較大的功率和電能的問題。以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。因此，本實用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種過零檢測電路，包括光電耦合器Ul和電阻Rl，所述光電耦合器Ul通過兩個輸入端輸入正弦信號，與光電耦合器Ul中的三極管集電極連接的輸出端通過電阻Rl連接工作電壓VCC，所述光電耦合器Ul中的三極管集電極連接的輸出端作為過零檢測電路的信號輸出端OUT，與光電耦合器Ul中的三極管發(fā)射極連接的輸出端接地，其特征在于，還包括可控開關(guān)單元，所述可控開關(guān)單元連接于所述光電耦合器Ul的兩個輸入端之一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過零檢測電路，其特征在于，所述可控開關(guān)單元為光電耦合器U2，正弦信號的一個輸出端連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端，光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端連接光電耦合器U2中的三極管集電極連接的輸出端，光電耦合器U2中的三極管發(fā)射極連接的輸出端連接正弦信號的另一個輸出端，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端連接觸發(fā)信號輸入端IN，觸發(fā)信號控制光電耦合器U2的兩個輸出端導(dǎo)通，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過零檢測電路，其特征在于，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端和觸發(fā)信號輸入端IN之間還串聯(lián)連接電阻R2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過零檢測電路，其特征在于，所述可控開關(guān)單元為光電耦合器U2，正弦信號的一個輸出端連接光電耦合器U2中的三極管集電極連接的輸出端，光電耦合器U2中的三極管發(fā)射極連接的輸出端連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端，光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端連接正弦信號的另一個輸出端，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端連接觸發(fā)信號輸入端IN，觸發(fā)信號控制光電耦合器U2的兩個輸出端導(dǎo)通，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過零檢測電路，其特征在于，光電耦合器U2中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端和觸發(fā)信號輸入端IN之間還串聯(lián)連接電阻R2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過零檢測電路，其特征在于，所述可控開關(guān)控制單元為可控硅開關(guān)，正弦信號的一個輸出端連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管連接的輸入端，Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端連接可控硅開關(guān)的陽極，可控硅開關(guān)的陰極連接正弦信號的另一個輸出端，可控硅開關(guān)的控制極連接觸發(fā)信號輸入端IN，觸發(fā)信號控制可控硅開關(guān)導(dǎo)通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過零檢測電路，其特征在于，所述可控開關(guān)控制單元為可控硅開關(guān)，正弦信號的一個輸出端連接可控硅開關(guān)的陽極，可控硅開關(guān)的陰極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端，光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端連接正弦信號的另一個輸出端，可控硅開關(guān)的控制極連接觸發(fā)信號輸入端IN，觸發(fā)信號控制可控硅開關(guān)導(dǎo)通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的過零檢測電路，其特征在于，可控硅開關(guān)的控制極和觸發(fā)信號輸入端IN之間還串聯(lián)連接電阻R2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 7任意一項所述的過零檢測電路，其特征在于，所述過零檢測電路還包括整流二極管D1，所述整流二極管Dl串聯(lián)在光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端的前向電路中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 7任意一項所述的過零檢測電路，其特征在于，所述光電耦合器Ul的兩個輸入端還連接一穩(wěn)壓二極管D2，所述穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管正極連接的輸入端，所述穩(wěn)壓二極管的正極連接光電耦合器Ul中的發(fā)光二極管負(fù)極連接的輸入端。
專利摘要一種過零檢測電路，包括光電耦合器U1和電阻R1，所述光電耦合器U1通過兩個輸入端輸入正弦信號，與光電耦合器U1中的三極管集電極連接的輸出端通過電阻R1連接工作電壓VCC，所述光電耦合器U1中的三極管集電極連接的輸出端作為過零檢測電路的信號輸出端，與光電耦合器U1中的三極管發(fā)射極連接的輸出端接地，還包括可控開關(guān)單元，所述可控開關(guān)單元連接于所述光電耦合器U1的兩個輸入端之一。通過在過零檢測電路輸入端串聯(lián)連接可控開關(guān)單元，使過零檢測電路在不需要輸出過零檢測信號時，輸入回路不導(dǎo)通，避免了在過零檢測電路不需要輸出過零檢測信號時，輸入回路依舊導(dǎo)通，在電阻上消耗掉比較大的功率和電能的問題。
文檔編號G01R19/175GK202330540SQ201120452560
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者孫鵬, 游彥球, 王遠(yuǎn), 郭志躍 申請人:深圳市共進(jìn)電子股份有限公司