專利名稱：一種電壓采樣電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種采樣電路，特 別涉及ー種電壓采樣電路。
背景技術(shù)：
家用電器的電路板中，為了防止電網(wǎng)電壓的較大波動(dòng)而造成對(duì)電器的損害，通常會(huì)設(shè)置ー個(gè)電壓采樣電路，并把電壓采樣電路得到的信號(hào)送到單片機(jī)進(jìn)行處理，當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)電壓大于某ー個(gè)數(shù)值或小于某ー數(shù)值時(shí)，單片機(jī)相關(guān)的控制電路便會(huì)控制電器停止エ作，以免對(duì)其造成損害。如電磁爐中的電壓采樣電路把對(duì)電網(wǎng)電壓采樣得到的信號(hào)送到單片機(jī)進(jìn)行處理，當(dāng)電磁爐工作時(shí)，單片機(jī)時(shí)刻檢測(cè)電壓采樣信號(hào)的變化，當(dāng)電網(wǎng)電壓大于260伏或者小于160伏時(shí)，單片機(jī)會(huì)輸出相關(guān)保護(hù)指令，使電磁爐停止加熱；單片機(jī)工作時(shí)，也會(huì)根據(jù)電壓信號(hào)的變化，自動(dòng)調(diào)整PWM信號(hào)，使電磁爐做恒定功率處理?，F(xiàn)有的電壓采樣電路中，通常采用電壓分壓式進(jìn)行采樣，對(duì)所需采樣的變量進(jìn)行直接采樣，沒有將單片機(jī)控制信號(hào)與電壓采樣信號(hào)進(jìn)行有效的隔離，從而影響控制的精度，存在采樣誤差較大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供ー種能將控制信號(hào)與電壓采樣信號(hào)進(jìn)行有效隔離的電壓采樣電路。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的ー種電壓采樣電路，包括依次相互連接的整流電路、電壓比較電路、光電耦合器、電平轉(zhuǎn)換電路以及平滑濾波電路；所述的整流電路為橋式整流電路，所述電壓比較電路的同相輸入端通過電阻與整流電路輸出端的正極連接，所述的光電稱合器的信號(hào)輸入端的陽極引腳與電壓比較電路的信號(hào)輸出端連接，光電I禹合器輸出端的集電極引腳與電平轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端連接，所述的平滑濾波電路的信號(hào)輸入端與電平轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸出端連接。所述的電壓比較電路包括電壓比較器，第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻，第一電容、第二電容；所述第一電阻的一端、第二電阻的一端與電壓比較器的同相輸入端連接，第三電阻的一端、第四電阻的一端以及第一電容的一端與電壓比較器的反相輸入端連接，第三電阻的另一端、電壓比較器的電源輸入端以及第ニ電容的一端與第一電壓源連接，第二電阻的另一端、第四電阻的另一端、電壓比較器的接地端以及第ー電容的另一端與整流電路輸出端的負(fù)極連接，第一電阻的另一端與整流電路輸出端的正極連接。所述的光電耦合器信號(hào)輸入端的陽極引腳與電壓比較器的信號(hào)輸出端以及第五電阻的一端連接，光電耦合器的陰極極引腳與電壓比較器的接地端連接，第五電阻的另ー端與第一電壓源連接。所述的電平轉(zhuǎn)換電路包括三極管、第六電阻以及第七電阻；所述三極管的基極與光電耦合器輸出端的集電極引腳連接，三極管的集電極、基極分別通過第七電阻、第六電阻與第二電壓源連接，三極管的發(fā)射極與光電耦合器輸出端的發(fā)射極引腳連接于地，即第二電壓源的負(fù)極。所述的平滑濾波電路包括第八電阻、第九電阻、第十電阻與第三電容、第四電容；所述的第八電阻的一端作為平滑濾波電路的信號(hào)輸入端與三極管的集電極連接，另一端與第三電容的一端以及第九電阻的一端連接，第九電阻的另一端與第十電阻的一端連接，第十電阻、第三電容的另一端與的三極管的發(fā)射極連接，所述的第四電容與第十電阻并聯(lián)連接；所述平滑濾波電路的信號(hào)輸出端并聯(lián)連接有穩(wěn)壓管。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明通過采用光電耦合器實(shí)行隔離采樣，將控制信號(hào)與采樣信號(hào)進(jìn)行有效的隔離，有效避免了外電壓電網(wǎng)對(duì)控制信號(hào)的影響，具有控制精度高、采樣誤差小等優(yōu)點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的電路示意圖。
具體實(shí)施例方式為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。如附圖I所示，ー種電壓采樣電路，所述的電壓采樣電路包括依次相互連接的整流電路、電壓比較電路、光電耦合器U1、電平轉(zhuǎn)換電路以及平滑濾波電路。所述的整流電路由四個(gè)ニ極管D1、D2、D3、D4構(gòu)成橋式整流電路。所述的電壓比較電路包括電壓比較器U2，第一電阻Rl、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4，第一電容Cl、第二電容Cl ;所述第一電阻Rl的一端、第二電阻R2的一端與電壓比較器U2的同相輸入端連接，第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端以及第一電容Cl的一端與電壓比較器U2的反相輸入端連接，第三電阻R3的另一端、電壓比較器U2的電源輸入端以及第ニ電容C2的一端與第一電壓源VDDl連接，第二電阻R2的另一端、第四電阻R4的另一端、電壓比較器U2的接地端以及第ー電容Cl的另一端與整流電路輸出端的負(fù)極連接，第一電阻Rl的另一端與整流電路輸出端的正極連接。所述的光電耦合器Ul信號(hào)輸入端的陽極引腳與電壓比較器U2的信號(hào)輸出端以及第五電阻R5的一端連接，光電耦合器Ul的陰極極引腳與電壓比較器U2的接地端連接，第五電阻R5的另一端與第一電壓源VDDl連接。所述的電平轉(zhuǎn)換電路包括三極管Q1、第六電阻R6以及第七電阻R7 ;所述三極管Ql的基極與光電耦合器Ul輸出端的集電極引腳連接，三極管Ql的集電極、基極分別通過第七電阻R7、第六電阻R6與第二電壓源VDD2連接，三極管Ql的發(fā)射極與光電耦合器Ul輸出端的發(fā)射極引腳連接于地，即第二電壓源VDD2的負(fù)極。所述的平滑濾波電路包括第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻RlO與第三電容C3、第四電容C4，所述的第八電阻R8的一端作為平滑濾波電路的信號(hào)輸入端與三極管Ql的集電極連接，另一端與第三電容C3的一端以及第九電阻R9的一端連接，第九電阻R9的另ー端與第十電阻RlO的一端連接，第十電阻R10、第三電容C3的另一端與的三極管Ql的發(fā)射極連接，所述的第四電容C4與第十電阻RlO并聯(lián)連接；所述平滑濾波電路的信號(hào)輸出端井聯(lián)連接有穩(wěn)壓管。
將本發(fā)明應(yīng)用到家用電器的電路板中，把平滑濾波電路的信號(hào)輸出端的電壓信號(hào)Vo與單片機(jī)信號(hào)輸入端連接，使經(jīng)平滑濾波后的電壓采樣信號(hào)送到單片機(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)便能根據(jù)所得到的采樣信號(hào)輸出相應(yīng)的指令，有效地保護(hù)家用電器。為了保護(hù)單片機(jī)，在平滑濾波電路的輸出端并聯(lián)連接一個(gè)穩(wěn)壓管ZD1。本發(fā)明的工作原理為電網(wǎng)電壓(如220V/50HZ)經(jīng)過橋式整流電路中的ニ極管DU D2、D3、D4整流后得到脈動(dòng)的全波電壓信號(hào)，第一電阻R1、第二電阻R2對(duì)其進(jìn)行分壓，電壓比較器U2的同相輸入端引腳3連接到第一電阻R1、第二電阻R2之間的節(jié)點(diǎn)，第二電阻R2上的電壓作為采樣電壓；電壓比較器U2的反相輸入端引腳2連接到第三電阻R3、第四電阻R4之間的節(jié)點(diǎn)，第四電阻R4上的電壓作為基準(zhǔn)電壓。電壓比較器U2信號(hào)輸出端引腳I輸出的方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)光電耦合器Ul進(jìn)行工作，光電耦合器Ul輸出端的信號(hào)經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換電路以及平滑濾波電路平滑濾波處理后，得到的直流信號(hào)輸入到單片機(jī)進(jìn)行處理。當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生變化時(shí)，電壓比較器U2信號(hào)輸出端引腳I的輸出信號(hào)也發(fā)生變化，相應(yīng)地，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換以及平滑平滑濾波處理后得到的直流信號(hào)也隨之變化，單片機(jī)便能根據(jù)所得到的采樣信號(hào)輸出相應(yīng)的指令，有效地保護(hù)家用電器。上述實(shí)施例為本發(fā)明的較佳的實(shí)現(xiàn)方式，并非是對(duì)本發(fā)明的限定，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，任何顯而易見的替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求
1.ー種電壓采樣電路，其特征在于包括依次相互連接的整流電路、電壓比較電路、光電耦合器(U1)、電平轉(zhuǎn)換電路以及平滑濾波電路；所述的整流電路為橋式整流電路，所述電壓比較電路的同相輸入端通過電阻與整流電路輸出端的正極連接，所述的光電耦合器(Ul)的信號(hào)輸入端的陽極引腳與電壓比較電路的信號(hào)輸出端連接,光電f禹合器(Ul)輸出端的集電極引腳與電平轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端連接，所述的平滑濾波電路的信號(hào)輸入端與電平轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓采樣電路，其特征在于所述的電壓比較電路包括電壓比較器(U2)，第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)，第一電容(Cl)、第二電容(C2);所述第一電阻(Rl)的一端、第二電阻(R2)的一端與電壓比較器(U2)的同相輸入端連接，第三電阻(R3)的一端、第四電阻(R4)的一端以及第一電容(Cl)的一端與電壓比較器(U2)的反相輸入端連接，第三電阻(R3)的另一端、電壓比較器(U2)的電源輸入端以及第ニ電容(C2)的一端與第一電壓源(VDDl)連接，第二電阻(R2)的另一端、第四電阻(R4)的另一端、電壓比較器(U2)的接地端以及第ー電容(Cl)的另一端與整流電路輸出端的負(fù)極連接，第一電阻(Rl)的另一端與整流電路輸出端的正極連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電壓采樣電路，其特征在于所述的光電耦合器(Ul)信號(hào)輸入端的陽極引腳與電壓比較器(U2)的信號(hào)輸出端以及第五電阻(R5)的一端連接，光電耦合器(Ul)的陰極極引腳與電壓比較器(U2)的接地端連接，第五電阻(R5)的另一端與第一電壓源(VDDl)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓采樣電路，其特征在于所述的電平轉(zhuǎn)換電路包括三極管(Q1)、第六電阻(R6)以及第七電阻(R7);所述三極管(Ql)的基極與光電耦合器(Ul)輸出端的集電極引腳連接，三極管(Ql)的集電極、基極分別通過第七電阻(R7)、第六電阻(R6)與第二電壓源(VDD2)連接，三極管(Ql)的發(fā)射極與光電耦合器(Ul)輸出端的發(fā)射極引腳連接于地，即第二電壓源(VDD2)的負(fù)極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電壓采樣電路，其特征在于所述的平滑濾波電路包括第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第十電阻(RlO)與第三電容(C3)、第四電容(C4);所述的第八電阻(R8)的一端作為平滑濾波電路的信號(hào)輸入端與三極管(Ql)的集電極連接，另一端與第三電容(C3)的一端以及第九電阻(R9)的一端連接，第九電阻(R9)的另一端與第十電阻(RlO)的一端連接，第十電阻(R10)、第三電容(C3)的另一端與的三極管(Ql)的發(fā)射極連接，所述的第四電容(C4)與第十電阻(RlO)并聯(lián)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的電壓采樣電路，其特征在于所述平滑濾波電路的信號(hào)輸出端并聯(lián)連接有穩(wěn)壓管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電壓采樣電路,包括依次相互連接的整流電路、電壓比較電路、光電耦合器、電平轉(zhuǎn)換電路以及平滑濾波電路。所述的電壓比較電路中的同相輸入端通過電阻與整流電路輸出端的正極連接；所述的光電耦合器的信號(hào)輸入端的陽極引腳與電壓比較電路的信號(hào)輸出端連接，光電耦合器輸出端的集電極引腳與電平轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端連接；平滑濾波電路的信號(hào)輸入端與電平轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸出端連接。本發(fā)明通過采用光電耦合器實(shí)現(xiàn)隔離采樣，將控制信號(hào)與采樣信號(hào)實(shí)現(xiàn)了隔離，有效避免了外電壓電網(wǎng)對(duì)控制信號(hào)的影響，具有控制精度高、采樣誤差小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R19/165GK102628889SQ201210110899
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者周杰, 梁樹清 申請(qǐng)人:東莞市精誠(chéng)電能設(shè)備有限公司