專利名稱：一種電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)的檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)的檢測(cè)電路。
背景技術(shù)：
在目前大多數(shù)光伏逆變器，有源濾波器等直接并網(wǎng)的電力電子設(shè)備中，都需要檢測(cè)電網(wǎng)電壓的正向或者負(fù)向過零點(diǎn)的時(shí)刻或者相位信息，以檢測(cè)到的時(shí)刻或者相位為基準(zhǔn)，通過電力電子變換，實(shí)現(xiàn)向電網(wǎng)輸送有功、無功能量或者高次諧波，目前通常有兩種實(shí)現(xiàn)方法，一種是通過模擬電路實(shí)現(xiàn)過零檢測(cè)，另一種是通過軟件鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)。模擬電路實(shí)現(xiàn)過零點(diǎn)檢測(cè)，通常是使用采集并縮小的電網(wǎng)電壓信號(hào)和零電位(或某一電位)用一個(gè)比較器比較，當(dāng)電網(wǎng)電壓大于零電位(或某一電位)時(shí)，比較器輸出高電
平，當(dāng)電網(wǎng)電壓小于零電位(或某一電位)時(shí)，比較器輸出低電平。這一方法存在的問題是當(dāng)零電位(或某一電位)稍有波動(dòng)時(shí)，電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)就會(huì)偏移，檢測(cè)到的電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)就會(huì)偏移導(dǎo)致電力電子設(shè)備給定相位出現(xiàn)偏差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題是提供一種避免了參考電壓波動(dòng)帶來的過零點(diǎn)檢測(cè)波動(dòng)，提高了檢測(cè)精度的電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)的檢測(cè)電路。為解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案一種電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)的檢測(cè)電路，其特殊之處在于包括運(yùn)算放大器U1、比較器U2，運(yùn)算放大器Ul的輸出端經(jīng)電阻R2與比較器U2的負(fù)極連接，運(yùn)算放大器Ul的正極接地，運(yùn)算放大器Ul的負(fù)極一路經(jīng)電阻Rl與比較器U2的正極連接，另一路與電阻R2的一端連接，電阻Rl與比較器U2的正極之間連接有接地的電容Cl，電阻R2與比較器U2的負(fù)極之間連接有接地的電容C2。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果(I)、只需要采集電網(wǎng)電壓就可以做比較得到電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)信息，不需要增加電壓做比較的參考電位。(2)、由于不需要增加參考電位，所以避免了參考電壓波動(dòng)帶來的過零點(diǎn)檢測(cè)波動(dòng)，提聞了檢測(cè)精度。(3)、由于不需要增加參考電位，所以在減小了電路板布局難度，從另一方面提高了檢測(cè)可靠性。

圖I為本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。[0013]參見圖I，本實(shí)用新型包括運(yùn)算放大器Ul、比較器U2，運(yùn)算放大器Ul的輸出端經(jīng)電阻R2與比較器U2的負(fù)極連接，運(yùn)算放大器Ul的正極接地，運(yùn)算放大器Ul的負(fù)極一路經(jīng)電阻Rl與比較器U2的正極連接，另一路與電阻R2的一端連接，電阻Rl與比較器U2的正極之間連接有接地的電容Cl，電阻R2與比較器U2的負(fù)極之間連接有接地的電容C2。本實(shí)用新型的電網(wǎng)電壓通過變送器或者電阻分壓的形式將市電轉(zhuǎn)化為比較器工作電壓范圍內(nèi)的小電壓信號(hào)，再將轉(zhuǎn)化后的小信號(hào)分為兩路，一路通過電阻和電容構(gòu)成的高頻吸收回路，取除電壓信號(hào)中頻率比較高的干擾信號(hào)后，連接至比較器輸入的正端。另一路先經(jīng)過一個(gè)由運(yùn)算方法器構(gòu)成的反相電路，把采集到的正弦波正電壓轉(zhuǎn)為負(fù)電壓，把采集到正弦波負(fù)電壓轉(zhuǎn)為正電壓，再經(jīng)過和第一路相同的由電阻和電容構(gòu)成的高頻吸收回路，最后和第一路連接到同一個(gè)比較器，連接到比較器的負(fù)端。具體原理如下(I)、當(dāng)采集到的電網(wǎng)電壓為正向電壓時(shí)，比較器正端采集到就是正電壓，比較器負(fù)端采集到的電壓為和正端幅值相等符號(hào)相反的電壓值，此時(shí)比較器正端大于負(fù)端，輸出·高電位。(2)、當(dāng)采集到的電網(wǎng)電壓為負(fù)向電壓時(shí)，比較器正端采集到就是負(fù)電壓，比較器負(fù)端采集到的電壓為和正端幅值相等符號(hào)相反的電壓值，此時(shí)比較器正端電壓小于負(fù)端電壓，輸出低電位。(3)、通過數(shù)字處理器檢測(cè)高電位上升沿，計(jì)算相鄰兩個(gè)上升沿之間的間距時(shí)間，這個(gè)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)就是電網(wǎng)電壓的頻率值。本實(shí)用新型的意圖是判斷電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)，并輸出一個(gè)電平翻轉(zhuǎn)信號(hào)給數(shù)字處理器，再通過數(shù)字處理器計(jì)算電網(wǎng)電壓頻率及起始點(diǎn)，并控制電力電子設(shè)備輸出和電網(wǎng)同頻同相的電流波形。參見圖1，a點(diǎn)是電網(wǎng)電壓等比縮小后的波形，可以認(rèn)為是和電網(wǎng)電壓同頻同相，只是幅值相應(yīng)縮小的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)幅值必須在ui，U2的工作電壓范圍內(nèi)。由于電力電子開關(guān)或者傳輸線干擾，a點(diǎn)信號(hào)中通常含有高于電網(wǎng)電壓的信號(hào)，這些信號(hào)可能導(dǎo)致檢測(cè)電路誤動(dòng)作，所以需要去除高頻信號(hào)，通用的辦法是加電阻電容濾波電路，圖I中R1、R2、C1、C2即為此作用，為保證檢測(cè)精度，取R1=R2、C1=C2，經(jīng)過濾波后b點(diǎn)波形和a點(diǎn)波形基本一致。c點(diǎn)波形是經(jīng)過運(yùn)算放大器Ul把a(bǔ)點(diǎn)波形反相得到，即和a點(diǎn)信號(hào)幅值不變，符號(hào)相反。比較器U2的正端和負(fù)端實(shí)時(shí)比較大小，當(dāng)b點(diǎn)電壓大于c點(diǎn)電壓，比較器U2輸出高電平，當(dāng)b點(diǎn)電壓低于c點(diǎn)電壓，比較器輸出低電平，此電平送給數(shù)字處理器去實(shí)時(shí)判斷電網(wǎng)電壓正向和負(fù)向過零點(diǎn)的位置。
權(quán)利要求1.一種電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)的檢測(cè)電路，其特征在于包括運(yùn)算放大器U1、比較器U2，運(yùn)算放大器Ul的輸出端經(jīng)電阻R2與比較器U2的負(fù)極連接，運(yùn)算放大器Ul的正極接地，運(yùn)算放大器Ul的負(fù)極一路經(jīng)電阻Rl與比較器U2的正極連接，另一路與電阻R2的一端連接，電阻Rl與比較器U2的正極之間連接有接地的電容Cl，電阻R2與比較器U2的負(fù)極之間連接有接地的電容C2。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)的檢測(cè)電路。本實(shí)用新型包括運(yùn)算放大器U1、比較器U2，運(yùn)算放大器U1的輸出端經(jīng)電阻R2與比較器U2的負(fù)極連接，運(yùn)算放大器U1的正極接地，運(yùn)算放大器U1的負(fù)極一路經(jīng)電阻R1與比較器U2的正極連接，另一路與電阻R2的一端連接，電阻R1與比較器U2的正極之間連接有接地的電容C1，電阻R2與比較器U2的負(fù)極之間連接有接地的電容C2。本實(shí)用新型只需要采集電網(wǎng)電壓就可以做比較得到電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)信息，不需要增加電壓做比較的參考電位；由于不需要增加參考電位，所以避免了參考電壓波動(dòng)帶來的過零點(diǎn)檢測(cè)波動(dòng)，提高了檢測(cè)精度。
文檔編號(hào)G01R19/175GK202710648SQ20122033179
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者陳橋梁, 王軍華, 倪嘉, 徐西昌 申請(qǐng)人:西安龍騰新能源科技發(fā)展有限公司