交流電檢測電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及交流電檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及交流電檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代UPS、EPS電源系統(tǒng)中，都需要用到交流電輸入，并對交流電進(jìn)行檢測，把交流大電壓信號處理成小電壓直流信號送DSP模擬量采樣端口供DSP判斷，并發(fā)出執(zhí)行命令，因此對交流電檢測的準(zhǔn)確性對電源系統(tǒng)的穩(wěn)定工作至關(guān)重要。通常的檢測手段是，利用二極管整流，電容濾波，再經(jīng)適當(dāng)處理成小電壓直流信號送DSP，這種電路存在諸多缺點(diǎn):1、二極管存在門坎電壓，當(dāng)檢測的交流電電壓小于門坎電壓時(shí)，二極管整流電路不能正常工作，此時(shí)無法檢測到交流電；2、二極管存在非線性誤差，會(huì)造成檢測不準(zhǔn)確；3、二極管的溫度特性差，易受環(huán)境溫度影響，會(huì)導(dǎo)致檢測不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種交流電檢測電路，其可以檢測小交流信號，且檢測結(jié)果精確，不受環(huán)境溫度影響。
[0004]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種交流電檢測電路，其包括第一運(yùn)算放大器U1A、第二運(yùn)算放大器UlB以及開關(guān)二極管Dl，所述第一運(yùn)算放大器UlA的負(fù)端一路經(jīng)第一電阻Rl與交流電的輸入信號AC-N端連接，另一路經(jīng)第三電阻R3與第一運(yùn)算放大器UlA的輸出端連接，第一運(yùn)算放大器UlA的正端一路經(jīng)第二電阻R2與交流電的輸入信號AC-L端連接，另一路與第四電阻R4連接后接GND，構(gòu)成差分放大器；所述第一運(yùn)算放大器UlA的輸出端一路經(jīng)第五電阻R5后與第二運(yùn)算放大器UlB的正端連接，另一路經(jīng)第六電阻R6后接基準(zhǔn)電壓，作為后級跟隨器的直流偏置；所述第二運(yùn)算放大器UlB的負(fù)端與輸出端連接，構(gòu)成跟隨器；所述第二運(yùn)算放大器UlB的輸出端經(jīng)第七電阻R7后一路接開關(guān)二極管Dl的輸出3腳，另一路輸出波形，所述開關(guān)二極管Dl的正端接GND端，負(fù)端接電源。
[0005]對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述交流電檢測電路還包括電容Cl，一端與第七電阻R7的輸出端連接，另一端接GND端。
[0006]優(yōu)選地，所述第一電阻Rl阻值與第二電阻R2阻值相同。
[0007]優(yōu)選地，所述第三電阻R3阻值與第四電阻R4阻值相同。
[0008]本實(shí)用新型所述的交流電檢測電路，相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是:
[0009]該電路不使用二極管，也就不存在門坎電壓，且不存在非線性誤差，因此可以檢測小交流信號，且檢測結(jié)果精確；不使用二極管，電路也不會(huì)受溫度的影響，檢測結(jié)果準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例交流電檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例交流電檢測電路第一運(yùn)算放大器UlA的輸出電壓Uol波形圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例交流電檢測電路第二運(yùn)算放大器UlB的輸入電壓Uo2波形圖；
[0013]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例交流電檢測電路的輸出電壓Uo波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0015]實(shí)施例:
[0016]參照圖1，本實(shí)用新型所述的交流電檢測電路，其包括包括第一運(yùn)算放大器U1A、第二運(yùn)算放大器U1B、開關(guān)二極管D1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6以及第七電阻R7，其中，第一運(yùn)算放大器UlA的負(fù)端即9腳一路與第三電阻R3的一端連接，第三電阻R3的另一端與第一運(yùn)算放大器UlA的輸出端即8腳連接，另一路與第一電阻Rl的一端連接，第一電阻Rl的另一端與交流電的輸入信號AC-N端連接；第一運(yùn)算放大器UlA的正端一路與第二電阻R2的輸入端連接，第二電阻R2的輸出端與交流電的輸入信號AC-L端連接，另一路與第四電阻R4的一端連接，第四電阻R4的另一端接GND，電阻Rl、R2、R3、R4與第一運(yùn)算放大器UlA的8、9、10腳構(gòu)成差分放大器，用于放大或縮小輸入信號。第一運(yùn)算放大器UlA的輸出電壓為Uol，且第一電阻Rl與第二電阻R2的阻值相等，第三電阻R3與第四電阻R4的阻值相等，第一運(yùn)算放大器U1A、第二運(yùn)算放大器UlB采用TL074。
[0017]第一運(yùn)算放大器UlA的輸出端即8腳與第五電阻R5 —端連接，第五電阻R5另一端一路與第二運(yùn)算放大器UlB的正端即12腳連接，另一路與第六電阻R6的一端連接，第六電阻R6另一端接基準(zhǔn)電壓，構(gòu)成后級跟隨器的直流偏置，用于抬高輸入交流信號。本實(shí)施例中該基準(zhǔn)電壓為+3V，第五電阻R5輸出電壓為Uo2。
[0018]第二運(yùn)算放大器UlB的負(fù)極即13腳與其輸出端即14腳連通，第二運(yùn)算放大器UlB的4腳接+15V電壓，11腳接一 15V電壓，第二運(yùn)算放大器UlB的12、13、14腳構(gòu)成跟隨器。
[0019]第二運(yùn)算放大器UlB的輸出端即14腳與第七電阻R7的一端連接，第七電阻R7的另一端一路輸出電壓Uo，另一路經(jīng)電容Cl后接GND端。開關(guān)二極管Dl的正端即I腳接GND端，負(fù)端即2腳接+3V電源，開關(guān)二極管Dl的3腳與第二運(yùn)算放大器UlB的輸出端即14腳連接。本實(shí)施例中開關(guān)二極管Dl為BAT54S。
[0020]該電路的工作原理是:
[0021]Ul為輸入AC-N端電壓，U2為輸入AC-L端電壓，在輸入交流電一個(gè)正弦周期內(nèi)，米樣端輸入交流電經(jīng)由Rl、R2、R3、R4與運(yùn)放UlA的8、9、10腳構(gòu)成的差分放大器，按比例放大得到輸出電壓Uol，由差分放大器計(jì)算公式知輸出電壓Uol=R3/Rl (U2-U1)，即當(dāng)采樣信號為一個(gè)周期正半波時(shí)，由于U2-U1 > 0，因此運(yùn)放UlA輸出Uol為交流電正半波波形，當(dāng)采樣信號為一個(gè)周期負(fù)半波時(shí)，由于U2-U1 < 0，因此運(yùn)放UlA輸出Uol為交流電負(fù)半波波形，輸入交流電一個(gè)完整周期內(nèi)輸出Uol波形如圖2所示。
[0022]Uol再經(jīng)電阻R5送給運(yùn)放UlB的12腳，并在12腳與正3V基準(zhǔn)電壓疊加，產(chǎn)生電壓Uo2，Uo2仍為正弦波形變化，但最低電壓高于0V，Uo2波形如圖3所示。
[0023]Uo2經(jīng)由運(yùn)放UlB的12、13、14腳構(gòu)成的跟隨器隔離輸出，再經(jīng)開關(guān)二極管Dl限幅輸出Uo信號送DSP，即可判定出輸入交流電的情況。輸出波形Uo如圖4所示。由此，完成對輸入交流電的檢測。
[0024]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種交流電檢測電路，其特征在于:包括第一運(yùn)算放大器U1A、第二運(yùn)算放大器UlB以及開關(guān)二極管D1，所述第一運(yùn)算放大器UlA的負(fù)端一路經(jīng)第一電阻Rl與交流電的輸入信號AC-N端連接，另一路經(jīng)第三電阻R3與第一運(yùn)算放大器UlA的輸出端連接，第一運(yùn)算放大器UlA的正端一路經(jīng)第二電阻R2與交流電的輸入信號AC-L端連接，另一路與第四電阻R4連接后接GND，構(gòu)成差分放大器；所述第一運(yùn)算放大器UlA的輸出端一路經(jīng)第五電阻R5后與第二運(yùn)算放大器UlB的正端連接，另一路經(jīng)第六電阻R6后接基準(zhǔn)電壓，作為后級跟隨器的直流偏置；所述第二運(yùn)算放大器UlB的負(fù)端與輸出端連接，構(gòu)成跟隨器；所述第二運(yùn)算放大器UlB的輸出端經(jīng)第七電阻R7后一路接開關(guān)二極管Dl的輸出3腳，另一路輸出波形，所述開關(guān)二極管Dl的正端接GND端，負(fù)端接電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述交流電檢測電路，其特征在于:還包括電容Cl，一端與第七電阻R7的輸出端連接，另一端接GND端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述交流電檢測電路，其特征在于:所述第一電阻Rl阻值與第二電阻R2阻值相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述交流電檢測電路，其特征在于:所述第三電阻R3阻值與第四電阻R4阻值相同。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及交流電檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種交流電檢測電路，第一運(yùn)算放大器U1A的負(fù)端一路經(jīng)第一電阻R1與交流電的輸入信號AC-N端連接，另一路經(jīng)第三電阻R3與第一運(yùn)算放大器U1A的輸出端連接，正端一路經(jīng)第二電阻R2與交流電的輸入信號AC-L端連接，另一路與第四電阻R4連接后接GND；第一運(yùn)算放大器U1A的輸出端一路經(jīng)第五電阻R5后與第二運(yùn)算放大器U1B的正端連接，另一路經(jīng)第六電阻R6后接基準(zhǔn)電壓；第二運(yùn)算放大器U1B的負(fù)端與輸出端連接；第二運(yùn)算放大器U1B的輸出端經(jīng)第七電阻R7后一路接開關(guān)二極管D1的輸出3腳，另一路輸出波形。本實(shí)用新型可以檢測小交流信號，且檢測結(jié)果精確，不受環(huán)境溫度影響。
【IPC分類】G01R19-00
【公開號】CN204514996
【申請?zhí)枴緾N201520154787
【發(fā)明人】邵攀峰, 梁宇
【申請人】廣東易事特電源股份有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月18日