一种同步信号检测电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种同步信号检测电路，包括压敏电阻、滤波支路、二极管、光电耦合器、上拉电阻、3.3V电源。所述压敏电阻的第一端与外部交流电的火线以及所述滤波支路的第一输入端连接，所述压敏电阻的第二端与外部交流电的零线以及所述滤波支路的第二输入端连接，所述二极管的阴极与所述滤波支路的第一输出端和所述光电耦合器的第一连接点连接，其阳极与所述滤波支路的第二输出端和所述光电耦合器的第二连接点连接，所述光电耦合器的第三连接点通过所述上拉电阻与所述3.3V电源连接，所述光电耦合器的第四连接点接地，所述光电耦合器的第三连接点输出交流电压同步信号。该电路用于检测电容器与电网连接处的交流电压过零点，保证同步开关在电压过零点时刻闭合，从而实现电容器的无涌流投入，在电流为零的时刻断开，从而实现开关接点的无电弧（或小电弧）分断。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于三相功率优化装置中电容投切模块的同步信号检测电路。
技术介绍
在我国的城乡配电网中，主要采用三相四线制的配电方式。由于用户侧存在着大量的单相有功负荷和无功负荷，而且用电不具有同时性，因此，一方面使线路中的无功电流增大，导致无功损耗增大；另一方面使三相配电变压器处于不对称的运行状态，产生大量的负序电流和零序电流，这些负序电流和零序电流会严重污染电网，大大增加电网的功率损耗，增大变压器的损耗，降低变压器的出力，给配电网的安全运行带来威胁。三相功率优化装置能提高功率因数，减少线路损耗，达到节约能耗的目的。然而现有三相功率优化装置的电容投切大都采用交流接触器控制电容器的投切,在交流接触器的上侧装有熔断器和隔离开关，分别用做短路保护和隔离电源。采用交流接触器投切，会在线路中产生大的浪涌电流，影响电容器的使用寿命，甚至使电容器发生爆炸。这种补偿装置谐波污染大，维护成本高，不适于频繁操作。我公司研制了一种采用同步开关投切电容器的三相功率优化装置，采用同步开关投切电容器，可以精确控制电容器的投切时间点，避免浪涌电流的产生，保证整个装置的安全运行。本技术针对这种三相功率优化装置的电容投切模块设计了一种同步信号检测电路，该电路用于检测电容器与电网连接端的交流电压过零点，保证同步开关在电压过零点时刻闭合，从而实现电容器的无涌流投入，在电流为零的时刻断开，从而实现开关接点的无电弧（或小电弧）分断。
技术实现思路
本技术的专利技术目的是为我公司研制的三相功率优化装置中的电容器投切模块提供一种新型的同步信号检测电路, 该电路用于检测电容器与电网连接端的交流电压过零点，保证同步开关在电压过零点时刻闭合，从而实现电容器的无涌流投入，在电流为零的时刻断开，从而实现开关接点的无电弧（或小电弧）分断。本技术具体通过如下技术手段实现其专利技术目的：一种同步信号检测电路，包括压敏电阻、滤波支路、二极管、光电耦合器、上拉电阻、3.3V电源。 所述压敏电阻的第一端与外部交流电的火线以及所述滤波支路的第一输入端连接，所述压敏电阻的第二端与外部交流电的零线以及所述滤波支路的第二输入端连接，所述二极管的阴极与所述滤波支路的第一输出端和所述光电耦合器的第一连接点连接，其阳极与所述滤波支路的第二输出端和所述光电耦合器的第二连接点连接，所述光电耦合器的第三连接点通过所述上拉电阻与所述3.3V电源连接，所述光电耦合器的第四连接点接地，所述光电耦合器的第三连接点输出交流电压同步信号。所述滤波支路由两个滤波电阻和一个滤波电容组成，所述两个滤波电阻的第一端分别为所述滤波支路的第一输入端和第二输入端，所述两个滤波电阻的第二端分别为所述滤波支路的第一输出端和第二输出端，所述滤波电容的两端分别与所述两个滤波电阻的第二端连接。滤波支路可以滤除交流输入电压的谐波成份，并吸收部分过电压。所述光电耦合器内部由一个发光二极管和一个光敏三极管组成，所述发光二极管的阳极为所述光电耦合器的第一连接点，所述发光二极管的阴极为所述光电耦合器的第二连接点，所述光敏三极管的集电极为所述光电耦合器的第三连接点，所述光敏三极管的发射极为所述光电耦合器的第四连接点。光电耦合器在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰，使通道上的信号杂讯比大为提高。相对于现有技术，本技术具有如下有益效果：本技术可以检测电容器与电网连接端的交流电压过零点，保证同步开关在电压过零点时刻闭合，从而实现电容器的无涌流投入，在电流为零的时刻断开，从而实现开关接点的无电弧（或小电弧）分断。本技术采用了滤波支路消除交流进线电压的谐波和杂波，使交流电压过零点的检测更为准确，同时有效的避免了交流进线的过电压对内部线路造成的损害。附图说明图1为本技术较佳实施例的同步信号检测电路原理图。图2为本技术较佳实施例的同步检测电路输出的同步信号Syn的波形。具体实施方式如图1所示，本实施例的同步信号检测电路包括压敏电阻VR1、滤波支路、二极管D1、光电耦合器HCPL、上拉电阻R3、3.3V电源VCC3.3。VR1的第一端与外部交流电的火线L以及滤波支路的In1连接，VR1的第二端与外部交流电的零线N以及滤波支路的In2连接，D1的阴极与滤波支路的Out1和HCPL的连接点1连接，其阳极与滤波支路的Out2和HCPL的连接点2连接，HCPL的连接点3通过R3与VCC3.3连接，HCPL的连接点4接地，HCPL的连接点3输出交流电压同步信号Syn。所述滤波支路由滤波电阻R1、R2和滤波电容C1组成，R1、R2的第一端分别为所述滤波支路的In1、In2，R1、R2的第二端分别为所述滤波支路的Out1、Out2，C1的两端分别与R1、R2的第二端连接。HCPL内部由一个发光二极管D0和一个光敏三极管Q0组成，D0的阳极为HCPL的连接点1，其阴极为HCPL的连接点2，Q0的集电极为HCPL的连接点3，Q0的发射极为HCPL的连接点4。本实施例的工作原理如下：当外部交流电的火线L和零线之间为正弦正半周波形的电压输入时，该电压经过压敏电阻VR1的过电压保护和滤波支路的谐波滤除和过电压吸收后，输入到二极管D1和光电耦合器HCPL的输入端，此时D1截止，HCPL的输入端导通，发光二极管D0点亮，光敏三极管Q0导通，其集电极与发射极电位相同；由于Q0发射极接地，因此Q0的集电极电位为0，同步信号Syn输出为低电平。当外部交流电的火线L和零线之间为正弦负半周波形的电压输入时，该电压经过压敏电阻VR1的过电压保护和滤波支路的谐波滤除和过电压吸收后，输入到二极管D1和光电耦合器HCPL的输入端，此时D1导通，HCPL的输入端截止，发光二极管D0熄灭，光敏三极管Q0截止，其集电极电压为3.3V电源VCC3.3的电压，此时同步信号Syn输出为高电平。图2所示为同步信号Syn的波形，坐标轴t表示时间，Syn从低电平到高电平或者从高电平到低电平的跳转时间点就是外部交流电压波形的过零点。本技术公开的同步信号检测电路，可以检测电容器与电网连接端的交流电压过零点，保证同步开关在电压过零点时刻闭合，从而实现电容器的无涌流投入，在电流为零的时刻断开，从而实现开关接点的无电弧（或小电弧）分断。本技术采用了滤波支路消除交流进线电压的谐波和杂波，使交流电压过零点的检测更为准确，同时有效的避免了交流进线的过电压对内部线路造成的损害。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步信号检测电路，包括压敏电阻、滤波支路、二极管、光电耦合器、上拉电阻、3.3V电源；所述压敏电阻的第一端与外部交流电的火线以及所述滤波支路的第一输入端连接，所述压敏电阻的第二端与外部交流电的零线以及所述滤波支路的第二输入端连接，所述二极管的阴极与所述滤波支路的第一输出端和所述光电耦合器的第一连接点连接，其阳极与所述滤波支路的第二输出端和所述光电耦合器的第二连接点连接，所述光电耦合器的第三连接点通过所述上拉电阻与所述3.3V电源连接，所述光电耦合器的第四连接点接地，所述光电耦合器的第三连接点输出交流电压同步信号。

【技术特征摘要】
1.一种同步信号检测电路，包括压敏电阻、滤波支路、二极管、光电耦合器、上拉电阻、3.3V电源；所述压敏电阻的第一端与外部交流电的火线以及所述滤波支路的第一输入端连接，所述压敏电阻的第二端与外部交流电的零线以及所述滤波支路的第二输入端连接，所述二极管的阴极与所述滤波支路的第一输出端和所述光电耦合器的第一连接点连接，其阳极与所述滤波支路的第二输出端和所述光电耦合器的第二连接点连接，所述光电耦合器的第三连接点通过所述上拉电阻与所述3.3V电源连接，所述光电耦合器的第四连接点接地，所述光电耦合器的第三连接点输出交流电压同步信号。2.根据权利要求1所述的一种同步信号检测电...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡晓燕，
申请(专利权)人：广州开能电气实业有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44