一种过零检测装置、方法及电器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电子技术领域，公开了一种过零检测装置、方法及电器。所述过零检测装置包括：过零检测电路，用于比较分别对交流电进行整流和进行整流滤波而生成的全波信号和直流信号以获得对应的比较信号的脉冲；以及控制器，用于接收所述比较信号的脉冲以触发控制器中断，并计算所述全波信号的过零点附近的两次中断间的中断时长，并在检测到下一中断发生时，延时所述中断时长的一半时长以得到过零点。本发明专利技术根据比较信号精准地判断过零点，适用于不同电压不同频率的多个应用场景。

A zero crossing detection device, method and electrical apparatus

The invention relates to the field of electronic technology, and discloses a zero crossing detection device, a method and an electrical appliance. The zero crossing detection device includes a zero crossing detection circuit for comparing a full wave signal and a direct current signal generated by rectifying alternating current and rectifying filtering to obtain a corresponding pulse of the corresponding comparison signal; and a controller for receiving the pulse of the comparison signal to trigger a controller to interrupt and calculate the description. The interruption time between the two interrupts near the zero crossing point of the full wave signal is long, and when the next interruption occurs, the delay is half as long as the interruption long to get the zero point. The invention accurately judges zero crossing points according to comparison signals, and is applicable to multiple application scenarios with different voltage and frequency.

【技术实现步骤摘要】
一种过零检测装置、方法及电器
本专利技术涉及电子
，具体地，涉及一种过零检测装置、方法及电器。
技术介绍
目前，家电产品普遍需要用到可控硅、继电器等开关器件，而在家电产品工作过程中，这类开关器件所控制的负载电流较大，导致其在开关过程中，触点会打火、拉弧，造成电压振荡。如此，不仅会影响器件寿命，还会影响电网，造成电网波动。经研究发现，如果控制开关器件在市电过零点进行开关，由于过零点电压为零，就不会产生上述的问题。因此，过零检测技术应运而生，其在家电产品电路设计中得到了广泛的应用。但是，现有过零检测技术一般是通过电压采样及整流获取整流信号，将该整流信号与固定电压比较，在比较信号产生时延时固定时长，以判断过零点。但是，当市电电压变化时，整流信号也会发生变化，但固定电压不变，从而使得检测结果存在较大误差。因此，现有过零检测技术只有在特定的情况下才能检测过零点，而且对开关器件工作状态要求极高。但在实际中，用户的使用环境不同于实验环境，当市电电压低于或高于标准电压220V时，这种检测技术就会产生更大的偏差，从而无法在过零点进行开关器件的开关，无法保证产品可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种过零检测装置、方法及电器，用于解决现有过零检测技术使用条件苛刻、误差较大的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供一种过零检测装置，该过零检测装置包括：过零检测电路，用于比较分别对交流电进行整流和进行整流滤波而生成的全波信号和直流信号以获得对应的比较信号的脉冲；以及控制器，用于接收所述比较信号的脉冲以触发控制器中断，并计算所述全波信号的过零点附近的两次中断间的中断时长，并在检测到下一中断发生时，延时所述中断时长的一半时长以得到过零点。可选地，所述过零检测电路包括：供电单元，用于提供交流电；整流滤波单元，用于分别对所述交流电进行整流和进行整流滤波而生成对应的全波信号和直流信号；分压单元，用于分别对所述全波信号和所述直流信号进行分压；以及比较单元，用于比较分压后的所述全波信号和所述直流信号以生成对应的比较信号的脉冲。可选地，所述整流滤波单元包括：整流桥U1，其两个交流输入端分别连接所述供电单元的火线输入端和零线输入端，正电压输出端连接所述分压单元的第一输入端，负电压输出端接地；滤波电容C1，其并联在所述整流桥U1的正电压输出端和负电压输出端之间；二极管D1，其阳极连接所述供电单元的零线输入端；以及二极管D2，其阳极连接所述供电单元的火线输入端，阴极与所述二极管D1的阴极相连，并连接至所述分压单元的第二输入端。可选地，所述分压单元包括：电阻R1，其一端作为所述分压单元的第一输入端，另一端连接接地的电阻R2，并作为所述分压单元的第一输出端连接所述比较单元的负电压输入端；以及电阻R3，其一端作为所述分压单元的第二输入端，另一端连接接地的电阻R4，并作为所述分压单元的第二输出端连接所述比较单元的正电压输入端。可选地，所述控制器中集成有计时器。本专利技术还提供了一种过零检测方法，该过零检测方法包括：比较分别对交流电进行整流和进行整流滤波而生成的全波信号和直流信号以获得对应的比较信号的脉冲；以及通过控制器接收所述比较信号的脉冲以触发控制器中断，并计算所述全波信号的过零点附近的两次中断间的中断时长，并在检测到下一中断发生时，延时所述中断时长的一半时长以得到过零点。可选地，所述比较分别对交流电进行整流和进行整流滤波而生成的全波信号和直流信号以获得对应的比较信号的脉冲包括：分别对所述交流电进行整流和进行整流滤波而生成对应的全波信号和直流信号；分别对所述全波信号和所述直流信号进行分压；以及比较分压后的所述全波信号和所述直流信号以生成对应的比较信号的脉冲。可选地，所述通过控制器接收所述比较信号的脉冲以触发控制器中断包括：在接收到所述比较信号的下降沿脉冲时，所述控制器进入下降沿中断；以及在接收到所述比较信号的上升沿脉冲时，所述控制器进入上升沿中断。可选地，所述计算所述全波信号的过零点附近的两次中断间的中断时长包括：在所述控制器进入下降沿中断时，启动所述控制器中的计时器；在所述控制器进入上升沿中断时，读取所述计时器的读数，获得所述中断时长。本专利技术还提供了一种电器，该电器包括上述的过零检测装置。通过上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术根据比较信号精准地判断过零点，适用于不同电压不同频率的多个应用场景。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术实施例的过零检测装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例的过零检测电路的结构示意图；图3是本专利技术实施例中进行过零检测的原理示意图；图4是本专利技术实施例的过零检测方法的流程示意图；图5是本专利技术实施例中获得比较信号的流程示意图。附图标记说明1过零检测电路2控制器11供电单元12整流滤波单元13分压单元14比较单元具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。如图1所示，本实施例公开了一种过零检测装置，该过零检测装置包括：过零检测电路1，用于比较分别对交流电进行整流和进行整流滤波而生成的全波信号和直流信号以获得对应的比较信号的脉冲；以及控制器2，用于接收所述比较信号的脉冲以触发控制器中断，并计算所述全波信号的过零点附近的两次中断间的中断时长，并在检测到下一中断发生时，延时所述中断时长的一半时长以得到过零点。其中，所述过零检测电路1可以包括：供电单元11，用于提供交流电；整流滤波单元12，用于分别对所述交流电进行整流和进行整流滤波而生成对应的全波信号和直流信号；分压单元13，用于分别对所述全波信号和所述直流信号进行分压；以及比较单元14，用于比较分压后的所述全波信号和所述直流信号以生成对应的比较信号的脉冲。其中，所述控制器2可以采用本领域常规的CPU、单片机以及数字信号处理器等。另外，所述控制器2中需要集成有计时器，以测试过零检测过程中涉及的时间参数。如图2所示，给出了本实施例的过零检测电路1的一个可选结构，其主要包括以下部分：1)供电单元11该供电单元11可选为提供220V交流电，且为了防止电压突变引起电源故障，供电单元11的火线输入端L_IN连接有熔断器FUSE1，且火线输入端L_IN与零线输入端N_IN间并联有压敏电阻RZ131。2)整流滤波单元12本实施例中，所述整流滤波单元12包括：整流桥U1，其两个交流输入端AC分别连接所述供电单元的火线输入端和零线输入端，正电压输出端V+连接所述分压单元的第一输入端，负电压输出端V-接地；滤波电容C1，其并联在所述整流桥U1的正电压输出端和负电压输出端之间；二极管D1，其阳极连接所述供电单元的零线输入端；以及二极管D2，其阳极连接所述供电单元的火线输入端，阴极与所述二极管D1的阴极相连，并连接至所述分压单元13的第二输入端。其中，整流桥U1和滤波电容C1构成一个整流滤波电容，其将交流电转换成直流信号，并送入分压单元13的第一输入端。两个二极管D1、D2构成一个整流电路，其将交流电转换成全波信号，并送入分压单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过零检测装置，其特征在于，该过零检测装置包括：过零检测电路，用于比较分别对交流电进行整流和进行整流滤波而生成的全波信号和直流信号以获得对应的比较信号的脉冲；以及控制器，用于接收所述比较信号的脉冲以触发控制器中断，并计算所述全波信号的过零点附近的两次中断间的中断时长，并在检测到下一中断发生时，延时所述中断时长的一半时长以得到过零点。

【技术特征摘要】
1.一种过零检测装置，其特征在于，该过零检测装置包括：过零检测电路，用于比较分别对交流电进行整流和进行整流滤波而生成的全波信号和直流信号以获得对应的比较信号的脉冲；以及控制器，用于接收所述比较信号的脉冲以触发控制器中断，并计算所述全波信号的过零点附近的两次中断间的中断时长，并在检测到下一中断发生时，延时所述中断时长的一半时长以得到过零点。2.根据权利要求1所述的过零检测装置，其特征在于，所述过零检测电路包括：供电单元，用于提供交流电；整流滤波单元，用于分别对所述交流电进行整流和进行整流滤波而生成对应的全波信号和直流信号；分压单元，用于分别对所述全波信号和所述直流信号进行分压；以及比较单元，用于比较分压后的所述全波信号和所述直流信号以生成对应的比较信号的脉冲。3.根据权利要求2所述的过零检测装置，其特征在于，所述整流滤波单元包括：整流桥U1，其两个交流输入端分别连接所述供电单元的火线输入端和零线输入端，正电压输出端连接所述分压单元的第一输入端，负电压输出端接地；滤波电容C1，其并联在所述整流桥U1的正电压输出端和负电压输出端之间；二极管D1，其阳极连接所述供电单元的零线输入端；以及二极管D2，其阳极连接所述供电单元的火线输入端，阴极与所述二极管D1的阴极相连，并连接至所述分压单元的第二输入端。4.根据权利要求3所述的过零检测装置，其特征在于，所述分压单元包括：电阻R1，其一端作为所述分压单元的第一输入端，另一端连接接地的电阻R2，并作为所述分压单元的第一输出端连接所述比较单元的负电压输入端；以及电阻R3，其一端作为所述分压单元的第二输入端，另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彪，汪钊，肖小龙，陈伟，李睿，宣龙健，
申请(专利权)人：佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44