一种新型的高精度过零检测方法技术

本发明专利技术公开一种新型的高精度过零检测方法。该检测方法包括压控电压源型二阶低通滤波器、全通滤波器。该方法利用压控电压源型二阶低通滤波器和全通滤波器的改进电路，代替传统的无源滤波器，消除检测信号中的谐波干扰，再进行过零检测。其中压控电压源型二阶低通滤波器具有良好的滤波特性和工作稳定性，并且全通滤波器的相位补偿能够有效的调整信号的相位。本发明专利技术不仅解决了信号采集中滤波的问题，而且可以消除滤波带来的相位偏差，大大减小了软件设计的工作量，便于算法的实现和处理，具有很好的应用价值。

A new high precision zero crossing detection method

The invention discloses a new high precision zero crossing detection method. The detection method includes a voltage controlled voltage source type two order low pass filter and a full pass filter. This method uses the improved circuit of voltage controlled source voltage two level low pass filter and all pass filter instead of traditional passive filter to eliminate harmonic interference in detection signal and detect zero crossing. The voltage controlled voltage source two stage low pass filter has good filtering characteristics and working stability, and the phase compensation of all pass filter can effectively adjust the phase of the signal. The invention not only solves the problem of filtering in signal acquisition, but also eliminates the phase deviation caused by filtering, greatly reduces the workload of software design, and facilitates the realization and processing of algorithms, and has good application value.

【技术实现步骤摘要】
一种新型的高精度过零检测方法
本专利技术属于相位补偿和过零检测领域，尤其涉及一种具有相位补偿功能的高精度过零检测方法。
技术介绍
近年来，随着电力电子技术的快速发展，直流无刷电机、光伏并网器、有源电力滤波器、高性能软启动、开关电源等都得到了广泛应用，而在这些应用中，都需要检测交流电网的过零点。但由于位置传感器的安装位置与系统成本、采样器件的性能、高频电磁干扰、工作器件的震动、功率器件的高工作频率等影响，使得检测到的电压信号中含有大量的谐波成分，最终导致过零信号的误判断。针对此问题，要得到准确的过零信号，常规做法是先利用无源滤波器消除检测信号中的谐波干扰，再进行过零检测；该方法虽能提高系统的稳定性，但会带来信号的相位延迟和畸变，无法保证过零信号的实时性。对常规做法进行改进后，一种通过相位补偿和零点校正的方法得到广泛应用，但只适用于软件设计方面。
技术实现思路
本专利技术就是针对传统过零检测方法因高频干扰和相位延迟而影响检测精度的问题，设计了一种新型的高精度过零检测方法，该方法利用压控电压源型二阶低通滤波器和全通滤波器的改进电路，代替传统的无源滤波器，消除检测信号中的谐波干扰，再进行过零检测。本专利技术采用的技术方案是，一种新型的高精度过零检测方法，包括压控电压源型二阶低通滤波器、全通滤波器。所述的压控电压源型二阶低通滤波电路，滤除采样电压信号中的高频干扰信号，与传统的无源滤波器相比，具有输入阻抗高、输出阻抗低，不受负载影响的优点；而且可以通过调节通带放大倍数来实现对基波信号幅值的补偿。所述的全通滤波器，其幅频响应始终为1，因此可以对相位进行连续调节，且不会影响幅值的变化，非常适合于相位调节。本专利技术的有益效果是，该新型高精度过零检测方法，压控电压源型二阶低通滤波器具有良好的滤波特性和工作稳定性，并且全通滤波器的相位补偿能够有效的调整信号的相位。本专利技术不仅解决了信号采集中滤波的问题，而且可以消除滤波带来的相位偏差，大大减小了软件设计的工作量，便于算法的实现和处理，具有很好的应用价值。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。本专利技术保护范围不仅局限于以下内容的表述。图1是本专利技术的压控电压源型二阶低通滤波器电路。图2是本专利技术的全通滤波电路。具体实施方式如图所示，本专利技术的新型高精度过零检测方法，包括压控电压源型二阶低通滤波器、全通滤波器。所述的压控电压源型二阶低通滤波电路，滤除采样电压信号中的高频干扰信号，与传统的无源滤波器相比，具有输入阻抗高、输出阻抗低，不受负载影响的优点；而且可以通过调节通带放大倍数来实现对基波信号幅值的补偿。在选择R和C的值时，幅值衰减和相移只与R和C的乘积有关，而与二者各自的参数值大小无关。根据截止频率应大于基波频率的10倍，小于开关频率的1/2，选择截止频率fc=1kHz。电路中设置R1=R2=1.6kΩ，C1=C2=0.1，则实际的截止频率fo=995Hz，即截止角频率=6250rad/s。所述的全通滤波器，其幅频响应始终为1，因此可以对相位进行连续调节，且不会影响幅值的变化，非常适合于相位调节。通过调节R3与C的乘积，可实现相位在0~180°范围内的任意补偿。在本专利技术中，全通滤波器电路中C=10μF，R1、R2和R3采用10kΩ的电位器。以上关于本专利技术的具体描述，没有局限性，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本专利技术进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的高精度过零检测方法，包括压控电压源型二阶低通滤波器、全通滤波器,其特征是利用压控电压源型二阶低通滤波器和全通滤波器的改进电路，代替传统的无源滤波器，消除检测信号中的谐波干扰，再进行过零检测。

【技术特征摘要】
1.一种新型的高精度过零检测方法，包括压控电压源型二阶低通滤波器、全通滤波器,其特征是利用压控电压源型二阶低通滤波器和全通滤波器的改进电路，代替传统的无源滤波器，消除检测信号中的谐波干扰，再进行过零检测。2.根据权利要求1所述的新型的高精度过零检测方法，其特征在于，所述的压控电压源型二阶低通滤波电路，滤除采样电压信号中的高频干扰信号，与传统的无源滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘铮，
申请(专利权)人：刘铮，
类型：发明
国别省市：辽宁,21