基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路及检测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路，包括变压器T1、全波整流电路、电阻分压电路、电容滤波电路和开关三极管输出电路，所述变压器T1的初级接交流电，所述变压器T1的次级与所述全波整流电路的输入端连接，所述全波整流电路的输出端与所述电阻分压电路的输入端连接，所述电阻分压电路的输出端与所述电容滤波电路的输入端连接，所述电容滤波电路的输出端与所述开关三极管输出电路的输入端连接。本发明专利技术还提供了一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测方法。本发明专利技术的有益效果是：能精准有效的检测出脉动直流信号过零点电压，从而达到控制系统调节电机的功率，转速或频率目的，电压误差小，同步可靠性高，精准，安全。

Single-phase AC zero crossing detection circuit and detection method based on transformer isolation

The invention provides a single-phase alternating current transformer based on zero crossing detection circuit comprises a transformer, T1, full wave rectifier circuit, a resistor divider circuit, capacitor filter circuit and the transistor switch output circuit, the primary connected with alternating current transformer T1, the transformer and the secondary T1 full wave rectifier circuit the input end is connected with the output end, a full wave rectifying circuit and the resistor divider circuit is connected to the input end and output end of the resistor divider circuit and the capacitor filter circuit is connected with the input terminal of the capacitor filter circuit, and the output terminal of the transistor switch output circuit input end connection. The invention also provides a single phase alternating current zero crossing detection method based on transformer isolation. The beneficial effect of the invention is that it can detect the zero crossing voltage of the pulsating DC signal accurately and effectively, so as to achieve the purpose of regulating the power, speed or frequency of the motor, with small voltage error, high synchronous reliability, accuracy and safety.

【技术实现步骤摘要】
基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路及检测方法
本专利技术涉及检测电路，尤其涉及一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路及检测方法。
技术介绍
目前，单相交流电过零检测电路大都从两相线（L或N）通过电阻分压，当波形从正半周向负半周转换时，经过零位时，取出一个脉动信号电压。采用单相交流电过零检测电路从两相线（L或N）通过电阻分压来实现的方法，其电路单一，检测脉动信号电压误差较大，同步可靠性差，存在过零点超前的敝端,效果也很不理想，电控系统及变频控制系统电机转速及频率无法保障。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路及检测方法。本专利技术提供了一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路，包括变压器T1、全波整流电路、电阻分压电路、电容滤波电路和开关三极管输出电路，其中，所述变压器T1的初级接交流电，所述变压器T1的次级与所述全波整流电路的输入端连接，所述全波整流电路的输出端与所述电阻分压电路的输入端连接，所述电阻分压电路的输出端与所述电容滤波电路的输入端连接，所述电容滤波电路的输出端与所述开关三极管输出电路的输入端连接。作为本专利技术的进一步改进，所述全波整流电路包括二极管D57和二极管D58，所述二极管D57的正极与所述变压器T1的次级A点连接，所述二极管D58的正极与所述变压器T1的次级B点连接，所述二极管D57、二极管D58的负极分别与所述电阻分压电路的输入端连接，所述二极管D57、二极管D58的电压取自变压器T1的次级A、B两点，经过二极管D57、二极管D58进行全波整流，形成脉动直流波形。作为本专利技术的进一步改进，所述开关三极管输出电路包括开关三极管Q1，所述电阻分压电路用于分压，给所述开关三极管Q1的基极提供工作点偏置电压。作为本专利技术的进一步改进，所述电阻分压电路包括电阻R38、电阻R39、电阻R40，所述电阻R39的一端分别与所述电阻R38、二极管D57的负极、二极管D58的负极连接，所述电阻R38的另一端接地，所述电阻R39的另一端分别与所述电阻R40、开关三极管Q1的基极连接，所述电阻R40的另一端接地。作为本专利技术的进一步改进，所述电容滤波电路包括滤波电容C57，所述滤波电容C57的一端连接于所述电阻R39、开关三极管Q1的基极之间，所述滤波电容C57的另一端接地，所述滤波电容C57与所述开关三极管Q1的基极的连接点为C点，所述滤波电容C57经过电容滤波，滤去高频成分，形成C点电压波形。作为本专利技术的进一步改进，所述开关三极管Q1的发射极接地，所述开关三极管Q1的集电极分别连接有零检测口D点和电阻R41。作为本专利技术的进一步改进，所述零检测口D点连接有微控芯片。作为本专利技术的进一步改进，当C点电压大于设定阈值时，开关三极管Q1导通，在开关三极管Q1的电极形成低电平；当C点电压低于设定阈值时，开关三极管Q1截止，开关三极管Q1的集电极通过电阻R41形成高电平，通过开关三极管Q1的反复导通、截止，在微控芯片的过零检测口D点形成脉冲波形，微控芯片通过判断，检测直流脉动电压的零点电位电压。本专利技术还提供了一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测方法，包括以下步骤：S1、将变压器T1的初级接入交流电；S2、将全波整流电路的电压取自变压器T1的次极A、B两点，经过全波整流电路进行全波整流，形成脉动直流波形；S3、通过电阻分压电路进行分压，给开关三极管Q1的基极提供工作点偏置电压；S4、通过电容滤波电路进行电容滤波，滤去高频成分，形成C点电压波形；S5、当C点电压大于设定阈值时，开关三极管Q1导通，在开关三极管Q1的电极形成低电平；当C点电压低于设定阈值时，开关三极管Q1截止，开关三极管Q1的集电极通过电阻R41形成高电平，通过开关三极管Q1的反复导通、截止，在微控芯片的过零检测口D点形成脉冲波形，微控芯片通过判断，检测直流脉动电压的零点电位电压。本专利技术的有益效果是：能精准有效的检测出脉动直流信号过零点电压，从而达到控制系统调节电机的功率，转速或频率目的，电压误差小，同步可靠性高，精准，安全。附图说明图1是本专利技术一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路的电路示意图。图2是本专利技术一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路的波形图。具体实施方式下面结合附图说明及具体实施方式对本专利技术作进一步说明。如图1至图2所示，一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路，包括变压器T1、全波整流电路、电阻分压电路、电容滤波电路和开关三极管输出电路，其中，所述变压器T1的初级接交流电，所述变压器T1的次级与所述全波整流电路的输入端连接，所述全波整流电路的输出端与所述电阻分压电路的输入端连接，所述电阻分压电路的输出端与所述电容滤波电路的输入端连接，所述电容滤波电路的输出端与所述开关三极管输出电路的输入端连接。如图1至图2所示，所述全波整流电路包括二极管D57和二极管D58，所述二极管D57的正极与所述变压器T1的次级A点连接，所述二极管D58的正极与所述变压器T1的次级B点连接，所述二极管D57、二极管D58的负极分别与所述电阻分压电路的输入端连接，所述二极管D57、二极管D58的电压取自变压器T1的次级A、B两点，经过二极管D57、二极管D58进行全波整流，形成脉动直流波形。如图1至图2所示，所述开关三极管输出电路包括开关三极管Q1，所述电阻分压电路用于分压，给所述开关三极管Q1的基极提供工作点偏置电压。如图1至图2所示，所述电阻分压电路包括电阻R38、电阻R39、电阻R40，所述电阻R39的一端分别与所述电阻R38、二极管D57的负极、二极管D58的负极连接，所述电阻R38的另一端接地，所述电阻R39的另一端分别与所述电阻R40、开关三极管Q1的基极连接，所述电阻R40的另一端接地。如图1至图2所示，所述电容滤波电路包括滤波电容C57，所述滤波电容C57的一端连接于所述电阻R39、开关三极管Q1的基极之间，所述滤波电容C57的另一端接地，所述滤波电容C57与所述开关三极管Q1的基极的连接点为C点，所述滤波电容C57经过电容滤波，滤去高频成分，形成C点电压波形。如图1至图2所示，所述开关三极管Q1的发射极接地，所述开关三极管Q1的集电极分别连接有零检测口D点和电阻R41。如图1至图2所示，所述零检测口D点连接有微控芯片。如图1至图2所示，当C点电压大于0.7V时，开关三极管Q1导通，在开关三极管Q1的电极形成低电平；当C点电压低于0.7V时，开关三极管Q1截止，开关三极管Q1的集电极通过电阻R41形成高电平，通过开关三极管Q1的反复导通、截止，在微控芯片的过零检测口D点形成100Hz脉冲波形，微控芯片通过判断，检测直流脉动电压的零点电位电压。如图1至图2所示，一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测方法，包括以下步骤：S1、将变压器T1的初级接入交流电；S2、将全波整流电路的电压取自变压器T1的次极A、B两点，接入12V，经过全波整流电路进行全波整流，形成脉动直流波形（100Hz）；S3、通过电阻分压电路进行分压，给开关三极管Q1的基极提供工作点偏置电压；S4、通过电容滤波电路进行电容滤波，滤去高频成分，形成C点电压波形；S5、当C点电压大于0.7V时，开关三极管Q1导通，在开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路，其特征在于：包括变压器T1、全波整流电路、电阻分压电路、电容滤波电路和开关三极管输出电路，其中，所述变压器T1的初级接交流电，所述变压器T1的次级与所述全波整流电路的输入端连接，所述全波整流电路的输出端与所述电阻分压电路的输入端连接，所述电阻分压电路的输出端与所述电容滤波电路的输入端连接，所述电容滤波电路的输出端与所述开关三极管输出电路的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路，其特征在于：包括变压器T1、全波整流电路、电阻分压电路、电容滤波电路和开关三极管输出电路，其中，所述变压器T1的初级接交流电，所述变压器T1的次级与所述全波整流电路的输入端连接，所述全波整流电路的输出端与所述电阻分压电路的输入端连接，所述电阻分压电路的输出端与所述电容滤波电路的输入端连接，所述电容滤波电路的输出端与所述开关三极管输出电路的输入端连接。2.根据权利要求1所述的基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路，其特征在于：所述全波整流电路包括二极管D57和二极管D58，所述二极管D57的正极与所述变压器T1的次级A点连接，所述二极管D58的正极与所述变压器T1的次级B点连接，所述二极管D57、二极管D58的负极分别与所述电阻分压电路的输入端连接，所述二极管D57、二极管D58的电压取自变压器T1的次级A、B两点，经过二极管D57、二极管D58进行全波整流，形成脉动直流波形。3.根据权利要求2所述的基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路，其特征在于：所述开关三极管输出电路包括开关三极管Q1，所述电阻分压电路用于分压，给所述开关三极管Q1的基极提供工作点偏置电压。4.根据权利要求3所述的基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路，其特征在于：所述电阻分压电路包括电阻R38、电阻R39、电阻R40，所述电阻R39的一端分别与所述电阻R38、二极管D57的负极、二极管D58的负极连接，所述电阻R38的另一端接地，所述电阻R39的另一端分别与所述电阻R40、开关三极管Q1的基极连接，所述电阻R40的另一端接地。5.根据权利要求4所述的基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路，其特征在于：所述电容滤波电路包括滤波电容C57，所述滤波电容C57的一端连接于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐继林，
申请(专利权)人：深圳市锐钜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44