一种市电过零检测电路及应用该电路的开关电源系统技术方案

本实用新型专利技术揭示了一种市电过零检测电路及应用该电路的开关电源系统，电路包括按序连接的二极管、过零电压钳位电路以及过零比较电路；所述二极管的正极作为整个市电过零检测电路的输入端与AC输入电性连接，所述二极管的负极与所述过零电压钳位电路的正端电性连接，所述过零电压钳位电路的负端与所述过零比较电路的输入端电性连接，所述过零比较电路的输出端与所述开关电源系统内的控制器件电性连接或直接作为过零输出、输出过零信号。本实用新型专利技术的电路整体由二极管、过零电压钳位电路以及过零比较电路三部分组成，电路结构简洁直观，所使用的元器件普通易得，整体设置成本及功耗低，十分适合大规模推广。

【技术实现步骤摘要】
一种市电过零检测电路及应用该电路的开关电源系统
本技术涉及一种检测电路，具体而言，涉及一种市电过零检测电路及应用该电路的开关电源系统，属于功率半导体

技术介绍
现如今，随着电子电力技术的不断发展、工业制造水平的不断提高，人们生活中常见的诸如冰箱、洗碗机、微波炉等各类家用电器变得越来越智能化，各种功能日益丰富。相应的，作为这些电器的结构基础之一，开关电源技术得到了广泛地应用。以家用电器使用过程中所需要使用的市电过零检测电路为例，这类电路主要用于对工频供电电源进行检测、从而达到计时或是保护家用电器的目的。在现有技术中，这类家用电器的控制系统都会采用非隔离式的市电过零检测电路，该电路内一般都包括三极管或比较器。但是在这类电路的实际应用过程中，为了提高电路整体的抗干扰水平，控制系统最好需要采用隔离系统将强电和弱电进行隔离。这样一来，如果系统涉及到市电过零信号，就要求设计一个隔离式的市电过零检测电路，而现有的非隔离式市电过零检测电路要想实现隔离式市电过零检测的功能，那么只能通过外加光耦的方式来实现，最终所获得的隔离式的市电过零检测电路由限流电阻，光耦和输出等几个部分组成。尽管上述方案能够实现一定的隔离式市电过零检测的功能，但是此方案系统内元器件较多、方案成本高、可靠性低，且过零检测部分的功耗较高。正因基于现有技术中存在着上述不足，因此，如何在现有技术的基础上提供一种适合于开关电源系统的市电过零检测电路，以克服上述问题，也就成为了目前行业内技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
r>鉴于现有技术存在上述缺陷，本技术的目的是提出一种市电过零检测电路及应用该电路的开关电源系统，具体如下。一种市电过零检测电路，包括按序连接的二极管、过零电压钳位电路以及过零比较电路；所述二极管的正极作为整个市电过零检测电路的输入端与AC输入电性连接，所述二极管的负极与所述过零电压钳位电路的正端电性连接，所述过零电压钳位电路的负端与所述过零比较电路的输入端电性连接，所述过零比较电路的输出端与开关电源系统内的控制器件电性连接或直接作为过零输出、输出过零信号。优选地，整个市电过零检测电路应用于反激式拓扑结构的开关电源系统中，所述开关电源系统为隔离式开关电源系统或非隔离式开关电源系统。优选地，所述过零电压钳位电路为单个结型场效应管；所述结型场效应管的漏极作为所述过零电压钳位电路的正端，所述结型场效应管的源极作为所述过零电压钳位电路的负端，所述结型场效应管的栅极接地。优选地，所述过零电压钳位电路由一个结型场效应管以及一个NMOS管组成；所述结型场效应管的漏极作为所述过零电压钳位电路的正端，所述结型场效应管的源极与所述NMOS管的漏极电性连接，所述结型场效应管的栅极接地，所述NMOS管的源极作为所述过零电压钳位电路的负端，所述NMOS管的栅极与所述控制器件电性连接。优选地，所述过零比较电路为单个电压比较器；所述电压比较器的负端作为所述过零比较电路的输入端，所述电压比较器的正端与所述控制器件的内部基准电性连接，所述电压比较器的输出端作为所述过零比较电路的输出端。优选地，所述过零比较电路由一个分压电阻串和一个电压比较器组成；所述分压电阻的一端作为所述过零比较电路的输入端，所述分压电阻的另一端接地，所述分压电阻的分压点与所述电压比较器的负端电性连接，所述电压比较器的正端与所述控制器件的内部基准电性连接，所述电压比较器的输出端作为所述过零比较电路的输出端。优选地，所述过零比较电路由一个电阻、一个二极管以及一个电流比较器组成；所述电阻的一端作为所述过零比较电路的输入端，所述电阻的另一端于所述二极管的正极电性连接，所述二极管的负极与所述电流比较器的负极电性连接，所述电流比较器的正端与所述控制器件的内部基准电性连接，所述电流比较器的输出端作为所述过零比较电路的输出端。一种开关电源系统，包含有如上所述的市电过零检测电路，还包括整流器件、输入电容、钳位电路、能量传输器件、整流二极管、输出电容、采样电路、负载、功率开关器件以及控制器件，所述控制器件为控制芯片；所述整流器件与所述能量传输器件电性连接，所述能量传输器件为一个双绕组，包含有一原边绕组以及一次边绕组，所述原边绕组分别与所述输入电容、所述钳位电路以及所述功率开关器件三者电性连接，所述次边绕组与所述整流二极管的正极电性连接，所述整流二极管的负极分别与所述输出电容以及所述负载二者电性连接；所述整流器件还与所述市电过零检测电路的输入端电性连接，所述市电过零检测电路的输出端与所述控制芯片电性连接。优选地，所述采样电路与所述控制芯片电性连接、二者可以为集成化结构或为两个独立的器件，所述采样电路可以是光耦、电容、磁耦或分压电阻。优选地，所述采样电路接收系统内的输出信号、随即产生反馈信号并发送至所述控制芯片中，所述反馈信号可以为电压信号或电流信号。与现有技术相比，本技术的优点主要体现在以下几个方面：本技术所提出的一种市电过零检测电路，整体由二极管、过零电压钳位电路以及过零比较电路三部分组成，电路结构简洁直观，所使用的元器件普通易得且能够直接被集成在控制芯片内部，电路整体的设置成本低。而且由于其中过零电压钳位电路的存在，使得整个电路的功耗被大大降低，十分适合企业的大规模的推广。将本技术的市电过零检测电路应用于开关电源系统中，可以有效地优化整个开关电源系统、使得系统结构变得更为精简，提升系统的可靠性、降低系统失效率。此外，本技术也为同领域内的其他相关方案提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，运用于同领域内其他过零检测电路的设计方案中，具有十分广阔的应用前景。以下便结合实施例附图，对本技术的具体实施方式作进一步的详述，以使本技术技术方案更易于理解、掌握。附图说明图1为应用本技术的市电过零检测电路的开关电源系统示意图；图2为本技术中市电过零检测电路示意图；图3为本技术中市电过零检测电路的时序图；图4为本技术中市电过零检测电路另一实施例的结构示意图；图5为本技术中市电过零检测电路又一实施例的结构示意图；具体实施方式本技术揭示了一种可集成在控制芯片内部，可靠性高、系统制造成本低、耗电低的市电过零检测电路及应用该电路的开关电源系统，具体如下。如图1～图5所示，一种市电过零检测电路，包括按序连接的二极管101、过零电压钳位电路102以及过零比较电路103。所述二极管101的正极作为整个市电过零检测电路的输入端与AC输入电性连接，所述二极管101的负极与所述过零电压钳位电路102的正端电性连接，所述过零电压钳位电路102的负端与所述过零比较电路103的输入端电性连接，所述过零比较电路103的输出端与开关电源系统内的控制器件电性连接或直接作为过零输出、输出过零信号。需要说明的是，整个市电过零检测电路应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种市电过零检测电路，其特征在于：包括按序连接的二极管（101）、过零电压钳位电路（102）以及过零比较电路（103）；/n所述二极管（101）的正极作为整个市电过零检测电路的输入端与AC输入电性连接，所述二极管（101）的负极与所述过零电压钳位电路（102）的正端电性连接，所述过零电压钳位电路（102）的负端与所述过零比较电路（103）的输入端电性连接，所述过零比较电路（103）的输出端与开关电源系统内的控制器件电性连接或直接作为过零输出、输出过零信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种市电过零检测电路，其特征在于：包括按序连接的二极管（101）、过零电压钳位电路（102）以及过零比较电路（103）；
所述二极管（101）的正极作为整个市电过零检测电路的输入端与AC输入电性连接，所述二极管（101）的负极与所述过零电压钳位电路（102）的正端电性连接，所述过零电压钳位电路（102）的负端与所述过零比较电路（103）的输入端电性连接，所述过零比较电路（103）的输出端与开关电源系统内的控制器件电性连接或直接作为过零输出、输出过零信号。


2.根据权利要求1所述的市电过零检测电路，其特征在于：整个市电过零检测电路应用于反激式拓扑结构的开关电源系统中，所述开关电源系统为隔离式开关电源系统或非隔离式开关电源系统。


3.根据权利要求1所述的市电过零检测电路，其特征在于：所述过零电压钳位电路（102）为单个结型场效应管；
所述结型场效应管的漏极作为所述过零电压钳位电路（102）的正端，所述结型场效应管的源极作为所述过零电压钳位电路（102）的负端，所述结型场效应管的栅极接地。


4.根据权利要求1所述的市电过零检测电路，其特征在于：所述过零电压钳位电路（102）由一个结型场效应管以及一个NMOS管组成；
所述结型场效应管的漏极作为所述过零电压钳位电路（102）的正端，所述结型场效应管的源极与所述NMOS管的漏极电性连接，所述结型场效应管的栅极接地，所述NMOS管的源极作为所述过零电压钳位电路（102）的负端，所述NMOS管的栅极与所述控制器件电性连接。


5.根据权利要求1所述的市电过零检测电路，其特征在于：所述过零比较电路（103）为单个电压比较器；
所述电压比较器的负端作为所述过零比较电路（103）的输入端，所述电压比较器的正端与所述控制器件的内部基准电性连接，所述电压比较器的输出端作为所述过零比较电路（103）的输出端。


6.根据权利要求1所述的市电过零检测电路，其特征在于：所述过零比较电路（103）由一个分压电阻串和一个电压比较器组成；
所述分压电阻的一端作为所述过零比较电路（103）的输入端，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，肖逸凡，李海松，易扬波，
申请(专利权)人：苏州博创集成电路设计有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32