一种电网频率检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电网频率检测装置，包括MCU、计数电路、过零检测电路和单稳态触发电路，所述的计数电路包括计数芯片IC

【技术实现步骤摘要】
一种电网频率检测装置
本技术涉及一种频率检测技术，尤其是涉及一种电网频率检测装置。
技术介绍
并网逆变器技术的相关国家标准规定：逆变器交流输出端频率会设定允许偏差，电网额定频率为50Hz，当逆变器交流输出端电压的偏差超出允许偏差时，逆变器应在及时停止向电网供电，因此需要实时检测电网频率的大小。目前电网频率检测主要存在2种方式，第一种采用程序软件模拟计算。第二种采用过零检测技术配合MCU内部计数器技术并采用复杂的软件运算完成，第一种方式成本较低，不需要额外的硬件成本，但抗干扰能力弱，容易造成频率检测不稳定；第二种方式，成本较第一种方式要高，在不需要精准检测工作频率的场合，应用难度高，对使用者需要较高的编程计算能力，不利于多场合使用。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电网频率检测装置，结构简单，操作简便。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种电网频率检测装置，包括MCU、计数电路、过零检测电路和单稳态触发电路，所述的计数电路包括计数芯片IC1，所述的过零检测电路包括运算放大器IC4，所述的单稳态触发电路包括555定时芯片IC2，所述的IC4的正输入端与感应电网电压的互感器次级连接，负输入端通过稳压二极管D1接地，输出端与IC1连接，所述的IC2与IC1连接，所述的MCU与IC1和IC2连接。进一步地，所述的IC2的型号为SA555DR。进一步地，所述的单稳态触发电路还包括第一电阻R3和第二电容C7，VCC电源、R3、C7和地线依次串联，所述的IC2的TH引脚和DIS引脚均连接在R和C7之间，Vc引脚和GND引脚接地，VDD引脚和引脚与VCC电源连接，引脚与MCU连接，引脚还串联第二电阻R4后连接VCC电源，OUT引脚与IC1连接。进一步地，所述的IC2的VDD引脚串联极性电容C4的正极后接地。进一步地，所述的过零检测电路还包括第四电阻R7和整流电路，所述的R7串联在VCC电源和IC4的负输入端之间，所述的D1一端连接在R7和IC4之间，另一端接地，所述的整流电路包括第五电阻R9和第五电容C10，所述的R9一端连接IC4的输出端，另一端连接IC1，所述的C10一端连接在R9和IC1之间，另一端接地，所述的IC4的正电源引脚连接VCC电源，负电源引脚接地。进一步地，所述的D1两端并联有第三电容C5。进一步地，所述的过零检测电路还包括第六电容C9，所述的C9一端连接IC4的正电源引脚，另一端接地。进一步地，所述的IC4的型号为TIOPA4348。进一步地，所述的IC1的型号为8253芯片，所述的IC1的D0、D4和D5引脚与VCC电源连接，D1、D2、D3、D6、D7和引脚接地，A1和A0与MCU连接。进一步地，所述的计数电路还包括第四电容C6，所述的C6两端分别连接IC1的VCC引脚和GND引脚。与现有技术相比，本技术具有以如下有益效果：本技术先通过过零检测电路将电网正弦波信号转换为数字电路波形，单稳态触发电路的周期可设为1s，单稳态触发电路启动计时，计数电路进行计数，1s时间到后MCU读取计数芯片的寄存器内的计数值，该值即为电网的频率值，能够直接通过简单的数据总线读取电网的的频率值，不需要设计复杂的算法，操作简便，可靠性高，电路结构简单，成本低。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。一种电网频率检测装置，如图1，包括MCU、计数电路、过零检测电路和单稳态触发电路，计数电路包括计数芯片IC1，IC1的型号为8253芯片，过零检测电路包括运算放大器IC4，IC4的型号为TIOPA4348，单稳态触发电路包括555定时芯片IC2，IC2的型号为SA555DR，IC4的正输入端与感应电网电压的互感器次级连接，负输入端通过稳压二极管D1接地，输出端与IC1连接，IC2与IC1连接，MCU与IC1和IC2连接。单稳态触发电路还包括第一电阻R3和第二电容C7，VCC电源、R3、C7和地线依次串联，IC2的TH引脚和DIS引脚均连接在R和C7之间，Vc引脚和GND引脚接地，VDD引脚和引脚与VCC电源连接，引脚与MCU连接，引脚还串联第二电阻R4后连接VCC电源，OUT引脚与IC1连接。IC2的VDD引脚串联极性电容C4的正极后接地。过零检测电路还包括第四电阻R7、整流电路和用于滤波的第六电容C9，R7串联在VCC电源和IC4的负输入端之间，用于稳定输入IC4的电压，D1一端连接在R7和IC4之间，另一端接地，VCC电源为5V，输入IC4的负输入端的电源为2.5V，整流电路包括第五电阻R9和第五电容C10，R9一端连接IC4的输出端，另一端连接IC1，C10一端连接在R9和IC1之间，另一端接地，IC4的正电源引脚连接VCC电源，负电源引脚接地，D1两端并联有用于滤波的第三电容C5，C9一端连接IC4的正电源引脚，另一端接地。IC1的D0、D4和D5引脚与VCC电源连接，D1、D2、D3、D6、D7和引脚接地，A1和A0与MCU连接，计数电路还包括用于滤波的第四电容C6，C6两端分别连接IC1的VCC引脚和GND引脚。检测过程为：电网正弦波信号和2.5V电源同时输入IC4进行比较，当输入IC4的正输入端电压大于负输入端电压，即电网正弦波信号大于2.5V是IC4的输出端输出电源电平，反之输入地电平，此时电网正弦波信号变成矩形波信号，整流电路对该矩形波信号进行整形并送入IC1的CLK0引脚；通过R3和C7将单稳态触发电路的周期设为1s，当MCU向引脚输入的信号MCU_IN1为低电平时OUT引脚向IC1的引脚GATE0输出的信号MCU_OUT1为高电平，此时定时开始，IC1开始对矩形波信号进行计数，矩形波信号每经过一次电源电平，IC1计一次数，当经过1s后OUT引脚输出低电平，IC1停止计数，此时MCU通过IC1的A1和A0引脚选定读写的通道，通过IC1的和对IC1进行读取，获得BCD码，将获得的BCD码减去预设的BCD码，由于周期为1s，求得值即为电网的工作频率，操作简单。本实施例提出了一种电网频率检测装置，能够直接通过简单的数据总线读取电网的频率值，不需要设计复杂的算法，电路功能实现简单，适用于只需要简单判断电路工作频率的场合，应用难度低，可靠性高，具有很高的实用价值。以上详细描述了本技术的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本技术的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本
中技术人员依本技术的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网频率检测装置，其特征在于，包括MCU、计数电路、过零检测电路和单稳态触发电路，所述的计数电路包括计数芯片IC

【技术特征摘要】
1.一种电网频率检测装置，其特征在于，包括MCU、计数电路、过零检测电路和单稳态触发电路，所述的计数电路包括计数芯片IC1，所述的过零检测电路包括运算放大器IC4，所述的单稳态触发电路包括555定时芯片IC2，所述的IC4的正输入端与感应电网电压的互感器次级连接，负输入端通过稳压二极管D1接地，输出端与IC1连接，所述的IC2与IC1连接，所述的MCU与IC1和IC2连接。


2.根据权利要求1所述的一种电网频率检测装置，其特征在于，所述的IC2的型号为SA555DR。


3.根据权利要求2所述的一种电网频率检测装置，其特征在于，所述的单稳态触发电路还包括第一电阻R3和第二电容C7，VCC电源、R3、C7和地线依次串联，所述的IC2的TH引脚和DIS引脚均连接在R和C7之间，Vc引脚和GND引脚接地，VDD引脚和引脚与VCC电源连接，引脚与MCU连接，引脚还串联第二电阻R4后连接VCC电源，OUT引脚与IC1连接。


4.根据权利要求3所述的一种电网频率检测装置，其特征在于，所述的IC2的VDD引脚串联极性电容C4的正极后接地。


5.根据权利要求1所述的一种电网频率检测装置，其特征在于，所述的过零检测电路还包括第四电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱峰，
申请(专利权)人：上海云屯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31