【技术实现步骤摘要】
一种基于高精度过零检测的继电器保护电路
[0001]本专利技术属于继电器保护
，具体涉及一种基于高精度过零检测的继电器保护电路。
技术介绍
[0002]随着工业化水平的不断提高，智能化家电产品日益增多，也越来越离不开继电器的控制。如长期以来厨电产品的加热系统中常采用继电器控制加热部件，但因厨电产品均由市电供电，继电器触点常因打火和拉弧而损坏，使得继电器失效，产品不能使用，严重影响厨电产品的可靠性及使用寿命。
[0003]目前大多数的继电器都是通过增加过零检测电路。通过检测过零点，在过零点时导通继电器，避免继电器触点收到大的电流冲击损坏。但是现有的过零检测电路存在如下缺陷：一是产品电路结构简单，如直接在市电上串联一个电阻和光耦，因为光耦的电流传输比值(CTR)范围较大，光耦在电压上升过程中导通及电压下降中截止的速率会有所不同，使处理器接收的信号有较大的误差范围，导致检测不精确；二是光耦的输出端通常直接通过电阻连到处理器，处理器接收到的变化信号(如下降沿)倾斜角度会比较大，容易造成处理器误判。因此，提出一种基于高精度过零检测的继电器保护电路。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于针对上述问题，提出一种基于高精度过零检测的继电器保护电路，可实时检测交流电零点，并根据继电器的动作次数确定动作时间，实现继电器在交流电零点准确通断，使用寿命长，并可同时控制多个继电器动作，具有高精度、小体积、低成本、稳定可靠的特点。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：>[0006]本专利技术提出的一种基于高精度过零检测的继电器保护电路，用于实现继电器在交流电零点的通断，基于高精度过零检测的继电器保护电路包括依次电连接的整流电路、信号发生电路、滤波电路、整形电路和处理器，其中：
[0007]整流电路，用于将交流电转换为正波形电压；
[0008]信号发生电路，包括第一二极管D1、第一电容C1、第九电阻R9、第一晶体管Q1和光耦U1，整流电路连接所述第九电阻R9的两端，第一二极管D1的正极和第一晶体管Q1的第一极分别与第九电阻R9的一端连接，第一电容C1的一端和光耦U1的阴极分别与第九电阻R9的另一端连接，第一电容C1的另一端分别与第一二极管D1的负极和第一晶体管Q1的第二极连接，光耦U1的阳极与第一晶体管Q1的第三极连接，通过控制第一晶体管Q1的开关实现光耦U1的通断；
[0009]处理器连接至少一个继电器，用于接收经滤波电路和整形电路处理后的输出信号，并记录各继电器的动作次数，当第一晶体管Q1断开时，光耦U1关断，信号发生电路将第一输出信号发送至处理器，当第一晶体管Q1导通时，光耦U1导通，信号发生电路将第二输出
信号发送至处理器，处理器在检测到第二输出信号变化为第一输出信号时判断为交流电零点，并根据各继电器的动作次数对应确定其动作时间，实现继电器在交流电零点通断。
[0010]优选地，整流电路包括第二二极管D2，第二二极管D2的正极与电源火线ACL1连接，负极分别与第一二极管D1的正极、第一晶体管Q1的第一极和第九电阻R9的一端连接，光耦U1的阴极还与电源零线ACN1连接。
[0011]优选地，整流电路还包括第八电阻R8和第十电阻R10，第二二极管D2的正极通过第八电阻R8与电源火线ACL1连接，光耦U1的阴极通过第十电阻R10与电源零线ACN1连接。
[0012]优选地，整流电路包括整流桥DB1，整流桥DB1的第一输入端AC1与电源火线ACL1连接，第二输入端AC2与电源零线ACN1连接，第一输出端V+与第一二极管D1的正极连接，第二输出端V
‑
与光耦U1的阴极连接。
[0013]优选地，整流电路还包括第八电阻R8和第十电阻R10，整流桥DB1的第一输入端AC1通过第八电阻R8与电源火线ACL1连接，整流桥DB1的第二输入端AC2通过第十电阻R10与电源零线ACN1连接。
[0014]优选地，信号发生电路还包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，第一电阻R1和第二电阻R2相互并联且两端分别与第一二极管D1的负极和第一晶体管Q1的第二极连接，第三电阻R3的两端分别与第一晶体管Q1的第一极和第一晶体管Q1的第二极连接。
[0015]优选地，滤波电路包括第五电阻R5和第二电容C2，第五电阻R5的一端分别与第二电容C2的一端和光耦U1的集电极连接，第五电阻R5的另一端连接电源正极，第二电容C2的另一端和光耦U1的发射极共地。
[0016]优选地，整形电路包括第四电阻R4、第六电阻R6、第七电阻R7和第二晶体管Q2，第七电阻R7的一端与第二晶体管Q2的第一极连接，另一端与光耦U1的集电极连接，第二晶体管Q2的第二极接地，第四电阻R4的一端和第六电阻R6的一端均与第二晶体管Q2的第三极连接，第四电阻R4的另一端连接电源正极，第六电阻R6的另一端连接处理器。
[0017]优选地，第一晶体管Q1为PNP型三极管，其第一极为基极，第二极为发射极，第三极为集电极；第二晶体管Q2为NPN型三极管，其第一极为基极，第二极为发射极，第三极为集电极。
[0018]优选地，第一晶体管Q1为P型MOS管，其第一极为栅极，第二极为源极，第三极为漏极；第二晶体管Q2为N型MOS管，其第一极为栅极，第二极为源极，第三极为漏极。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0020]1)该继电器保护电路可实时检测交流电零点，并记录继电器的动作次数，根据继电器的动作次数确定继电器的动作时间，有效避免由动作时间偏移引起的控制误差，实现继电器在交流电零点准确通断，减小继电器触点在吸合和断开时的拉弧，大大延长继电器使用寿命，稳定可靠；
[0021]2)通过滤波电路和整形电路对输出信号进行处理，使处理器准确接收变化信号，避免误判，进一步提高交流电零点检测准确度；
[0022]3)可根据需求同时对多个继电器进行检测及控制，有利于电路板小型化，并实现低成本、低功耗。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的实施例一继电器保护电路的电路原理图；
[0024]图2为本专利技术的实施例一220V市电输入波形和输出波形示意图；
[0025]图3为本专利技术的继电器控制原理框图；
[0026]图4为本专利技术的实施例二继电器保护电路的电路原理图；
[0027]图5为本专利技术的实施例二220V市电输入波形和输出波形示意图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于高精度过零检测的继电器保护电路，用于实现继电器在交流电零点的通断，其特征在于：所述基于高精度过零检测的继电器保护电路包括依次电连接的整流电路、信号发生电路、滤波电路、整形电路和处理器，其中：所述整流电路，用于将交流电转换为正波形电压；所述信号发生电路，包括第一二极管D1、第一电容C1、第九电阻R9、第一晶体管Q1和光耦U1，所述整流电路连接所述第九电阻R9的两端，所述第一二极管D1的正极和所述第一晶体管Q1的第一极分别与所述第九电阻R9的一端连接，所述第一电容C1的一端和所述光耦U1的阴极分别与所述第九电阻R9的另一端连接，所述第一电容C1的另一端分别与所述第一二极管D1的负极和所述第一晶体管Q1的第二极连接，所述光耦U1的阳极与所述第一晶体管Q1的第三极连接，通过控制所述第一晶体管Q1的开关实现所述光耦U1的通断；所述处理器连接至少一个继电器，用于接收经所述滤波电路和整形电路处理后的输出信号，并记录各继电器的动作次数，当所述第一晶体管Q1断开时，所述光耦U1关断，所述信号发生电路将第一输出信号发送至所述处理器，当所述第一晶体管Q1导通时，所述光耦U1导通，所述信号发生电路将第二输出信号发送至所述处理器，所述处理器在检测到第二输出信号变化为第一输出信号时判断为交流电零点，并根据各继电器的动作次数对应确定其动作时间，实现继电器在交流电零点通断。2.如权利要求1所述的基于高精度过零检测的继电器保护电路，其特征在于：所述整流电路包括第二二极管D2，所述第二二极管D2的正极与电源火线ACL1连接，负极分别与所述第一二极管D1的正极、所述第一晶体管Q1的第一极和所述第九电阻R9的一端连接，所述光耦U1的阴极还与电源零线ACN1连接。3.如权利要求2所述的基于高精度过零检测的继电器保护电路，其特征在于：所述整流电路还包括第八电阻R8和第十电阻R10，所述第二二极管D2的正极通过所述第八电阻R8与所述电源火线ACL1连接，所述光耦U1的阴极通过所述第十电阻R10与所述电源零线ACN1连接。4.如权利要求1所述的基于高精度过零检测的继电器保护电路，其特征在于：所述整流电路包括整流桥DB1，所述整流桥DB1的第一输入端AC1与电源火线ACL1连接，第二输入端AC2与电源零线ACN1连接，第一输...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙茂植，赵江，李刚祥，葛群虎，严朝磊，
申请(专利权)人：杭州凤凰智能控制有限公司，
类型：发明
国别省市：
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