[發(fā)明專利]電表系統(tǒng)的過零檢測(cè)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010267502.2
• 申請(qǐng)日: 2010-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN102385000A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫奉健;王春國(guó);方佰其
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳長(zhǎng)城開發(fā)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/175
• 分類號(hào): G01R19/175;G01R15/22
• 代理公司: 深圳市隆天聯(lián)鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44232
• 代理人: 周惠來

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電表系統(tǒng)，尤其涉及一種在載波電表中的過零檢測(cè)電路。

背景技術(shù)

電力線載波通訊技術(shù)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)抄表領(lǐng)域，這種通訊方式經(jīng)常需要精確檢測(cè)電力線上交流電的過零點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)正常的通訊。現(xiàn)有的過零檢測(cè)電路多是用電阻分壓或穩(wěn)壓管的方式獲得過零點(diǎn)，這種方法雖然容易實(shí)現(xiàn)、成本較低，但在電氣隔離和抗干擾能力等方面較差；有的檢測(cè)電路需要專用電源向其供電，成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用較多的PCB面積，難以在體積較小的系統(tǒng)中使用。并且，在載波電表中，通常設(shè)置有多種人體可接觸的弱電接口，而電表本身是掛在電力線上的，電表內(nèi)部的元器件很可能帶有危害人身安全的高壓交流電，如果不進(jìn)行有效的隔離的話，會(huì)比較容易導(dǎo)致觸電事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提出一種能夠精確檢測(cè)高壓交流的過零點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)高壓交流隔離的過零檢測(cè)電路。

本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案包括，提出一種電表系統(tǒng)的過零檢測(cè)電路，包括：過零檢測(cè)單元，其包括輸入端、輸出端、電源端和電源地，該輸入端與高壓交流的相線相連，該地與高壓交流的零線相連；供電單元，其輸入連接在高壓交流的相線和零線之間，其輸出連接該過零檢測(cè)單元的電源端和電源地；隔離單元，包括相互隔離的輸入側(cè)和輸出側(cè)，該輸入側(cè)串接在該過零檢測(cè)單元的電源端和輸出端之間，該輸出側(cè)提供檢測(cè)結(jié)果，其中，當(dāng)高壓交流的相線上的電壓處于正半周的時(shí)候，該輸入側(cè)維持在截止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)高壓交流的相線上的電壓由正半周往負(fù)半周地過零的時(shí)候，該輸入側(cè)由截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)高壓交流的相線上的電壓處于負(fù)半周的時(shí)候，該輸入側(cè)維持在導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)高壓交流的相線上的電壓由負(fù)半周往正半周地過零的時(shí)候，該輸入側(cè)由導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。

該過零檢測(cè)單元包括檢測(cè)電阻、輸入保護(hù)二極管、輸入電阻和相互級(jí)聯(lián)的兩個(gè)三極管，該檢測(cè)電阻串接在高壓交流的相線與該輸入電阻之間，該輸入電阻串接在該檢測(cè)電阻和該相互級(jí)聯(lián)的兩個(gè)三極管的輸入端之間，該輸入保護(hù)二極管的正極接電源地、負(fù)極與該檢測(cè)電阻與輸入電阻的連接端相連。

該相互級(jí)聯(lián)的兩個(gè)三極管包括第一個(gè)三極管和第二個(gè)三極管；該第一個(gè)三極管為NPN型，其基極與該輸入電阻相連，其集電極經(jīng)由一電阻與該電源端相連，其發(fā)射極與電源地相連；該第二個(gè)三極管為NPN型，其基極與該第一個(gè)三極管的集電極相連，其集電極與該隔離單元的輸入側(cè)相連，其發(fā)射極與電源地相連。

該檢測(cè)電阻包括多個(gè)串聯(lián)的電阻。

該過零檢測(cè)單元還包括與該輸入保護(hù)二極管并聯(lián)的電容。

該供電單元包括取電電阻、穩(wěn)壓二極管、整流二極管和蓄電電容，該取電電阻、整流二極管和蓄電電容相互串聯(lián)地設(shè)置在高壓交流的相線和零線之間，該整流二極管的正極與取電電阻相連，該穩(wěn)壓二極管的正極與高壓交流的零線相連、負(fù)極與該整流二極管的正極相連。

該蓄電電容包括一個(gè)電容或者相互并聯(lián)的至少兩個(gè)電容。所述的電容可以是有極性的電解電容，也可以是無極性的陶瓷電容。

該取電電阻包括多個(gè)串聯(lián)的電阻。

該隔離單元包括光藕器件，其包括位于輸入側(cè)的發(fā)光二極管和輸出側(cè)的光敏三極管，該光敏三極管連接直流電源，該光敏三極管的發(fā)射極連接該直流電源的接地端，集電極經(jīng)由電阻連接該直流電源的電源端，該集電極可直接提供檢測(cè)結(jié)果的輸出，或者，該集電極可連接反相電路，由該反相電路提供檢測(cè)結(jié)果的輸出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的電表系統(tǒng)的過零檢測(cè)電路，能夠精確檢測(cè)高壓交流的過零點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)高壓交流隔離。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電表系統(tǒng)的過零檢測(cè)電路實(shí)施例的電原理圖。

圖2是本發(fā)明的電表系統(tǒng)的過零檢測(cè)電路實(shí)施例的輸入與第一種輸出波形圖。

圖3是本發(fā)明的電表系統(tǒng)的過零檢測(cè)電路實(shí)施例的輸入與第二種輸出波形圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步地詳盡闡述。

圖1是本發(fā)明的電表系統(tǒng)的過零檢測(cè)電路實(shí)施例的電原理圖。該過零檢測(cè)電路包括：過零檢測(cè)單元、供電單元和隔離單元。