[實用新型]一種電網電壓過零點的檢測電路

有效

• 申請號: 201220331796.5
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN202710648U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 陳橋梁;王軍華;倪嘉;徐西昌
• 申請（專利權）人: 西安龍騰新能源科技發展有限公司
• 主分類號: G01R19/175
• 分類號: G01R19/175
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術領域

本實用新型涉及一種電網電壓過零點的檢測電路。

背景技術

在目前大多數光伏逆變器，有源濾波器等直接并網的電力電子設備中，都需要檢測電網電壓的正向或者負向過零點的時刻或者相位信息，以檢測到的時刻或者相位為基準，通過電力電子變換，實現向電網輸送有功、無功能量或者高次諧波，目前通常有兩種實現方法，一種是通過模擬電路實現過零檢測，另一種是通過軟件鎖相環實現。

模擬電路實現過零點檢測，通常是使用采集并縮小的電網電壓信號和零電位（或某一電位）用一個比較器比較，當電網電壓大于零電位（或某一電位）時，比較器輸出高電平，當電網電壓小于零電位（或某一電位）時，比較器輸出低電平。這一方法存在的問題是當零電位（或某一電位）稍有波動時，電網電壓過零點就會偏移，檢測到的電網電壓過零點就會偏移導致電力電子設備給定相位出現偏差。

實用新型內容

本實用新型所解決的技術問題是提供一種避免了參考電壓波動帶來的過零點檢測波動，提高了檢測精度的電網電壓過零點的檢測電路。

為解決上述的技術問題，本實用新型采取的技術方案：

一種電網電壓過零點的檢測電路，其特殊之處在于：包括運算放大器U1、比較器U2，運算放大器U1的輸出端經電阻R2與比較器U2的負極連接，運算放大器U1的正極接地，運算放大器U1的負極一路經電阻R1與比較器U2的正極連接，另一路與電阻R2的一端連接，電阻R1與比較器U2的正極之間連接有接地的電容C1，電阻R2與比較器U2的負極之間連接有接地的電容C2。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果：

（1）??????????????、只需要采集電網電壓就可以做比較得到電網電壓過零點信息，不需要增加電壓做比較的參考電位。

（2）??????????????、由于不需要增加參考電位，所以避免了參考電壓波動帶來的過零點檢測波動，提高了檢測精度。

（3）??????????????、由于不需要增加參考電位，所以在減小了電路板布局難度，從另一方面提高了檢測可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

參見圖1，本實用新型包括運算放大器U1、比較器U2，運算放大器U1的輸出端經電阻R2與比較器U2的負極連接，運算放大器U1的正極接地，運算放大器U1的負極一路經電阻R1與比較器U2的正極連接，另一路與電阻R2的一端連接，電阻R1與比較器U2的正極之間連接有接地的電容C1，電阻R2與比較器U2的負極之間連接有接地的電容C2。

本實用新型的電網電壓通過變送器或者電阻分壓的形式將市電轉化為比較器工作電壓范圍內的小電壓信號，再將轉化后的小信號分為兩路，一路通過電阻和電容構成的高頻吸收回路，取除電壓信號中頻率比較高的干擾信號后，連接至比較器輸入的正端。另一路先經過一個由運算方法器構成的反相電路，把采集到的正弦波正電壓轉為負電壓，把采集到正弦波負電壓轉為正電壓，再經過和第一路相同的由電阻和電容構成的高頻吸收回路，最后和第一路連接到同一個比較器，連接到比較器的負端。

具體原理如下：

（1）、當采集到的電網電壓為正向電壓時，比較器正端采集到就是正電壓，比較器負端采集到的電壓為和正端幅值相等符號相反的電壓值，此時比較器正端大于負端，輸出高電位。

（2）、當采集到的電網電壓為負向電壓時，比較器正端采集到就是負電壓，比較器負端采集到的電壓為和正端幅值相等符號相反的電壓值，此時比較器正端電壓小于負端電壓，輸出低電位。

（3）、通過數字處理器檢測高電位上升沿，計算相鄰兩個上升沿之間的間距時間，這個時間的導數就是電網電壓的頻率值。

本實用新型的意圖是判斷電網電壓過零點，并輸出一個電平翻轉信號給數字處理器，再通過數字處理器計算電網電壓頻率及起始點，并控制電力電子設備輸出和電網同頻同相的電流波形。

參見圖1，a點是電網電壓等比縮小后的波形，可以認為是和電網電壓同頻同相，只是幅值相應縮小的信號，這個信號幅值必須在U1，U2的工作電壓范圍內。