[發(fā)明專利]交流電壓采樣電路和方法

有效

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• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104198801B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 張嘉鑫;卓森慶;李發(fā)順
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 李芙蓉,李雙皓

技術領域

本發(fā)明涉及電子領域，特別是涉及一種交流電壓采樣電路和方法。

背景技術

由于交流電壓的方向和幅值隨時間變化，對交流電壓進行采樣時通常采用電壓互感器進行隔離降壓后，再進行交流電壓和相位的采樣。但是，電壓互感器精度不高，所采集的交流電壓誤差較大。

采用將交流電壓整流后，配合過零信號，進行交流電壓和相位的采樣的方法，整流后級需要連接較大負載，以保證整流后的電壓能接近零點，但整流二極管的壓降導致整流后的電壓無法達到零點，使得通過將交流電壓整流并配合過零信號進行交流電壓和相位的采樣精度較低。

發(fā)明內容

基于此，有必要針對現有的交流電壓采樣誤差較大和采樣精度較低的問題，提供一種交流電壓采樣電路和方法。

為實現本發(fā)明目的提供的一種交流電壓采樣電路，包括第一采樣電路、第二采樣電路和比較模塊；

所述第一采樣電路的輸入端與交流電源的相線電連接，所述第一采樣電路的第一輸出端與所述交流電源的零線電連接，用于采集所述交流電源輸出交流電壓時的第一電壓；

所述第二采樣電路的輸入端與所述零線電連接，所述第二采樣電路的第一輸出端與所述相線電連接，用于采集所述交流電源輸出所述交流電壓時的第二電壓；

所述比較模塊的第一輸入端和第二輸入端分別與所述第一采樣電路的第二輸出端和所述第二采樣電路的第二輸出端電連接，根據所述第一采樣電路的第二輸出端輸出的所述第一電壓和所述第二采樣電路的第二輸出端輸出的所述第二電壓，得到所述交流電壓。

在其中一個實施例中，所述第一采樣電路包括第一電阻、第二電阻和第一二極管；

所述第一電阻的一端為所述第一采樣電路的輸入端，與所述相線電連接；

所述第一電阻的另一端與所述第二電阻的一端電連接，且所述第一電阻與所述第二電阻的連接端為所述第一采樣電路的第二輸出端；

所述第二電阻的另一端與所述第一二極管的正極電連接后，耦合至參考電壓端；

所述第一二極管的負極為所述第一采樣電路的第一輸出端，與所述零線電連接。

在其中一個實施例中，所述第二采樣電路包括第三電阻、第四電阻和第二二極管；

所述第三電阻的一端為所述第二采樣電路的輸入端，與所述零線電連接；

所述第三電阻的另一端與所述第四電阻的一端電連接，且所述第三電阻與所述第四電阻的連接端為所述第二采樣電路的第二輸出端；

所述第四電阻的另一端與所述第二二極管的正極電連接后，耦合至所述參考電壓端；

所述第二二極管的負極為所述第二采樣電路的第一輸出端，與所述相線電連接。

在其中一個實施例中，所述比較器包括判斷模塊和第一計算模塊；

所述判斷模塊，用于判斷所述第一電壓和所述第二電壓之間的大小關系；

當所述判斷模塊判斷出所述第一電壓大于或等于所述第二電壓時，所述第一計算模塊根據所述第一電壓和所述第二電壓計算得到所述交流電壓為：

其中，u_AC表征所述交流電源輸出的所述交流電壓；R₁表征所述第一電阻的阻值；R₂表征所述第二電阻的阻值；R₃表征所述第三電阻的阻值；R₄表征所述第四電阻的阻值；V1表征所述第一電壓；V2表征所述第二電壓。

在其中一個實施例中，所述比較器還包括第二計算模塊；

當所述判斷模塊判斷出所述第一電壓小于所述第二電壓時，所述第二計算模塊根據所述第一電壓和所述第二電壓計算得到所述交流電壓為：

在其中一個實施例中，還包括第三二極管和第四二極管；

所述第三二極管的正極與所述交流電源的所述零線電連接，所述第三二極管的負極耦合至參考電壓端；

所述第四二極管的正極與所述交流電源的所述相線電連接，所述第四二極管的負極耦合至所述參考電壓端。

在其中一個實施例中，還包括第五電阻，所述第五電阻的一端與所述第三二極管的負極和所述第四二極管的負極電連接，所述第五電阻的另一端耦合至所述參考電壓端。

相應的，基于上述任一種交流電壓采樣電路，本發(fā)明還提供了一種交流電壓采樣方法，采用前面任一所述的交流電壓采樣電路進行采樣，包括如下步驟：

所述交流電壓采樣電路中的第一采樣電路和第二采樣電路分別采集交流電源輸出交流電壓時的第一電壓和第二電壓；

所述交流電壓采樣電路中的比較模塊根據所述第一電壓和所述第二電壓，得到所述交流電壓；