[發明專利]一種交流電源功率因數隔離檢測接口電路

有效

• 申請號: 201710687732.6
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107478900B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 嚴添明;陳金佳;鄭曉青;江春梅;徐燎源
• 申請（專利權）人: 黎明職業大學
• 主分類號: G01R21/00
• 分類號: G01R21/00;G01R21/06;G01R15/22;G01R1/30
• 代理公司: 泉州市誠得知識產權代理事務所(普通合伙) 35209
• 代理人: 程文敢

1.一種交流電源功率因數隔離檢測接口電路，其特征在于：包括交流電壓隔離檢測電路、交流電流隔離檢測電路、電壓電流放大電路、功率因數顯示接口電路、直流電源、交流電源電壓輸入端和交流電源電流取樣端；

所述電壓電流放大電路包括雙集成運放器IC28、電阻R182、電阻R183、電阻R184、電阻R185、電阻R204、電阻R205、電阻R207、電阻R217、電位器RP30、電位器RP33、電位器RP36、電位器RP37、極性電容C137、極性電容C148，所述雙集成運放器IC28采用雙集成運放器LM358，所述雙集成運放器IC28的VCC端連接有直流電源，所述電阻R182的第一端、電阻R183的第一端、電阻R184的第一端、電阻R185的第一端分別與雙集成運放器IC28的VCC端電連接，所述電阻R182的第二端分別與極性電容C137的正極端、電阻R204的第一端、雙集成運放器IC28的1IN+端電連接，所述電容C137的負極端與交流電壓隔離檢測電路輸出端電連接，所述電阻R183的第二端分別與電阻R205第一端、電位器RP30第一端、電位器RP30的調整端、雙集成運放器IC28的1IN-端電連接，所述電位器RP30的第二端與雙集成運放器IC28的1OUT端電連接，所述電阻R205的第二端與電位器RP37的第一端電連接，所述電阻R184的第二端分別與雙集成運放器IC28的2IN+端、極性電容C148的正極端、電阻R217的第一端電連接，所述極性電容C148的負極端與交流電流隔離檢測電路的輸出端電連接，所述電阻R185的第二端分別與雙集成運放器IC28的2IN-端、電阻R207第一端、電位器RP33的第一端、電位器RP33的調整端電連接，所述雙集成運放器IC28的2OUT端與電位器RP33的第二端電連接，所述電阻R207的第二端與電位器RP36的第一端電連接，所述電阻R204第二端、電阻R217第二端、電位器RP37第二端、電位器RP37調整端、電位器RP36第二端、電位器RP36調整端均接地；

所述功率因數顯示接口電路包括雙電壓比較器IC39，兩輸入端異或門芯片IC41，電阻R228、電阻R232、電阻R233、電阻R235、電阻R236、電阻R237、電阻R241、電阻R242、電位器RP45、電位器RP46，所述雙電壓比較器IC39采用雙電壓比較器LM393,所述雙電壓比較器IC39的VCC端和兩輸入端異或門芯片IC41的VDD端均連接有直流電源，所述雙電壓比較器IC39的VCC端分別與電阻R233第一端、電阻R235第一端、電阻R236第一端、電阻R237第一端電連接，所述電阻R233的第二端分別與雙電壓比較器IC39的1IN-端、電阻R241的第一端電連接，所述電阻R235第二端分別與雙電壓比較器IC39的2IN-端、電阻R242的第一端電連接，所述R236第二端分別與雙電壓比較器IC39的1OUT端、兩輸入端異或門芯片IC41的A輸入端電連接，所述R237第二端分別與雙電壓比較器IC39的2OUT端、兩輸入端異或門芯片IC41的B輸入端電連接，所述電阻R232的第一端與雙集成運放器IC28的1OUT端電連接，所述電阻R232的第二端分別與雙電壓比較器IC39的1IN+端、電位器RP45第一端電連接，所述電阻R228的第一端與雙集成運放器IC28的2OUT端電連接，所述電阻R228的第二端分別與雙電壓比較器IC39的2IN+端、電位器RP46第一端電連接，所述電阻R241的第二端、電阻R242的第二端、電位器RP45的第二端、電位器RP45的調整端、電位器RP46的第二端、電位器RP46的調整端、雙電壓比較器IC39的GND端、兩輸入端異或門芯片IC41的GND端均接地，所述兩輸入端異或門芯片IC41的XOR端為功率因數顯示接口電路輸出端；

所述交流電壓隔離檢測電路包括第一降壓限流電路、第一半波整流濾波電路、第一精密穩壓偏置電路、第一光耦隔離調制電路、電壓取樣電路、第一隔直耦合電容；所述降壓限流電路包括電阻R190和電阻R197，電阻R190起降壓限流作用，電阻R197起限壓作用；所述半波整流濾波電路包括二極管D36和極性電容C135，二極管D36起半波整流作用，極性電容C135起濾波平滑作用；所述精密穩壓偏置電路包括電阻R191、電位器RP32、極性電容C136和精密三端穩壓塊IC31，通過精密穩壓偏置電路為光耦合器IC32提供偏置電壓，使光耦合器IC32工作在線性區域；所述光耦隔離電路包括電阻R180、電阻R192、電阻R199、光耦合器IC32、非極性電容C132，電阻R192和電阻R199為隔離電阻，電阻R180和非極性電容C132組成電源退耦電路；所述電壓取樣電路包括電阻178和電阻R179，所述隔直耦合電容采用極性電容C131，所述光耦合器IC32采用光耦合器PC817；

所述電阻R178第一端和電阻R190的第一端分別與交流電源電壓輸入端電連接，所述電阻R178第二端分別與電阻R179第一端、極性電容C131的負極端電連接，所述電阻R179的第二端接地，所述極性電容C131的正極端與光耦合器IC32的陽極端電連接，所述電阻R190第二端分別與電阻R197第一端和二極管D36的正極端電連接，所述二極管D36的負極端分別與電阻R191第一端和電容C135的正極端電連接，所述電阻R191第二端分別與極性電容C136的正極端、精密三端穩壓塊IC31的輸出端、電位器RP32第一端、電阻R192第一端電連接，所述電阻R192第二端與光耦合器IC32陽極端電連接，所述精密三端穩壓塊IC31的輸入端與電位器RP32的調節端電連接，所述電阻R199的第一端與光耦合器IC32陰極端電連接，所述電阻R197第二端、電阻R199第二端、電位器RP32第三端、極性電容C135負極端、極性電容C136負極端、精密三端穩壓塊IC31的公共端均連接到共用線端NO,所述光耦合器IC32的發射極為交流檢測電壓輸出端，所述光耦合器IC32的集電極通過電阻R180連接直流電源，所述光耦合器IC32的集電極還通過電容C132接地；

所述交流電流隔離檢測電路包括第二降壓限流電路、第二半波整流濾波電路、第二精密穩壓偏置電路、第二光耦隔離調制電路、第二隔直耦合電容；所述降壓限流電路包括電阻R214和電阻R219，電阻R214起限流作用，電阻R219起降壓作用；所述半波整流濾波電路包括二極管D41和極性電容C146，二極管D41起半波整流作用，極性電容C146起濾波作用；所述精密穩壓偏置電路包括電阻R215、電位器RP39、極性電容C147、精密三端穩壓塊IC36，通過精密穩壓偏置電路為光耦合器IC37提供偏置電壓，使光耦合器IC37工作在線性區域；所述光耦隔離調制電路包括電阻R206、電阻R216、電阻R223、光耦合器IC37、非極性電容C143，電阻R216和電阻R223為隔離電阻，電阻R206和非極性電容C143組成電源退耦電路；所述隔直耦合電容采用極性電容C140，所述光耦合器IC32采用光耦合器PC817；

交流電源電流取樣端通過極性電容C140與光耦合器IC37的陽極電連接，所述電阻R214第一端與交流電源電壓輸入端電連接，所述電阻R214第二端分別與電阻R219第一端和二極管D41的正極端電連接，所述二極管D41的負極端分別與電阻R215第一端和極性電容C146的正極端電連接，所述電阻R215第二端分別與極性電容C147的正極端、精密三端穩壓塊IC36的輸出端、電位器RP39第一端、電阻R216第一端電連接，所述電阻R216第二端與光耦合器IC37陽極端電連接，所述精密三端穩壓塊IC36的輸入端與電位器RP39的調節端電連接，所述電阻R223的第一端與光耦合器IC37陰極端電連接，所述電阻R219第二端、電阻R223第二端、電位器RP39第三端、極性電容C146負極端、極性電容C147負極端、精密三端穩壓塊IC36的公共端均連接到共用線端NO,所述光耦合器IC37的發射極為交流檢測電流輸出端，所述光耦合器IC37的集電極通過電阻R206連接直流電源，所述光耦合器IC37的集電極還通過非極性電容C143接地。

2.根據權利要求1所述的一種交流電源功率因數隔離檢測接口電路，其特征在于：所述第一光耦隔離調制電路包括電阻R180、電阻R192、電阻R199、光耦合器IC32、非極性電容C132，所述光耦合器IC32采用光耦合器PC817，所述光耦合器IC32的陽極端和陰極端分別通過電阻R192和電阻R199與第一穩壓偏置電路電連接，所述光耦合器IC32的發射極與電壓電流放大電路的極性電容C137負極端電連接，所述光耦合器IC32的集電極通過電阻R180電連接有直流電源，所述光耦合器IC32的集電極通過非極性電容C132接地；所述第二光耦隔離調制電路包括電阻R216、電阻R223、光耦合器IC37、非極性電容C143，所述光耦合器IC37采用光耦合器PC187，所述光耦合器IC37的陽極端和陰極端分別通過電阻R216和電阻R223與第二穩壓偏置電路電連接，所述光耦合器IC37的發射極與電壓電流放大電路的極性電容C148負極端電連接，所述光耦合器IC37的集電極通過電阻R206電連接有直流電源，所述光耦合器IC32的發射極還通過非極性電容C143接地。