[發明專利]一種基于電磁感應的過零檢測裝置和檢測方法

在審

• 申請號: 201810599218.1
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN109061277A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 文博;梁江飛;張超鵬;孫佳佳;張驥超;韓俊俊
• 申請（專利權）人: 南京熊貓電子制造有限公司
• 主分類號: G01R19/175
• 分類號: G01R19/175
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 莫英妍;夏平

本發明提出一種基于電磁感應的過零檢測裝置，包括：交流電源提供交流信號；電磁感應單元把交流電信號轉化為低壓交流信號，電磁感應單元的輸入端靠近交流電源負載導線設置，電磁感應單元的輸出端與交流信號放大單元的輸入端連接；交流信號放大單元放大低壓交流信號的正半波信號并輸出，輸出端與過零比較單元的輸入端連接；過零比較單元比較經過放大處理后的低壓交流信號與過零檢測信號，輸出過零信號并把該信號輸出給微處理器；微處理器根據過零信號確定交流電信號的過零點。本發明電路簡單、成本較低，不需要隔離輸出單元電路，只需要電磁感應單元和過零比較單元即可實現高壓交流電源的過零檢測，在負載變化較大時能即時跟蹤過零點。

技術領域

本發明屬于電子技術領域，尤其是一種基于電磁感應的過零檢測裝置和檢測方法。

背景技術

目前，智能家電的發展十分迅猛。而過零檢測電路則在智能家電系統中得到廣泛的應用。現有的過零檢測電路多是用電阻分壓或穩壓管的方式獲得過零點，這種方法雖然容易實現、成本較低，但在電氣隔離和抗干擾能力方面較差；有的過零檢測用RC方式從電網取電，但由于電阻在工作中不斷耗電導致功耗較大；有的則直接在電力線上面串接限流電阻，直接驅動光耦器件，檢測過零信號，該方式結構簡單，能起到隔離作用，但也是功耗較大，且信號存在偏移。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種基于電磁感應的過零檢測裝置和檢測方法，解決現有技術的過零檢測電路電氣隔離和抗干擾能力差、成本高以及功耗大的問題。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種基于電磁感應的過零檢測裝置，包括依次連接的交流電源、電磁感應單元、交流信號放大單元、過零比較單元和微處理器；

交流電源，用于提供交流信號；

電磁感應單元，用于把交流電信號轉化為低壓交流信號，電磁感應單元的輸入端靠近交流電源負載導線設置，電磁感應單元的輸出端與交流信號放大單元的輸入端連接；

交流信號放大單元，用于放大低壓交流信號的正半波信號并輸出，輸出端與過零比較單元的輸入端連接；

過零比較單元，用于比較經過放大處理后的低壓交流信號與過零檢測信號，輸出過零信號并把該信號輸出給微處理器；

微處理器，用于根據過零信號確定交流電信號的過零點。

可選的，過零檢測信號為方波信號，且過零檢測信號的相位與低壓交流信號的相位同步。

可選的，電磁感應單元包括第一電感、第一電容和第二電容，第一電感與第一電容并聯，第一電感與第一電容的一共接點串聯第二電容，第一電感與第一電容的另一共接點是電磁感應單元的輸入端，第二電容的另一端是電磁感應單元的輸出端。

可選的，第一電感為m個串聯的電感，第一電容為n個并聯的電容，m、n均為正整數。

可選的，交流信號放大單元包括第一運算放大器、第一電阻和第二電阻，第一運算放大器的正向信號輸入端連接電磁感應單元的輸出端，第一電阻的一端與第二電阻的一端連接，第一電阻的另一端接地，第一電阻與第二電阻的共接點連接第一運算放大器的負向信號輸入端，第二電阻的另一端連接第一運算放大器的輸出端，第二電阻與第一運算放大器輸出端的共接點是交流信號放大單元的輸出端，且第一電阻的阻值遠小于第二電阻的阻值。

可選的，第一電阻為p個相互串并聯的電阻，第二電阻為q個相互串并聯的電阻，p、q均為正整數。

可選的，過零比較單元包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第一比較器、第三電容和第一二極管，