2个 隔离型的 过零检测电路

合集下载

光耦过零检测波形

光耦过零检测波形

光耦过零检测波形
过零检测波形是指通过观察交流电信号的变化趋势来判断其零点(即正负交替变化的点)的方法。

光耦过零检测波形是利用光耦件来实现过零检测。

光耦件是一种能够在输入端和输出端之间通过光信号进行隔离的器件。

光耦过零检测波形的基本原理是:将交流电信号经过电阻分压电路后,输入到光耦件的输入端,当输入端电压经过顺相位比特定阈值大的变化时,光耦件的输出端会产生一个顺相位脉冲信号;当输入端电压经过逆相位比特定阈值小的变化时,光耦件的输出端会产生一个逆相位脉冲信号。

根据这两个脉冲信号的变化,可以判断信号的过零点。

光耦过零检测波形的具体形式会根据不同的电路设计和光耦件特性而有所不同。

一般而言,顺相位脉冲信号和逆相位脉冲信号的幅值会有一定差异,以便于后续电路进行进一步判断和处理。

此外,为了减小误判和提高过零检测的准确性,可以对脉冲信号进行滤波或者增加一些辅助电路设计。

总而言之,光耦过零检测波形是一种利用光耦件隔离输入输出信号的方法来判断交流电信号过零点的波形。

它具有隔离性强、灵敏度高、抗干扰能力强等优点,在许多应用场合得到广泛应用。

HT46R47对AC过零信号进行检测

HT46R47对AC过零信号进行检测

f AC _ line
=
1 158x125us
=
50.63Hz
其中,定时中断子程序 TMR_ISR 流程图如图 12 所示。
START
Save locale data
1st
N
interrupt ?
Y
Set interrupt flag Clear the counting
value
Clear interrupt flag Save the counting value
电流 Ij < I peak (400µA)而又不会出现波形变形。
图 4 ZCD 电路实际波形 (无负载) 5
HT46R47 对 AC 过零信号进行检测
图 5 ZCD 电路实际波形 (有负载)
图 6 ZCD 电路实际波形 (上升时间) 6
HT46R47 对 AC 过零信号进行检测
注意:当输入 230V 电压时,限流电阻两端需要承受的最大电压大约是 325V。因此,为了 避免过压而损害电阻之现象发生,通常情况下我们会外接两个电阻器。例如,对于如 1206 SMD (Surface Mount Device) 类型的电阻器来说,它们的耐压值只有 200V,这时就需要外 接两个电阻器。
在该应用范例中,我们将以 HT46R47 为母体,利用这种方法制作一款检测 AC 电源工作频 率的 Demo Board。接下来,将详细介绍这种方法的设计过程与注意事项。
工作原理
该应用电路的一个特点在于在所有 Holtek MCU 的 I/O Pin 上存在一个保护电路,即在 MCU I/O Pin 上分别接有两个 PN 结二极管:一个与 VDD 相接;另一个与 VSS 相接,如图 3 所 示。这样的设计,可以保护 I/O Pin 免受浪涌电压或者 HF-noise 的冲击而造成 EOS 损坏。 并且可以直接将高电压信号通过一个或者两个限流电阻接到 I/O Pin 上,这样就可以接成 ZCD (Zero Crossing Detection) 电路。通过读取该 I/O Pin 上的信号,就可以控制或者测量来 自 AC 电源之参数,如过零点、相线频率和相角等。这种方法主要应用于使用 AC 电源之 产品上,特别是家用电器。在该应用范例中,我们利用这个原理设计了一款检测 AC 电源 频率的 Demo Board。借此说明这个原理。

过零检测

过零检测

整个主控板上有三种电压:AC220V、DC12V和DC5V。

AC220V直接给压缩机、室外风机、室内风机和负离子产生器供电;AC220V经过降压,变为DC12V和DC5V,用于继电器和微控系统供电。

供电系统如图4-3所示,AC220V先经过变压器降压,然后从插座J1输入,经过整流桥进行全波整流,通过电容C2滤波,得到DC12V,再经过稳压片7805稳压,得到DC5V。

图中的采样点ZDS用于过零点的检测,二极管D1防止滤波电容C2 对采样点ZDS的影响。

图4-3供电系统4.4 过零检测电路过零检测电路如图4-4所示,用于检测AC220V的过零点,在整流桥路中采样全波整流信号,经过三极管及电阻电容组成整形电路,整形成脉冲波,可以触发外部中断,进行过零检测。

采样点和整形后的信号如图4-5所示。

过零检测的作用是为了控制光耦可控硅的触发角,从而控制室内风机风速的大小。

图4-4过零检测电路本文介绍的这种过零调功电路虽然简单,却能可靠的工作。

它适合于各类电热器具的调功,串激式电机的调功等。

可供电气工作人员参考。

字串6该装置的电路工作原理如图1所示()。

它是由电源电路、交流电过零检测电路、十进制计数器/脉冲分配器及双向可控硅等组成。

220V市电经电源变压器T降压后,由二极管VD1、VD2构成的全波整流电路整流,由C滤波后供给整机电路工作。

经二极管VD3、VD4全波整流后,得到的脉动直流电压经R1后加到运算放大器IC1的反相输入端。

当脉动电压过零(也就是交流电压过零)时,IC1便出现过零脉冲。

IC2用于对过零脉冲进行计数和脉冲分配,从而产生可控硅触发信号。

S是功率调节开关,通过S改变IC2计数方式来调节交流负载的功率。

例如,当S位于“3”档时,IC2进行四进制计数,每输入4个过零脉冲仅产生2个触发脉冲去触发双向可控硅导通,因而该档为半功率档。

图中给出了4档,由于IC2具有10个输出端,将这些输出端适当的组合,就可以获得不同的功率档。

三相交流电源过零点及相序检测电路设计

三相交流电源过零点及相序检测电路设计
摘 要 :基 于 目前 三相 交流 电源过 零 点 检 测 电路 过 零 点检 测 不 准 确 或 成本 高 的 问题 。 文 中设 计 了一种 经 济 实用、过 零 点检 测 准确 且 具 有 相 序检 测 和缺 相 检 测 的 电路 。 由 于三 相 三 线制 电 源没 有 零线 ,该 电路 首先 构建 了一条 零 线 , 使 线 电压 变成 相 电压 ,利 用 比例 放 大 器 电路 降 压 ,然后 使 用 电压 比较 器 电路 产 生标 准 的方 波 , 在 交 流 电的 正 半周 期 比较 器输 出零 电 平 ,在 交流 电 的 负 半 周期 电压 比较 器输 出高 电平 。该 电 路 多次应用在 晶 闸管调压 电路 中,结果证明该电路具有较 高的可 靠性 和准确 性 。 关键 词 :三相 交 流 电源 ;过 零 点 ;相 序检测 ;电压比较器电路 中图分 类号 :TM46 文献标 识码 : A
收稿 日期 :2015—03—25 作者简介 :付燕星(1990一),女 ,工学硕士 ,研 究方向为低 压 电气产
品研发 ,智能电器 、仪器仪表等。
.. —
—ห้องสมุดไป่ตู้
132 ·-——
没有零线 ,缺少作为基准的零点位 ,这给单片机检测 相 电压过零点带来难度 ,本文需要构建零点电路使 线 电压变成相电压。将三相相电压接到三组阻值相 同 、星 型连 接 的电阻 上 ,如 图 2所 示 。设 中心点 电压 为 ,三相 交流 电压 U相 、 相 、 相相 位依 次 相差 120。,Uu+ +U =0。根 据结 点 电流定律 :
(School of Electrical Information Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,Jiangsu Province,China) Abstract: Because the cost of three phase AC power supply pass-zero detect circuit is expensive,and the detection is not accurate nowadays. A novel circuit for three-phase AC voltage zero—point inspecting and phase sequence self-adaptation and phase lack test is proposed in this paper. Firstly,because the three—phase three—wire system power supply hasn’t zero line,this circuit constructs a zero line,the line voltage converts the phase voltage. The purpose of proportional amplifier circuit is to reduce voltage. Then it generates accurate square wave by the voltage comparator circuit. In AC positive half period it generates zero voltage,and in AC negative half period it generates high voltage. This scheme’S time deviation only depends on amplif ier’S voltage jump speed.This circuit was applied in the circuit of 【hyristor voltage regulation many times.and the results indicate that this circuit has better reliability and

三相过零检测电路原理解说_概述说明以及解释

三相过零检测电路原理解说_概述说明以及解释

三相过零检测电路原理解说概述说明以及解释1. 引言1.1 概述:本篇文章主要介绍三相过零检测电路的原理、组成以及工作原理。

三相过零检测电路是一种用于检测交流信号中波形过零点的电路,通过检测波形的过零点,可以帮助我们实现对交流信号的精确控制和监测。

该电路在许多领域中得到广泛应用,如家庭电器、工业控制系统等。

1.2 文章结构:本文将按照以下结构进行阐述:首先在引言部分进行概述,解释文章的目的,并介绍文章的结构。

接下来,在第二部分中,详细说明三相过零检测电路的原理、组成以及其工作原理。

然后,在第三部分中,我们将深入讨论该电路的主要要点和功能特点。

紧接着,在第四部分中,通过实例分析和应用场景介绍展示该电路在实际应用中的价值与作用。

最后,在第五部分中,我们将总结全文并展望未来该领域可能进行的研究方向。

1.3 目的:本文旨在为读者提供一个全面且易于理解的关于三相过零检测电路的介绍。

通过阅读本文,读者将了解该电路的原理、组成和工作原理,以及其在实际应用中的主要特点和功能。

同时,本文也将通过实例分析和应用场景介绍,向读者展示该电路的具体应用价值。

最后,通过对全文进行总结和研究展望,希望能够引发读者对于该领域未来发展方向的思考,并为相关研究提供一定的参考依据。

2. 三相过零检测电路原理解说:2.1 原理概述:三相过零检测电路是一种用于检测交流电源中三相信号的过零点的电路。

在交流电源中,正弦波的过零点是指波形经过0V且变向的时刻。

通过对这些过零点进行检测,我们可以获取到关于电源频率和相位的有用信息。

2.2 过零检测电路组成:三相过零检测电路由多个元件组成,包括但不限于运放、比较器、滤波器和触发器等。

其中,运放主要用于信号放大和滤波处理,比较器用于将输入信号与阈值进行比较,滤波器可用来去除噪声和杂散信号干扰,而触发器则是根据比较结果输出所需的逻辑信号。

2.3 检测方法及工作原理:三相过零检测电路有多种不同的方法和工作原理。

交流电过零点检测电路总结-推荐下载

交流电过零点检测电路总结-推荐下载

交流电过零点检测电路总结交流电的过零点检测方案较多,目前较常见的也是我之前所使用的方案如图1所示:图1 交流电光耦过零检测电路图1的电路可以检测到交流电经过零点的时间,但是它存在诸多的弊端,现列举如下:1.电阻消耗功率太大,发热较多。

220V交流电,按照有效值进行计算三个47K的电阻平均每个电阻的功率为220^2/(3*47k)/3=114.42mw。

对于0805的贴片电阻按照1/8w的功率计算,当前的消耗功率接近其额定功率,电阻发热大较大。

同时需要注意市电的有效值为220V,其峰值电压为311V,以此计算我们可以得到每个电阻的瞬时最大功率为228mw,严重超过了电阻的额定功率,因此使用是存在危险的。

2.光耦的过零点反应速度慢,TZA上升沿时间长。

实际测试发现光耦过零点上升沿和下降沿的跳变时间为120us左右(高低电平压差为3.3V)。

对于一般的应用可以接受,但是对于通信中的同步应用该反应时间将严重影响通信质量。

因为在120us内都可以认为是发生了过零事件,也就是说我对过零的判断可能存在最高达120us的偏差。

3.根据光耦的导通特性,该电路的零点指示滞后实际交流电发生的零点。

滞后时间可以根据光耦的导通电流计算,NEC2501的典型值是10ma,实际上,当前向电流达到1ma的时候光耦一般就已经导通了。

现以1ma电流计算,电阻3×47k=141k,则电压为141V,相应的滞后零点时间约为1.5ms。

假设0.5ma导通则电压为70V,则滞后时间为722us。

4.光耦导通时间较长,即光耦电流由0变为导通电流这个渐变过程较长,导致光耦特性边缘时间差异明显,产品一致性差。

假设以1ma作为光耦的导通电流,那么在220v交流电由0V变化到141V的过程需要1.5ms。

而因为期间的一致性问题,部分光耦可能会在0.5ma的时候就导通,部分可能在0.7ma的时候导通。

现假设一致性带来的最低导通电流为0.5ma,那么对应导通电压为71V,对应滞后零点时间为736us,这表明,不同光耦之间零点差异可能达到764us!(实际测试中我检测了10个样品,其中两个光耦导通性能差别最大的时间差达到50us,其他普遍在10us左右)。

交流电过零点检测电路总结

交流电过零点检测电路总结

交流电过零点检测电路总结交流电的过零点检测方案较多,目前较常见的也是我之前所使用的方案如图1所示:图1 交流电光耦过零检测电路图1的电路可以检测到交流电经过零点的时间,但是它存在诸多的弊端,现列举如下:1. 电阻消耗功率太大,发热较多。

220V交流电,按照有效值进行计算三个47K的电阻平均每个电阻的功率为220^2/(3*47k)/3=114.42mw。

对于0805的贴片电阻按照1/8w的功率计算,当前的消耗功率接近其额定功率,电阻发热大较大。

同时需要注意市电的有效值为220V,其峰值电压为311V,以此计算我们可以得到每个电阻的瞬时最大功率为228mw,严重超过了电阻的额定功率,因此使用是存在危险的。

2. 光耦的过零点反应速度慢,TZA上升沿时间长。

实际测试发现光耦过零点上升沿和下降沿的跳变时间为120us左右(高低电平压差为3.3V)。

对于一般的应用可以接受,但是对于通信中的同步应用该反应时间将严重影响通信质量。

因为在120us内都可以认为是发生了过零事件,也就是说我对过零的判断可能存在最高达120us的偏差。

3. 根据光耦的导通特性,该电路的零点指示滞后实际交流电发生的零点。

滞后时间可以根据光耦的导通电流计算,NEC2501的典型值是10ma,实际上,当前向电流达到1ma的时候光耦一般就已经导通了。

现以1ma电流计算,电阻3×47k=141k,则电压为141V,相应的滞后零点时间约为1.5ms。

假设0.5ma导通则电压为70V,则滞后时间为722us。

4. 光耦导通时间较长,即光耦电流由0变为导通电流这个渐变过程较长,导致光耦特性边缘时间差异明显,产品一致性差。

假设以1ma作为光耦的导通电流,那么在220v交流电由0V变化到141V的过程需要1.5ms。

而因为期间的一致性问题,部分光耦可能会在0.5ma的时候就导通,部分可能在0.7ma的时候导通。

现假设一致性带来的最低导通电流为0.5ma,那么对应导通电压为71V,对应滞后零点时间为736us,这表明,不同光耦之间零点差异可能达到764us!(实际测试中我检测了10个样品,其中两个光耦导通性能差别最大的时间差达到50us,其他普遍在10us左右)。

光电耦合器的管脚图及工作原理(优选.)

光电耦合器的管脚图及工作原理(优选.)

光电耦合器的管脚图及工作原理光电耦合器的作用及工作原理光电偶合器件(简称光耦)是把发光器件(如发光二极体)和光敏器件(如光敏三极管)组装在一起,通过光线实现耦合构成电—光和光—电的转换器件。

光电耦合器分为很多种类,图1所示为常用的三极管型光电耦合器原理图。

当电信号送入光电耦合器的输入端时,发光二极体通过电流而发光,光敏元件受到光照后产生电流,CE导通;当输入端无信号,发光二极体不亮,光敏三极管截止,CE不通。

对于数位量,当输入为低电平“0”时,光敏三极管截止,输出为高电平“1”;当输入为高电平“1”时,光敏三极管饱和导通,输出为低电平“0”。

若基极有引出线则可满足温度补偿、检测调制要求。

这种光耦合器性能较好,价格便宜,因而应用广泛。

图一最常用的光电耦合器之内部结构图三极管接收型4脚封装图二光电耦合器之内部结构图三极管接收型6脚封装图三光电耦合器之内部结构图双发光二极管输入三极管接收型4脚封装图四光电耦合器之内部结构图可控硅接收型6脚封装图五光电耦合器之内部结构图双二极管接收型6脚封装光电耦合器之所以在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰,使通道上的信号杂讯比大为提高,主要有以下几方面的原因:(1)光电耦合器的输入阻抗很小,只有几百欧姆,而干扰源的阻抗较大,通常为105~106Ω。

据分压原理可知,即使干扰电压的幅度较大,但馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小,只能形成很微弱的电流,由于没有足够的能量而不能使二极体发光,从而被抑制掉了。

(2)光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系,也没有共地;之间的分布电容极小,而绝缘电阻又很大,因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去,避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。

(3)光电耦合器可起到很好的安全保障作用,即使当外部设备出现故障,甚至输入信号线短接时,也不会损坏仪表。

因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。

(电路设计)过零检测电路探讨

(电路设计)过零检测电路探讨

过零检测电路是一个常见的应用,其中运算放大器用作比较器。

它常被用来追踪正弦波形的变化,比如从正到负或从负到正的过零点电压的情况。

它同样被可被用作方波生成器。

过零检测电路还有许多应用,比如标志信号发生器,相位计和频率计等。

过零检测电路可以用很多方法来设计,比如使用晶体管,使用运算放大器或是光耦IC等。

该文中我们将使用运算放大器来打造一个过零检测电路,正如上面所说,此处的运算放大器用作比较器。

过零检测电路的理想波形如下从上图中可以看出当正弦波形过零时,运算放大器会从正转负或是从负转正。

这就是过零检测器如何检测波形过零的。

如你所见,输出波形为一个方波,所以过零检测器也被成为方波生成电路。

所需元器件运算放大器(LM741)变压器(23OV到12V)9V电源电阻(10kΩ χ3)面包板导线示波器电路图230V电源给到一个12-0-12V的变压器,它的相位输出连接到运算放大器的二号引脚,零线与电池的接地端短接。

电池的征集引脚与运算放大器的第7号引脚相连(VCc)。

过零检测电路的原理在过零检测电路中,运算放大器的非反向引脚与地相连,从而作为参考电压, 而一个正弦波输入(Vin)则输入运算放大器的反向引脚,如电路图说是。

随后输入电压与参考电压作比较。

此处可以使用大部分运算放大器的IC,这里我们用的是LM741.现在,我们来考虑正弦波的正半轴。

我们知道当非反向引脚端的电压要低于反向引脚时,运算放大器的输出为低或处于反向饱和状态。

因此,我们会看到一个负电压的波形。

再来看正弦波的负半轴,非反向引脚(参考电压)的电压大于反向引脚(输入电压),所以运算放大器的输出为高或正向饱和状态。

因此,我们会看到一个正电压的波形,如下图所示。

使用光耦的过零检测电路我们上面提到设计过零检测电路有许多方式。

以下电路中我们使用了光耦来实现同样的过零检测电路。

通过观察输出电压你可以发现每当输入交流波过零时,输出波形为高。

5个常用过零检测电路方案(有隔离和非隔离)过零检测电路在电子产品中是常见的电路,常用来测量关于AC电源零点、电源频率和相关相角等参数。

过零检测电路有什么用?为什么要检测过零点?

过零检测电路有什么用?为什么要检测过零点?

过零检测电路有什么用?为什么要检测过零点?过零检测电路用于检测交流电的零点,利用零点的配合可以实现负载功率控制我们日常使用的是220V/50HZ的交流电,是以50HZ频率不断变换的正弦波电压。

过零检测电路可以检测到交流电正半波和负半波交变时的过零点。

过零点在电子产品设计中大有用处哦!过零检测电路原理可以用光耦设计隔离型的过零检测电路,也可以用三极管设计简易的过零检测电路。

光耦设计隔离型的过零检测电路:•使用两个光耦可以得到交流电的正、负半波变换的零点。

•交流电为正半波时上方光耦(U2)工作,光耦输出为低电平,当交流电接近零点时光耦(U2)停止工作,输出高电平。

•交流电为负半波时下方光耦(U3)工作,光耦输出为低电平,当交流电接近零点时光耦(U4)停止工作,输出高电平。

•交流电每次交变时,都得可以一个高电平输出。

三极管设计简易的过零检测电路:交流电的火线(L)经过一个整流二极管,通过电阻限流进入三极管的基极(B),当交流电为正半波时,三极管导通,交流电为负半波时,受整流二极管的阻隔,三极管载止;所以三极管的集电极可以得到50HZ的方波信号,方波的上升沿和下降沿都是交流电的过零点。

利用过零点控制双向可控硅导通角•交流电机的转速,发热管发热功率控制,都是需要交流电的过零点配合的。

•双向可控硅在交流电的正、负半波都可以导通。

只要在正弦波周期给双向可控硅提供一个触发脉冲信号,双向可控硅就会导通,在过零点的时候,双向可控硅又会自动关闭。

利用双向可控硅这些特性就可以控制交流电机转速或者发热管功率。

•设计可控硅驱动程序的时候,需要通过过零检测电路检测交流电的零点信号,检测到交流电零点后,根据转速或者功率需要,延时一定时间再给双向可控硅提供触发信号。

75%功率:检测到零点后,延后2.5ms触发可控硅导通(半个正弦波为10ms),交流电只有1/4的时间通过负载。

50%功率:检测到零点后,延后5ms触发可控硅导通(半个正弦波为10ms),交流电只有一半的时间通过负载。

东软过零检测电路检测标准及元器件选型要求

东软过零检测电路检测标准及元器件选型要求
2)探头 1 用于测量电力线实际过零点,建议采用推荐的测试电路。 若有 10:1 探头,并且输入耐压满足要求,则也可以直接测量。
3)示波器的触发功能必须以通道 1 为准,通道 1 必须为直流耦合,触发电平为 0V,否则测量的实际过零点将会有很大的偏差。
4)为了提高通道 1 过零点测量的精确度,示波器的电压档位可以调小并且根据 示波器实际性能进行调整。(注意示波器测量小信号时内部会存在继电器档位 变换,可能会导致电压档位过小时测量不准,该问题可以通过实际验证。)
要求 2:稳压管特性【最主要】
该电路中,稳压管的稳压值直接决定电路的一致性和温度特性等,在所有器件中,对稳 压管的要求最高。又因为市场上存在稳压精度有差异的稳压管,故在该器件的采购上要注意。
稳压管在过零检测电路中同时还作为过零检测的基准电平,当 5.1V 不准时,过零检测电 路虽然也能工作,但不同厂家生产的载波模块的过零信号可能存在较大的偏差,影响过零电 路的一致性。即使同一厂家,当使用不同批次或元件厂的稳压管时,也可能因为稳压管特性 不一致,导致使过零信号出现偏差,影响电路的一致性。所以,此电路对稳压管特性要求较 严格,使用前需要测试。
若稳压管不加 4148 则滞后 17uS,误差偏大。
测试电路 2:东软 V3.4 载波模块过零检测电路
L
D5 1 M7 -40 07
N
R5 1 51 0K
R5 2 51 0K
C5 1 560pF R53 C52
470K 220nF
D5 2 LL 414 8
ZD 1 ZM M5V 1
R5 4 47 K C5 3 56 0pF
1)测试时为了安全和方便测试,相对单相表模块把 LN 进行了颠倒,如上图。 上图中的 LN 定义与单相表模块上过零电路的 LN 定义刚好相反。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档