電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路的制作方法
【專利摘要】一種電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路，其包括一MCU控制電路，所述的MCU控制電路連接于一邏輯電路；所述的邏輯電路的輸出端耦接于一觸發(fā)電路；所述的觸發(fā)電路耦接于一電壓過零點(diǎn)檢測電路和一電流過零點(diǎn)檢測電路；所述的觸發(fā)電路耦接于一晶閘管電路。本發(fā)明的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路將傳統(tǒng)的輔助電源和主回路電源合為一體，簡化了電路，同時該電路的檢測點(diǎn)的信號可直接被控制器接收處理。信號獲取更準(zhǔn)確，電機(jī)運(yùn)行更穩(wěn)定可靠。
【專利說明】電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電機(jī)運(yùn)行控制檢測電路領(lǐng)域，尤其涉及一種可同時檢測電機(jī)運(yùn)行的電壓和電流過零點(diǎn)的檢測電路。

【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)控制是指，對電機(jī)的啟動、加速、運(yùn)轉(zhuǎn)、減速及停止進(jìn)行的控制。根據(jù)不同電機(jī)的類型及電機(jī)的使用場合有不同的要求及目的。對于電動機(jī)，通過電機(jī)控制，達(dá)到電機(jī)快速啟動、快速響應(yīng)、高效率、高轉(zhuǎn)矩輸出及高過載能力的目的。為了完成上述的各種環(huán)節(jié)的控制與操作，這就必須借助外部電路或裝置進(jìn)行控制，外部裝置進(jìn)行控制時需要獲取電機(jī)電流和電壓的運(yùn)行實(shí)時數(shù)據(jù)，從而對其進(jìn)行高效，可靠的控制。其中對電機(jī)運(yùn)行過程中的電壓電流過零點(diǎn)檢測是一項(xiàng)重要的參考參數(shù)。如中國專利，申請?zhí)枮?200920100908.4，公開了一種用于電機(jī)軟起動器的電流過零點(diǎn)檢測裝置，是由窗口比較電路單元、阻容單元、整形電路單元和脈寬調(diào)節(jié)單元組成，其中窗口比較電路單元連接阻容單元，阻容單元連接整形電路單元，脈寬調(diào)節(jié)單元又連接整形電路單元。此裝置采用電壓比較器組成窗口比較電路，將輸入的交流信號與給定電壓區(qū)間進(jìn)行比較，當(dāng)輸入信號在電壓區(qū)間時整個系統(tǒng)輸出高電平信號，當(dāng)輸入信號不在電壓區(qū)間范圍內(nèi)時輸出低電平信號。但是在電機(jī)軟起動控制器電流過零點(diǎn)采集時，過零點(diǎn)信號檢測不準(zhǔn)確，導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行不可靠等問題，同時傳統(tǒng)的軟啟動電路中，輔助電源和主回路電源分別是獨(dú)立的，導(dǎo)致現(xiàn)場接線復(fù)雜，同時對零點(diǎn)信號的檢測需要進(jìn)行軟件轉(zhuǎn)換，處理比較復(fù)雜，給電機(jī)控制帶來了不便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中零點(diǎn)檢測不準(zhǔn)確，電路復(fù)雜，導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定可靠的問題。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提出的技術(shù)方案為:
[0005]本發(fā)明的一種電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路，包括一 MCU控制電路，所述的MCU控制電路連接于一邏輯電路；所述的邏輯電路的輸出端耦接于一觸發(fā)電路；所述的觸發(fā)電路耦接于一電壓過零點(diǎn)檢測電路和一電流過零點(diǎn)檢測電路；所述的觸發(fā)電路耦接于一晶閘管電路。
[0006]其中，所述的邏輯電路包括一三輸入與非門U18A，所述的三輸入與非門U18A的輸入端分別受控于所述MCU控制電路。
[0007]其中，所述的觸發(fā)電路包括:M0S管Q7，二極管ZD5，D121，電容C123和C124，C125和C126，電阻R121，R122，R125，變壓器T120 ;其中，所述MOS管Q7的G極連接于所述三輸入與非門U18A的輸出端，所述MOS管Q7的D極連接于所述二極管ZD5的負(fù)極，所述二極管ZD5的正極連接于所述的二極管D121的正極，所述的二極管D121的負(fù)極端串聯(lián)一電阻R122之后連接于一電源VCC，其中所述的電阻R122的兩端還并聯(lián)有一所述電容C124，所述電容C124的一端連接于所述電容C123之后接地，所述的MOS管Q7的S極直接接地，其中，所述變壓器T120的初級線圈兩端并聯(lián)于所述的二極管ZD5的負(fù)極與二極管D121的負(fù)極；所述的變壓器T120的次級線圈設(shè)有兩個，其中一個次級線圈的兩端串聯(lián)于一二極管D120和D123，另一個次級線圈兩端串聯(lián)于二極管D124，D122。
[0008]其中，所述的二極管ZD5為瞬態(tài)抑制二極管。
[0009]其中，所述的電壓過零點(diǎn)檢測電路包括:電阻R127，電阻R123，單向光耦U22，其中所述的電阻R127的一端耦接于所述觸發(fā)電路3，所述電阻R127的另一端連接于所述單向光耦U22的輸入端，所述的單向光耦U22的輸出端串聯(lián)一電阻R123，所述電阻R123的輸出端連接于電壓檢測點(diǎn)。
[0010]其中，所述的電流過零點(diǎn)檢測電路包括:一雙向光耦U21，電阻R126，電阻R120，其中所述的雙向光耦U21的輸入端串聯(lián)所述電阻R126之后耦接于所述的觸發(fā)電路3，所述的雙向光耦U21的輸出端連接于所述電阻R120，所述電阻R120的另外一端連接于一 5V電源，其中電流過零點(diǎn)檢測點(diǎn)位于電阻R120和所述雙向光耦U21輸出端之間。
[0011]其中，所述的單向光耦U22的輸入端其中一引腳接電阻R127的輸出端，另一引腳接三相電的零點(diǎn)，其中所述電阻R127的輸出端與零點(diǎn)之間還串聯(lián)有二極管D125，并且所述二極管D125的正極連接于零點(diǎn)。
[0012]其中，所述的變壓器的兩次級線圈之間還連接有一電容隔離電路，所述的電容隔離電路包括，串聯(lián)連接的電容C125，C126，電阻R125。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路，具有以下有益效果:不需要將輔助電源和主回路電源獨(dú)立供電，同時被檢測的電壓和電流過零點(diǎn)檢測信號可直接被接收處理，檢測更加準(zhǔn)確，電機(jī)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路的電路圖；
[0016]圖3為本發(fā)明的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路的MCU控制電路部分電路圖；
[0017]圖4為本發(fā)明的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路的邏輯電路部分的電路圖；
[0018]圖5為本發(fā)明的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路的觸發(fā)電路部分的電路圖；
[0019]圖6為本發(fā)明的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路的電壓過零點(diǎn)電路的電路圖；
[0020]圖7為本發(fā)明的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路的電流過零點(diǎn)部分的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 以下參考附圖，對本發(fā)明予以進(jìn)一步地詳盡闡述。
[0022]請參閱圖1，本發(fā)明的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路，其包括一 MCU控制電路I ;一邏輯電路2，所述的邏輯電路2耦接于所述的MCU控制電路I ;一觸發(fā)電路3，所述的觸發(fā)電路3耦接于所述的邏輯電路2 ; —電流過零點(diǎn)檢測電路4，所述的電流過零點(diǎn)檢測電路4耦接于所述的觸發(fā)電路3 ; —電壓過零點(diǎn)檢測電路5，所述的電壓過零點(diǎn)檢測電路5耦接于所述的觸發(fā)電路3 ;—晶閘管電路6，所述的晶閘管電路6受控于所述的觸發(fā)電路3。
[0023]參閱附圖2和附圖3，其中附圖2為本發(fā)明的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路的整體電路圖，附圖3為MCU控制電路部分電路圖。從附圖中可見，所述的MCU控制電路包括一MCU控制器，以及用于使該MCU控制器正常工作的外圍電路組成。其中所述的MCU控制電路的MCU控制器的D-A-DR，D-A-SCR，以及D-CLK分別為MCU控制器的輸出端口。
[0024]參閱附圖2和附圖4，所述的邏輯電路2包括一三輸入與非門電路，其中，所述的三輸入與非門電路的三個輸入端分別與所述MCU控制電路的MCU控制器的控制端連接，通過預(yù)置的程序，控制三輸入端的電平信號，從而確定三輸入與非門的輸出控制信號。
[0025]參閱附圖2和附圖5所述的觸發(fā)電路3包括:M0S管Q7，二極管ZD5，D121，電容C123和C124，電阻R122 ;其中，所述的與非門U18A的輸入端受控于外部控制信號，其輸出端連接于所述MOS管Q7的G極，所述MOS管Q7的D極連接于所述二極管ZD5的負(fù)極，所述二極管ZD5的輸出端連接于所述的二極管D121的正極，所述的二極管D121的負(fù)極端串聯(lián)一電阻R122之后連接于一電源VCC，其中所述的電阻R122的兩端還并聯(lián)有一所述電容C124，所述電容C124的一端連接于所述電容C123之后接地。其中，所述的與非門U18A的輸入端由三個輸入控制信號，其分別由外部控制器給出三個參數(shù)信號，當(dāng)且僅當(dāng)三個輸入信號同時為高時，與非門U18A才會輸出一有效控制信號。當(dāng)與非門U18A輸出有效控制信號時，MOS管Q7導(dǎo)通，此時輸入控制電路I形成一控制回路。MOS管Q7的S極直接接地。其中，所述變壓器T120的初級線圈兩端并聯(lián)于所述的二極管ZD5的負(fù)極與二極管D121的負(fù)極；所述的變壓器T120的次級線圈設(shè)有兩個，其中一個次級線圈的兩端串聯(lián)于一二極管D120和D123，另一個次級線圈兩端串聯(lián)于二極管D124，D122。
[0026]進(jìn)一步的，所述的觸發(fā)電路3的初級線圈的兩端連接于二極管ZD5和D121的負(fù)極端，其次級線圈的數(shù)目為二，所述的兩次級線圈受控于初級線圈。之所以將次級線圈設(shè)置有兩個，這是由于可控硅晶閘管是單向?qū)ǖ?，而交流電周期性變化，從而需要將正半周和副半周的電壓分別導(dǎo)通。
[0027]所述的電壓過零點(diǎn)檢測電路5包括:電阻R127，電阻R123，單向光耦U22，其中所述的電阻R127的一端耦接于所述觸發(fā)電路3，所述電阻R127的另一端連接于所述單向光耦U22的輸入端，所述的單向光耦U22的輸出端串聯(lián)一電阻R123，所述電阻R123的輸出端連接于電壓檢測點(diǎn)。
[0028]進(jìn)一步的，所述的電流過零點(diǎn)檢測電路4包括:一雙向光耦U21，電阻R126，電阻R120，其中所述的雙向光耦U21的輸入端串聯(lián)所述電阻R126之后耦接于所述觸發(fā)電路3，所述的雙向光耦U21的輸出端連接于所述電阻R120，所述電阻R120的另外一端連接于一 5V電源，其中電流過零點(diǎn)檢測點(diǎn)位于電阻R120和所述雙向光耦U21輸出端之間。由于次級線圈上連接有可控硅晶閘管，當(dāng)輸入的交流電的電流由峰值漸變?yōu)榱阒禃r，可控硅晶閘管關(guān)斷，此時電流過零點(diǎn)檢測點(diǎn)處的電壓為高電位，其他狀態(tài)時，可控硅晶閘管導(dǎo)通，而雙向光耦導(dǎo)通，此時電流過零點(diǎn)檢測點(diǎn)的電位為零。并且這兩種電位信號可直接被控制器識別接收。
[0029]優(yōu)選的，為了防止三相電的相互干擾，所述的單向光耦的輸入端其中一引腳接電阻Rl27的輸出端，另一引腳接三相電的零點(diǎn)，其中所述電阻Rl27的輸出端與零點(diǎn)之間還串聯(lián)有一二極管D125，并且所述二極管D125的正極連接于零點(diǎn)。
[0030]優(yōu)選的，所述的變壓器電路2的兩個次級線圈，每個次級線圈的兩端之間還串聯(lián)有一二極管D123和D124。
[0031]優(yōu)選的，所述的正半波輸出控制電路31與所述的負(fù)半波輸出控制電路32之間還串聯(lián)有隔離電容C125和C126。
[0032]參閱附圖2，從二極管D120和D123之間之間的節(jié)點(diǎn)引出接線端，并且從二極管D122，D124之間的節(jié)點(diǎn)引出接線端，分別連接于所述晶閘管電路6中的其中一晶閘管的使能端。所述的電容C126與二極管D123之間的節(jié)點(diǎn)，以及電容C125與二極管D124之間的節(jié)點(diǎn)分別由導(dǎo)線直接連接于晶閘管電路6中的另一晶閘管的兩使能端。
[0033]需要說明的是，上述實(shí)施例只是詳細(xì)敘述了再三相電機(jī)控制中的其中一相電的電壓電流過零點(diǎn)控制電路的具體電路圖。在實(shí)施本發(fā)明的過程中，需要在每相電路中接入上述的電壓電流過零點(diǎn)檢測電路。
[0034]上述內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限制本發(fā)明的實(shí)施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思和精神，可以十分方便地進(jìn)行相應(yīng)的變通或修改，故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路，包括一 MCU控制電路，其特征在于，所述的MCU控制電路連接于一邏輯電路；所述的邏輯電路的輸出端耦接于一觸發(fā)電路；所述的觸發(fā)電路耦接于一電壓過零點(diǎn)檢測電路和一電流過零點(diǎn)檢測電路；所述的觸發(fā)電路耦接于一晶閘管電路；所述的MCU控制電路輸出控制信號控制所述的邏輯電路，當(dāng)所述的邏輯電路使能時，驅(qū)動所述的觸發(fā)電路，此時所述的觸發(fā)電路同時觸發(fā)晶閘管電路和電壓過零點(diǎn)檢測電路以及電流過零點(diǎn)檢測電路工作。
2.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路，其特征在于，所述的邏輯電路包括一三輸入與非門U18A，所述的三輸入與非門U18A的輸入端分別受控于所述MCU控制電路。
3.如權(quán)利要求2所述的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路，其特征在于，所述的觸發(fā)電路包括:MOS管Q7，二極管ZD5，D121，電容C123和C124，電阻R121，R122，變壓器T120 ;其中，所述MOS管Q7的G極連接于所述三輸入與非門U18A的輸出端，所述MOS管Q7的D極連接于所述二極管ZD5的負(fù)極，所述二極管ZD5的正極連接于所述的二極管D121的正極，所述的二極管D121的負(fù)極端串聯(lián)一電阻R122之后連接于一電源VCC，其中所述的電阻R122的兩端還并聯(lián)有一所述電容C124，所述電容C124的一端連接于所述電容C123之后接地，所述的MOS管Q7的S極直接接地，其中，所述變壓器T120的初級線圈兩端并聯(lián)于所述的二極管ZD5的負(fù)極與二極管D121的負(fù)極；所述的變壓器T120的次級線圈設(shè)有兩個，其中一個次級線圈的兩端串聯(lián)于一二極管D120和D123，另一個次級線圈兩端串聯(lián)于二極管D124，D122。
4.如權(quán)利要求3所述的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路，其特征在于，所述的變壓器T120的兩次級線圈之間還連接有一電容隔離電路，所述的電容隔離電路包括，串聯(lián)連接的電容 C125，C126,電阻 R125。
5.如權(quán)利要求3所述的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路，其特征在于，所述的二極管ZD5為瞬態(tài)抑制二極管。
6.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路，其特征在于，所述的電壓過零點(diǎn)檢測電路包括:電阻R127，電阻R123，單向光耦U22，其中所述的電阻R127的一端耦接于所述的觸發(fā)電路，所述電阻R127的另一端連接于所述單向光耦U22的輸入端，所述的單向光耦U22的輸出端串聯(lián)一電阻R123，所述電阻R123的輸出端連接于電壓檢測點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求5所述的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路，其特征在于，所述的單向光耦U22的輸入端其中一引腳接電阻R127的輸出端，另一引腳接三相電的零點(diǎn)，其中所述電阻R127的輸出端與零點(diǎn)之間還串聯(lián)有二極管D125，并且所述二極管D125的正極連接于三相電的零點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)電壓電流過零點(diǎn)檢測電路，其特征在于，所述的電流過零點(diǎn)檢測電路包括:一雙向光耦U21，電阻R126，電阻R120，其中所述的雙向光耦U21的輸入端串聯(lián)所述電阻R126之后耦接于所述觸發(fā)電路，所述的雙向光耦U21的輸出端連接于所述電阻R120，所述電阻R120的另外一端連接于一 5V電源，其中電流過零點(diǎn)檢測點(diǎn)位于電阻Rl20和所述雙向光耦U21輸出端之間。
【文檔編號】G01R19/175GK104237616SQ201410485871
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】邢起義 申請人:深圳市安邦信電子有限公司