一種交流電的檢測電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種交流電的檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在配置安裝有蓄電池的AC-DC模塊或其他系統(tǒng)中，交流主回路空開斷開等意外事件可能讓系統(tǒng)誤判為交流停電，導(dǎo)致系統(tǒng)決策失誤，影響系統(tǒng)安全運(yùn)行，因此需要在交流電源輸入端輔助回路進(jìn)行交流電的狀態(tài)檢測，從而判斷是否真正的交流停電。
[0003]目前能夠用于實(shí)現(xiàn)交流電停電狀態(tài)檢測功能的方法主要有兩種:一是基于變壓器進(jìn)行交流電壓檢測，二是基于直流光耦進(jìn)行三相交流缺相檢測。前者是利用變壓器的隔離和變比，輸出得到交流小信號，經(jīng)過ADC轉(zhuǎn)換，來實(shí)時輸出交流電壓值，需要模擬量檢測。后者是利用直流光耦的隔離和傳輸比，輸出半波脈沖信號，來判斷三相交流電的狀態(tài)，需要用到脈沖寬度檢測和頻率檢測技術(shù)，或者搭建比較器根據(jù)基準(zhǔn)電平值來得到判斷結(jié)果。
[0004]對于只需要知道交流電供電狀態(tài)有無的場景，上述兩種現(xiàn)有檢測方案都存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用系統(tǒng)檢測資源多、可靠性低、成本高的缺點(diǎn)。因此，有必要提供一種簡單靈活、成本低、可靠性高的交流電的檢測電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種交流電的檢測電路，解決了系統(tǒng)可能的停電狀態(tài)誤判，或者三相交流電意外缺相狀態(tài)檢測的問題，同時簡化了結(jié)構(gòu)，降低了檢測電路的成本。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個方面，提供了一種交流電的檢測電路，包括:
[0008]用于與交流火線連接的第一限流電阻；
[0009]用于與交流零線連接，并與所述第一限流電阻連接的光耦；
[0010]與所述光耦連接的第二限流電阻和第一電容，所述第二限流電阻的另一端連接一邏輯電源的正極，所述第一電容的另一端與邏輯電源的接地端連接，并與一用于與負(fù)載元件連接的輸出端連接；
[0011]其中，所述交流電正常工作時所述輸出端輸出一直流高電平；
[0012]所述交流電停電或者缺相使所述光耦截止時，所述輸出端輸出一直流低電平。
[0013]其中，該交流電的檢測電路還包括:一負(fù)載元件，所述負(fù)載元件連接在所述輸出端和邏輯電源的接地端之間。
[0014]其中，所述交流電正常工作時火線與零線的壓差不為零使所述光耦導(dǎo)通時，輸出端輸出一直流高電平；所述交流電正常工作時火線與零線的壓差為零使所述光耦截止時，通過所述第一電容為所述負(fù)載元件供電，使得輸出端輸出一直流高電平。
[0015]其中，所述光耦包括:第一端口、第二端口、第三端口和第四端口 ；
[0016]且所述第一端口與所述第一限流電阻連接；
[0017]所述第二端口與所述第二限流電阻連接；
[0018]所述第三端口分別與所述第一電容、負(fù)載元件和輸出端連接；
[0019]所述第四端口用于與交流零線連接。
[0020]其中，所述光耦的第一端口和第四端口之間為兩個反向并聯(lián)的發(fā)光二極管，其中第一發(fā)光二極管的負(fù)極與第二發(fā)光二極管的正極連接，并作為所述光耦的第一端口，第一發(fā)光二極管的正極與第二發(fā)光二極管的負(fù)極連接，并作為所述光耦的第四端口 ；
[0021]所述光耦的第二端口為光敏三極管的集電極；
[0022]所述光耦的第三端口為所述光敏三極管的發(fā)射極；
[0023]其中，所述第一發(fā)光二極管的負(fù)極與所述第一限流電阻連接，所述第一發(fā)光二極管的正極與與交流零線連接；
[0024]所述光敏三極管的集電極與第二限流電阻連接；
[0025]所述光敏三極管的發(fā)射極與所述第一電容、負(fù)載元件以及輸出端連接；
[0026]所述交流電正常工作時火線與零線的壓差不為零使得所述兩個反向并聯(lián)的發(fā)光二極管導(dǎo)通時，激發(fā)光敏三極管內(nèi)電流從集電極流向發(fā)射極，為所述負(fù)載元件提供電流，所述第一電容進(jìn)行充電，輸出端輸出一直流高電平；
[0027]所述交流電正常工作時火線與零線的壓差為零使兩個反向并聯(lián)的發(fā)光二極管截止時，所述光敏三極管截止，所述第一電容放電為所述負(fù)載元件提供電流，所述輸出端輸出一直流高電平；
[0028]所述交流電停電或缺相使兩個反向并聯(lián)的發(fā)光二極管截止時，所述光敏三極管截止，所述輸出端輸出一直流低電平。
[0029]其中，所述光耦的第一端口和第四端口之間為兩個反向并聯(lián)的發(fā)光二極管，其中第一發(fā)光二極管的負(fù)極與第二發(fā)光二極管的正極連接，并作為所述光耦的第一端口，第一發(fā)光二極管的正極與第二發(fā)光二極管的負(fù)極連接，并作為所述光耦的第四端口 ；
[0030]所述光耦的第二端口為光敏三極管的集電極；
[0031]所述光耦的第三端口為所述光敏三極管的發(fā)射極；
[0032]其中，所述第一發(fā)光二極管的負(fù)極與所述第一限流電阻連接，所述第一發(fā)光二極管的正極與與交流零線連接；
[0033]所述光敏三極管的集電極與第二限流電阻連接；
[0034]所述光敏三極管的發(fā)射極與所述負(fù)載元件以及輸出端連接；
[0035]所述第一電容連接在邏輯電源的正極與輸出端之間；
[0036]所述交流電正常工作時火線與零線的壓差不為零使得所述兩個反向并聯(lián)的發(fā)光二極管導(dǎo)通時，激發(fā)光敏三極管內(nèi)電流從集電極流向發(fā)射極，所述第一電容放電，為所述負(fù)載元件提供電流，輸出端輸出一直流高電平；
[0037]所述交流電正常工作時火線與零線的壓差為零使兩個反向并聯(lián)的發(fā)光二極管截止時，所述光敏三極管截止，邏輯電源正極通過為所述第一電容充電為所述負(fù)載元件提供電流，所述輸出端輸出一直流高電平；
[0038]所述交流電停電或缺相使兩個反向并聯(lián)的發(fā)光二極管截止時，所述光敏三極管截止，所述輸出端輸出一直流低電平。
[0039]其中，所述光耦包括兩個并聯(lián)的直流光耦，其中，
[0040]第一直流光耦包括:第三發(fā)光二極管，第一光敏三極管；
[0041]第二直流光耦包括:第四發(fā)光二極管，第二光敏三極管；
[0042]其中，所述第三發(fā)光二極管的正極與所述第一限流電阻和第四發(fā)光二極管的負(fù)極連接，第三發(fā)光二極管的負(fù)極與所述第四發(fā)光二極管的正極和交流零線連接；
[0043]第一光敏三極管與第二光敏三極管的集電極均與所述第二限流電阻連接，發(fā)射極均與所述負(fù)載元件及輸出端連接；
[0044]所述第一電容連接在邏輯電源的接地端與輸出端之間；
[0045]所述交流電正常工作時火線與零線的壓差不為零使得所述第三發(fā)光二極管或第四發(fā)光二極管導(dǎo)通時，激發(fā)第一光敏三極管或第二光敏三極管內(nèi)電流從集電極流向發(fā)射極，為所述負(fù)載元件提供電流，所述第一電容進(jìn)行充電，輸出端輸出一直流高電平；
[0046]所述交流電正常工作時火線與零線的壓差為零使第三發(fā)光二極管和第四發(fā)光二極管截止時，所述第一光敏三極管和第二光敏三極管截止，所述第一電容放電為所述負(fù)載元件提供電流，所述輸出端輸出一直流高電平；
[0047]所述交流電停電或缺相使第三發(fā)光二極管和第四發(fā)光二極管截止時，所述第一光敏三極管和第二光敏三極管截止，所述輸出端輸出一直流低電平。
[0048]其中，所述負(fù)載元件為TTL、CMOS邏輯門電路或直流光耦。
[0049]其中，所述第一限流電阻的瞬態(tài)耐壓值和瞬態(tài)功率值與輸入電源相匹配。
[0050]其中，所述第二限流電阻的電阻值小于所述負(fù)載元件的電阻值。
[0051 ] 本發(fā)明的有益效果是:
[0052]本發(fā)明實(shí)施例的交流電的檢測電路，當(dāng)交流電正常工作且火線與零線的壓差不為零時，光耦處于導(dǎo)通狀態(tài)，由于光耦具有電壓隔離和單向?qū)ㄌ匦?，所以交流電可被全波整流，進(jìn)而使得第一電容儲能并濾波，最終將交流電轉(zhuǎn)換成直流小信號，從輸出端輸出平穩(wěn)的直流高電平；當(dāng)交流電正常工作且火線與零線的壓差為零時，光耦處于截止?fàn)顟B(tài)，第一電容為負(fù)載元件供電，使得輸出端同樣輸出一直流高電平。當(dāng)交流電發(fā)生停電時，光耦截止，輸出端輸出一直流低電平，所以通過判斷輸出端的邏輯電平即可判斷交流電是否發(fā)生了停電狀態(tài)。
[0053]所以，本發(fā)明實(shí)施例的交流電的檢測電路結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用靈活，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，輸出和輸入之間隔離絕緣，成本低。此外，滿足需要進(jìn)行單相交流狀態(tài)檢測的系統(tǒng)，通過簡單重復(fù)組合，就能夠?qū)崿F(xiàn)三相交流狀態(tài)的檢測。
【附圖說明】
[0054]圖1表示本發(fā)明實(shí)施例的交流電的檢測電路中第一電容與邏輯地連接的電路原理圖；
[0055]圖2表示本發(fā)明實(shí)施例的交流電的檢測電路中第一電容與邏輯電源的正極連接的電路原理圖；
[0056]圖3表示本發(fā)明實(shí)施例的交流電的檢測電路中光耦為兩個輸入端并聯(lián)的直流光耦的電路原理圖；
[0057]圖4表示本發(fā)明實(shí)施例的交流電的檢測電路的輸入和輸出波形圖。
[0058]其中圖中:R1、第一限流電阻；D1、光耦；D101、第一端口 ；D1