基于单相pfc的电压检测电路和装置制造方法

文档序号:6226230阅读:255来源:国知局
基于单相pfc的电压检测电路和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于单相PFC的电压检测电路,包括信号隔离传输模块、直流脉动信号转换模块和软件数据处理模块,所述信号隔离传输模块,用于将交流电压信号转换为直流脉动电压信号;所述直流脉动信号转换模块,用于将直流脉动电压信号转换为模拟信号,使之与交流直压值存在线性对应关系,从而检测出交流电压信号的电压幅值;还用于将直流脉动电压信号与参考电压进行比较后转换为数字信号;所述软件数据处理模块,用于根据直流脉动信号转换模块传输的数字信号,计算出过零点位置。本发明还提供一种基于单相PFC的电压检测装置,本发明所实现的有益效果为电路结构简单、稳定性高、抗干扰能力强、检测精度高。
【专利说明】基于单相PFC的电压检测电路和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及PFC (Power Factor Correction功率因数校正)检测领域,尤其涉及基于单相PFC的电压检测电路和装置。
【背景技术】
[0002]在单相PFC控制电路中,往往需要对交流侧输入电压的过零点和幅值进行精确的检测,但是由于PFC的BOOST升压电路中储能元件电感和开关元件的存在,造成传统的非隔离式电压检测方式不再适用,如何避免单相PFC电路功率器件和开关对非隔离采样方式造成的影响以及提高测试的精度,是我们亟待解决的问题。

【发明内容】

[0003]本发明的主要目的在于提供一种基于单相PFC的电压检测电路,旨在解决单相PFC电路功率器件和开关对非隔离采样方式造成的影响以及提高测试精度的问题。
[0004]为实现上述目的,本发明提供的一种基于单相PFC的电压检测电路,包括信号隔离传输模块、直流脉动信号转换模块和软件数据处理模块,其中,
[0005]所述信号隔离传输模块,用于将交流电压信号转换为直流脉动电压信号并放大后传输给所述直流脉动信号转换模块;
[0006]所述直流脉动信号转换模块,与所述信号隔离传输模块相连,用于将所述信号隔离传输模块传输过来的直流脉动电压信号转换为模拟信号,使之与交流电压值存在线性对应关系,从而检测出交流电压信号的电压幅值;还用于将直流脉动电压信号与参考电压进行比较后转换为数字信号;
[0007]所述软件数据处理模块,与所述直流脉动信号转换模块相连,用于根据直流脉动信号转换模块所获得的数字信号,计算出实际过零点位置。
[0008]优选地,所述信号隔离传输模块包括:
[0009]交流电压信号转换单元,用于将交流电压信号转换为直流脉动电压信号;
[0010]隔离运算单元,与所述交流电压信号转换单元相连,用于将所述交流电压信号转换单元转换的直流脉动电压信号进行放大后传输给直流脉动信号转换模块。
[0011]优选地,所述交流电压信号转换单元包括第一电阻和整流桥,所述整流桥的一交流输入端与交流电压信号的L端相连,所述整流桥的另一交流输入端经由所述第一电阻与交流电压信号的N端相连。
[0012]优选地,所述隔离运算单元,与所述交流电压信号转换单元相连,包括第二电阻、第一电容和隔离运算放大器,其中,
[0013]所述隔离运算放大器的第三引脚和第五引脚作为所述隔离运算单元的输入端,所述第二电阻连接于所述隔离运算放大器的第三引脚和第五引脚之间,所述第一电容连接于所述隔离运算放大器的第三引脚和第五引脚之间,所述隔离运算放大器的第三引脚与所述整流桥的直流正极输出端相连,所述隔离运算放大器的第五引脚、第七引脚和所述整流桥的直流负极输出端与实际测试地相连,所述隔离运算放大器的第一引脚与第一供电电源相连,所述隔离运算放大器的第八引脚与参考地相连,所述隔离运算放大器的第十四引脚与第二供电电源相连;所述隔离运算放大器的第十引脚和第十二引脚作为所述隔离运算单元的输出端,所述隔离运算放大器的第十引脚输出直流脉动电压信号的负极信号,所述隔离运算放大器的第十二引脚输出直流脉动电压信号的正极信号。
[0014]优选地,所述直流脉动信号转换模块包括:
[0015]模拟信号转换单元,与所述信号隔离传输模块相连,用于将信号隔离传输模块传输的直流脉动电压信号放大并转换为模拟信号;
[0016]数字信号转换单元,与所述模拟信号转换单元相连,用于将模拟信号转换单元放大的直流脉动电压信号与参考电压进行比较后转换为数字信号。
[0017]优选地,所述模拟信号转换单元包括放大器的第一运算端、第三电阻、第四电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三电容、第四电容和第五电容,其中,
[0018]所述放大器的第一运算端包括所述放大器的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚,所述放大器的第三引脚作为所述模拟信号转换单元的正极输入端,所述放大器的第二引脚作为所述模拟信号转换单元的负极输入端,所述放大器的第一引脚作为所述模拟信号转换单元的输出端,所述放大器的第四引脚与参考地相连;所述第三电阻连接于所述隔离运算单元输出的直流脉动电压信号的负极信号和所述放大器的第二引脚之间;所述第四电阻连接于所述隔离运算单元输出的直流脉动电压信号的正极信号和所述放大器的第三引脚之间;所述第四电容连接于所述放大器的第一引脚和第二引脚之间,所述第七电阻连接于所述放大器的第一引脚和第二引脚之间;所述第三电容连接于所述放大器的第三引脚和第四引脚之间;所述第三电容连接于所述放大器的第三引脚和第四引脚之间,所述第八电阻连接于所述放大器的第三引脚和第四引脚之间,所述第九电阻连接于所述放大器的第一引脚和输出的模拟信号之间,所述第十电阻连接于输出的模拟信号和参考地之间,所述第五电容连接于输出的模拟信号和参考地之间。
[0019]优选地,所述模拟信号转换单元还包括第五电阻、第六电阻和第二电容,所述第五电阻一端与所述第三电阻相连,所述第五电阻的另一端与所述放大器的第二引脚相连;所述第六电阻的一端与所述第四电阻相连,所述第六电阻的另一端与所述放大器的第三引脚相连;所述第二电容的一端连接于所述第三电阻和第五电阻之间,所述第二电容的另一端连接于所述第四电阻和第六电阻之间。
[0020]优选地,所述数字信号转换单元包括放大器的第二运算端、第十一电阻、第十二电阻、第十三阻、第十四电阻、第六电容和第七电容,其中,
[0021]所述放大器的第二运算端包括所述放大器的第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚,所述放大器的第五引脚作为所述数字信号转换单元的正极输入端,所述放大器的第六引脚作为所述数字信号转换单元的负极输入端,所述放大器的第七引脚作为所述数字信号转换单元的输出端,所述放大器的第八引脚与供电电压端相连;所述放大器的第五引脚经由所述第十四电阻与所述模拟信号转换单元放大的直流脉动电压信号相连,所述第十二电阻的一端与供电电压端相连,所述第十二电阻的另一端与所述放大器的第六引脚相连;所述第六电容连接于所述放大器的第六引脚和参考地之间;所述第十三电阻连接于所述放大器的第六引脚和参考地之间;所述放大器的第五引脚经由所述第七电容与参考地相连;所述第十一电阻连接于所述放大器的第五引脚和第七引脚之间,所述放大器的第七引脚输
出数字信号。
[0022]优选地,所述软件数据处理模块包括:
[0023]采样单元,与直流脉动信号转换模块相连,用于采集直流脉动信号转换模块输出的高电平周期信号长度[ta];
[0024]存储单元,用于存储参数值[t_delay],所述参数值为交流电压信号的过零点位置与数字信号上升沿的相差时间[tby]与交流电压信号的过零点位置与数字信号下降沿的相差时间[tbx]之间的差值;
[0025]计算单元,用于根据电源半个周期的时间[t_vac]、采样单元采集到的高电平周期信号长度[ta]和存储单元存储的参数值[t_delay],计算出实际过零点位置[tb],所述实际过零点位置[tb] = ([t_vac] - [ta] - [t_delay]) /2 0
[0026]进一步所述的一种基于单相PFC的电压检测装置,包括所述的电路。
[0027]本发明一种基于单相PFC的电压检测电路,包括信号隔离传输模块、直流脉动信号转换模块和软件数据处理模块,其中,所述信号隔离传输模块,用于将交流电压信号转换为直流脉动电压信号并放大后传输给所述直流脉动信号转换模块;所述直流脉动信号转换模块,与所述信号隔离传输模块相连,用于将所述信号隔离传输模块传输过来的直流脉动电压信号转换为模拟信号,使之与交流直压值存在线性对应关系,从而检测出交流电压信号的电压幅值;还用于将直流脉动电压信号与参考电压进行比较后转换为数字信号;所述软件数据处理模块,与所述直流脉动信号转换模块相连,用于根据直流脉动信号转换模块所获得的数字信号,计算出实际过零点位置。所能实现的有益效果为:本发明基于单相PFC的电压检测电路,采用隔离采样方案将实际测试地与控制芯片的参考地有效地进行隔离,抗干扰能力强,尤其是在输入电流功率因数调制拓扑上使用,能很好的解决由于功率元件和开关带来的采样影响;直流脉动处理部分,使用市场上通用的封装二个运放的集成电路,使得电路变得简化,稳定性高;在检测过零点时引入参数值[t_delay],通过独有的算法有效的抵消掉了硬件电路所带来的影响,提高了检测精度。
【专利附图】

【附图说明】
[0028]图1为本发明基于单相PFC的电压检测电路一实施例的结构框图;
[0029]图2为图1中信号隔离传输模块的电路图;
[0030]图3为图1中直流脉动信号转换模块的电路图;
[0031]图4为图1中软件数据处理模块的信号处理示意图。
[0032]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0033]应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0034]本发明提供一种基于单相PFC的电压检测电路,参照图1,在本实施例中,该电路包括信号隔离传输模块10、直流脉动信号转换模块20和软件数据处理模块30,其中,
[0035]所述信号隔离传输模块10,用于将交流电压信号转换为直流脉动电压信号并放大后传输给所述直流脉动信号转换模块20 ;[0036]信号隔离传输模块10将交流电压信号转换为直流脉动电压信号,将实际测试地与控制芯片的参考地有效地进行隔离,抗干扰能力增强,尤其是在输入电流功率因数调制拓扑上使用,能很好的解决由于功率元件和开关带来的采样影响。
[0037]所述直流脉动信号转换模块20,与所述信号隔离传输模块10相连,用于将所述信号隔离传输模块10传输过来的直流脉动电压信号转换为模拟信号,使之与交流直压值存在线性对应关系,从而检测出交流电压信号的电压幅值;还用于将直流脉动电压信号与参考电压进行比较后转换为数字信号;
[0038]所述直流脉动信号转换模块20的直流脉动处理部分,使用市场上通用的封装二个运放的集成电路,使得电路变得简化,稳定性提高。
[0039]所述软件数据处理模块30,与所述直流脉动信号转换模块20相连,用于根据直流脉动信号转换模块20所获得的数字信号,计算出实际过零点位置。
[0040]所述软件数据处理模块30,在检测过零点时引入参数值[t_delay],通过独有的算法有效的抵消掉了硬件电路所带来的影响,提高了检测精度。
[0041]综上所述,本实施例一种基于单相PFC的电压检测电路,包括信号隔离传输模块
10、直流脉动信号转换模块20和软件数据处理模块30,其中,所述信号隔离传输模块10,用于将交流电压信号转换为直流脉动电压信号并放大后传输给所述直流脉动信号转换模块20 ;所述直流脉动信号转换模块20,与所述信号隔离传输模块10相连,用于将所述信号隔离传输模块10传输过来的直流脉动电压信号转换为模拟信号,使之与交流直压值存在线性对应关系,从而检测出交流电压信号的电压幅值;还用于将直流脉动电压信号与参考电压进行比较后转换为数字信号;所述软件数据处理模块30,与所述直流脉动信号转换模块20相连,用于根据直流脉动信号转换模块20所获得的数字信号,计算出实际过零点位置。所能实现的有益效果为:本发明基于单相PFC的电压检测电路,采用隔离采样方案将实际测试地与控制芯片的参考地有效地进行隔离,抗干扰能力强,尤其是在输入电流功率因数调制拓扑上使用,能很好的解决由于功率元件和开关带来的采样影响;直流脉动处理部分,使用市场上通用的封装二个运放的集成电路,使得电路变得简化,稳定性高;在检测过零点时引入参数值[t_delay],通过独有的算法有效的抵消掉了硬件电路所带来的影响,提高了检测精度。
[0042]具体地,进一步参见图1,本实施例所述信号隔离传输模块10包括:
[0043]交流电压信号转换单元11,用于将交流电压信号转换为直流脉动电压信号;
[0044]隔离运算单元12,与所述交流电压信号转换单元11相连,用于将所述交流电压信号转换单元11转换的直流脉动电压信号进行放大后传输给直流脉动信号转换模块20。
[0045]参见图2,本实施例所述的交流电压信号转换单元11包括第一电阻Rl和整流桥DB1,所述整流桥DBl的一交流输入端与交流电源的L端相连,所述整流桥DBl的另一交流输入端经由所述第一电阻Rl与交流电源的N端相连,交流电压信号经所述第一电阻Rl的分流限压后经由所述整流桥DBl转换为直流脉动电压信号。
[0046]本实施例所述的所述隔离运算单元12,与所述交流电压信号转换单元11相连,包括第二电阻R2、第一电容Cl和隔离运算放大器DB1,其中,
[0047]所述隔离运算放大器ICl的第三引脚和第五引脚作为所述隔离运算单元12的输入端,所述第二电阻R2连接于所述隔离运算放大器ICl的第三引脚和第五引脚之间,所述第一电容C1连接于所述隔离运算放大器DB1的第三引脚和第五引脚之间,所述隔离运算放大器ICl的第三引脚与所述整流桥DBl的直流正极输出端相连,所述隔离运算放大器ICl的第五引脚、第七引脚和所述整流桥DBl的直流负极输出端与实际测试地相连,所述隔离运算放大器ICl的第一引脚与第一供电电源相连,所述隔离运算放大器ICl的第八引脚与参考地相连,所述隔离运算放大器ICl的第十四引脚与第二供电电源相连;所述隔离运算放大器ICl的第十引脚和第十二引脚作为所述隔离运算单元12的输出端,所述隔离运算放大器ICl的第十引脚输出直流脉动电压信号的负极信号,所述隔离运算放大器ICl的第十二引脚输出直流脉动电压信号的正极信号。直流脉动电压信号经由第二电阻R2的采样和第一电容Cl的滤波后传输给隔离运算放大器ICl进行信号放大。
[0048]其中,Rl可以采用多个电阻并联的方式替换、R2可以采用多个电阻并联的方式替换、Cl可以采用多个电容并联的方式替换。
[0049]交流电压信号转换单元11将交流电压信号转换为直流脉动电压信号,隔离运算单元12将实际测试地与控制芯片的参考地有效地进行隔离,抗干扰能力增强,尤其是在输入电流功率因数调制拓扑上使用,能很好的解决由于功率元件和开关带来的采样影响。
[0050]进一步参见图1,本实施例所述的直流脉动信号转换模块20包括:
[0051]模拟信号转换单元21,与所述信号隔离传输模块10相连,用于将信号隔离传输模块10传输的直流脉动电压信号放大并转换为模拟信号;
[0052]数字信号转换单元22,与所述模拟信号转换单元21相连,用于将模拟信号转换单元21放大的直流脉动电压信号与参考电压进行比较后转换为数字信号。
[0053]其中,模拟信号转换单元21转换的模拟信号与待测交流电压信号存在线性对应关系,检测出模拟信号的电压幅值即可计算出相应的待测交流电压信号的电压幅值。数字信号转换单元22转换的数字信号用于传输给软件数据处理模块30进行处理后,获得待测交流电压信号的过零点位置。
[0054]参观图3,本实施例所述的所述模拟信号转换单元21包括放大器IC2的第一运算端、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5,所述隔离运算单元12输出的直流脉动电压信号的负极信号经由所述第三电阻R3和所述第五电阻R5与所述放大器IC2的第二引脚相连;所述隔离运算单元12输出的直流脉动电压信号的正极信号经由所述第四电阻R4和所述第六电阻R6与所述放大器IC2的第三引脚相连;所述第四电容C4连接于所述放大器的第一引脚和第二引脚之间,所述第七电阻R7连接于所述放大器的第一引脚和第二引脚之间;所述第三电容C3连接于所述放大器IC2的第三引脚和第四引脚之间;所述第八电阻R8连接于所述放大器IC2的第三引脚和第四引脚之间;所述第二电容C2的一端连接于所述第三电阻R3和第五电阻R5之间,所述第二电容C2的另一端连接于所述第四电阻R4和第六电阻R6之间,所述放大器IC2的第四引脚与参考地相连;所述第九电阻R9连接于所述放大器IC2的第I脚和输出的模拟信号之间,所述第十电阻RlO连接于输出的模拟信号和参考地之间,所述第五电容C5连接于输出的模拟信号和参考地之间。
[0055]所述放大器IC2的第一运算端和第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8组成负反馈电路,第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5对直流脉动电压信号进行滤波,直流脉动电压信号经负反馈电路放大后经放大器IC2的 第一运算端的第一引脚输出,通过第九电阻R9、第十电阻RlO的分压和第五电容C5的滤波后输出模拟信号。
[0056]在其它实施例中,第五电阻R5、第六电阻R6和第二电容C2也可以省略,在此种情况下,所述第三电阻R3连接于所述隔离运算单元12输出的直流脉动电压信号的负极信号和所述放大器IC2的第二引脚之间、所述第四电阻R4连接于所述隔离运算单元12输出的直流脉动电压信号的正极信号和所述放大器IC2的第三引脚之间。
[0057]本实施例所述的数字信号转换单元22包括放大器IC2的第二运算端、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三阻R13、第十四电阻R14、第六电容C6和第七电容C7,所述第十二电阻R12的一端与供电电压端(15伏电压)相连,另一端与所述放大器IC2第二运算端的第六引脚相连,所述第十三电阻R13连接于所述放大器IC2第二运算端的第六引脚和参考地之间,第六电容C6连接于所述放大器IC2第二运算端的第六引脚和参考地之间;所述第二运算端的第五引脚经由所述第十四阻R14与第一运算端的第一引脚相连,所述放大器IC2第二运算端的第五引脚经由第七电容C7与参考地相连;所述第十一电阻Rll连接于所述放大器IC2第二运算端的第五引脚和第七引脚之间,所述放大器IC2的第二运算端的第七引脚输出数字信号。
[0058]所述信号隔离传输模块10的第六电容C6和第七电容C7进行滤波,传输的直流脉动电压信号与第十二电阻R12上的参考电压进行比较后,通过放大器IC2的第二运算端进行放大后转换为数字信号,在本实施例中,所述数字信号为方波信号。
[0059]参见图1和图4,本实施例所述的软件数据处理模块30包括:
[0060]采样单元31,与直流脉动信号转换模块20相连,用于采集直流脉动信号转换模块20输出的高电平周期信号长度[ta];
[0061]存储单元32,用于存储参数值[t_delay],所述参数值为交流电压信号的过零点位置与数字信号上升沿的相差时间[tby]与交流电压信号的过零点位置与数字信号下降沿的相差时间[tbx]之间的差值;
[0062]计算单元33,用于根据电源半个周期的时间[t_vac]、采样单元采集到的高电平周期信号长度[ta]和存储单元存储的参数值[t_delay],计算出实际过零点位置[tb],所述实际过零点位置[tb] = ([t_vac] - [ta] - [t_delay]) /2 0
[0063]下面对软件数据处理模块30进行说明:
[0064]由数字信号推定过零点位置(Z/C)原理如下所述:
[0065]实际交流电压波形与经过硬件模块处理后波形存在时间差,这与硬件模块的响应速度和处理方式有关,软件数据处理模块30在得到的数字信号上加以修正,得到实际的交流电压信号过零点位置。
[0066]进一步参见图4,软件数据处理模块30中各差数的说明如下所示:
[0067][t_vac]:与电源半个周期的时间一致;
[0068][ta]:数字信号转换单元22输出的高电平周期信号长度;如果一次来判定过零点位置(Z/C),存在较大的时间误差。
[0069][tby]:交流电压信号的过零点位置与检测信号上升沿的相差时间;
[0070][tbx]:交流电压信号的过零点位置与检测信号下降沿的相差时间。
[0071]那么,[tby] + [tbx]即为数字信号转换单元22输出的低电平周期信号长度,由此可知,
[0072][t_vac] = [ta] +[tby]+ [tbx]公式(I)
[0073]现引入参数值[t_delay]= [tby]-[tbx]公式(2)
[0074]其中,参数值[t_delay]的值可以通过示波器等检测设备检测进入芯片口的实际波形。测得[tby]、[tbx]的值,然后利用公式(2)计算得到。
[0075]下面对软件数据处理模块30计算方式做进一步地说明:
[0076]高速采样[ta]波形可以准确知道[ta]下降沿的位置,但此位置与实际过零点位置(Z/C)存在误差[tbx]。
[0077]设[tbx]= [tbx'] + [thl]......公式(3)
[0078]其中,[tbx~]为理论偏差值,[thl]为实际电路参数离散带来的影响。
[0079]设[tby]= [tby"] + [th2]公式(4)
[0080][tby~]为理论偏差值,[th2]为实际电路参数离散带来的影响。
[0081]根据公式⑵:
[0082][t_delay] = [tby]-[tbx]
[0083]= ([tbx'] + [thl]) - ([tby'] + [th2])
[0084]= ([tby"]-[tbx~]) + ([thl]-[th2])公式(5)
[0085]在实际测试中,同次采样时[thl]、[th2]的值近似相等,([thl]-[th2])?O由此得到:
[0086][tb] = ([t_vac]-[ta]_[t_delay])/2 公式(6)
[0087](则数字信号下降沿在时间轴上的点向后延迟[tb]即为实际过零点位置)
[0088]由上面的公式(6),即可计算出过零点位置的值,其中,[t_vac]根据电源的频率可以算出相应值,[ta]可以根据采样单元31获得,[t_delay]参数值可以可以通过示波器等检测设备检测进入芯片口的实际波形。测得[tby]、[tbx]的值,然后利用公式(2)计算得到。
[0089]从上述公式的推导过程可知,因减小了离散参数带来的影响,所以大大提高了采样的精度。
[0090]本实施例还进一步提供一种基于单相PFC的电压装置,包括上述所述的任一电路。
[0091]以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于单相PFC的电压检测电路,其特征在于,包括信号隔离传输模块、直流脉动信号转换模块和软件数据处理模块,其中, 所述信号隔离传输模块,用于将交流电压信号转换为直流脉动电压信号并放大后传输给所述直流脉动信号转换模块; 所述直流脉动信号转换模块,与所述信号隔离传输模块相连,用于将所述信号隔离传输模块传输过来的直流脉动电压信号转换为模拟信号,使之与交流直压值存在线性对应关系,从而检测出交流电压信号的电压幅值;还用于将直流脉动电压信号与参考电压进行比较后转换为数字信号; 所述软件数据处理模块,与所述直流脉动信号转换模块相连,用于根据直流脉动信号转换模块所获得的数字信号,计算出实际过零点位置。
2.如权利要求1所述的基于单相PFC的电压检测电路,其特征在于,所述信号隔离传输模块包括: 交流电压信号转换单元,用于将交流电压信号转换为直流脉动电压信号; 隔离运算单元,与所述交流电压信号转换单元相连,用于将所述交流电压信号转换单元转换的直流脉动电压信号进行放大后传输给直流脉动信号转换模块。
3.如权利要求2所述的基于单相PFC的电压检测电路,其特征在于,所述交流电压信号转换单元包括第一电阻和整流桥,所述整流桥的一交流输入端与交流电压信号的L端相连,所述整流桥的另一交流输入端经由所述第一电阻与交流电压信号的N端相连。
4.如权利要求3所述的基于单相PFC的电压检测电路,其特征在于,所述隔离运算单元,与所述交流电压信号转换单元相连,包括第二电阻、第一电容和隔离运算放大器,其中, 所述隔离运算放大器的第三引脚和第五引脚作为所述隔离运算单元的输入端,所述第二电阻连接于所述隔离运算放大器的第三引脚和第五引脚之间,所述第一电容连接于所述隔离运算放大器的第三引脚和第五引脚之间,所述隔离运算放大器的第三引脚与所述整流桥的直流正极输出端相连,所述隔离运算放大器的第五引脚、第七引脚和所述整流桥的直流负极输出端与实际测试地相连,所述隔离运算放大器的第一引脚与第一供电电源相连,所述隔离运算放大器的第八引脚与参考地相连,所述隔离运算放大器的第十四引脚与第二供电电源相连;所述隔离运算放大器的第十引脚和第十二引脚作为所述隔离运算单元的输出端,所述隔离运算放大器的第十引脚输出直流脉动电压信号的负极信号,所述隔离运算放大器的第十二引脚输出直流脉动电压信号的正极信号。
5.如权利要求1至4任一项所述的基于单相PFC的电压检测电路,其特征在于,所述直流脉动信号转换模块包括: 模拟信号转换单元,与所述信号隔离传输模块相连,用于将信号隔离传输模块传输的直流脉动电压信号放大并转换为模拟信号; 数字信号转换单元,与所述模拟信号转换单元相连,用于将模拟信号转换单元放大的直流脉动电压信号与参考电压进行比较后转换为数字信号。
6.如权利要求5所述的基于单相PFC的电压检测电路,其特征在于,所述模拟信号转换单元包括放大器的第一运算端、第三电阻、第四电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三电容、第四电容和第五电容,其中, 所述放大器的第一运算端包括所述放大器的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚, 所述放大器的第三引脚作为所述模拟信号转换单元的正极输入端,所述放大器的第二引脚作为所述模拟信号转换单元的负极输入端,所述放大器的第一引脚作为所述模拟信号转换单元的输出端,所述放大器的第四引脚与参考地相连;所述第三电阻连接于所述隔离运算单元输出的直流脉动电压信号的负极信号和所述放大器的第二引脚之间;所述第四电阻连接于所述隔离运算单元输出的直流脉动电压信号的正极信号和所述放大器的第三引脚之间;所述第四电容连接于所述放大器的第一引脚和第二引脚之间,所述第七电阻连接于所述放大器的第一引脚和第二引脚之间;所述第三电容连接于所述放大器的第三引脚和第四引脚之间;所述第三电容连接于所述放大器的第三引脚和第四引脚之间,所述第八电阻连接于所述放大器的第三引脚和第四引脚之间,所述第九电阻连接于所述放大器的第一引脚和输出的模拟信号之间,所述第十电阻连接于输出的模拟信号和参考地之间,所述第五电容连接于输出的模拟信号和参考地之间。
7.如权利要求6所述的基于单相PFC的电压检测电路,其特征在于,所述模拟信号转换单元还包括第五电阻、第六电阻和第二电容,所述第五电阻一端与所述第三电阻相连,所述第五电阻的另一端与所述放大器的第二引脚相连;所述第六电阻的一端与所述第四电阻相连,所述第六电阻的另一端与所述放大器的第三引脚相连;所述第二电容的一端连接于所述第三电阻和第五电阻之间,所述第二电容的另一端连接于所述第四电阻和第六电阻之间。
8.如权利要求6所述的基于单相PFC的电压检测电路,其特征在于,所述数字信号转换单元包括放大器的第二运算端、第十一电阻、第十二电阻、第十三阻、第十四电阻、第六电容和第七电容,其中, 所述放大器的第二运算端包括所述放大器的第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚,所述放大器的第五引脚作为所述数字信号转换单元的正极输入端,所述放大器的第六引脚作为所述数字信号转换单元的负极输入端,所述放大器的第七引脚作为所述数字信号转换单元的输出端,所述放大器的第八引脚与供电电压端相连;所述放大器的第五引脚经由所述第十四电阻与所述模拟信号转换单元放大的直流脉动电压信号相连,所述第十二电阻的一端与供电电压端相连,所述第十二电阻的另一端与所述放大器的第六引脚相连;所述第六电容连接于所述放大器的第六引脚和参考地之间;所述第十三电阻连接于所述放大器的第六引脚和参考地之间;所述放大器的第五引脚经由所述第七电容与参考地相连;所述第十一电阻连接于所述放大器的第五引脚和第七引脚之间,所述放大器的第七引脚输出数字信号。
9.如权利要求1所述的基于单相PFC的电压检测电路,其特征在于,所述软件数据处理模块包括: 采样单元,与直流脉动信号转换模块相连,用于采集直流脉动信号转换模块输出的高电平周期信号长度[ta]; 存储单元,用于存储参数值[t_delay],所述参数值为交流电压信号的过零点位置与数字信号上升沿的相差时间[tby]与交流电压信号的过零点位置与数字信号下降沿的相差时间[tbx]之间的差值; 计算单元,用于根据电源半个周期的时间[t_vac]、采样单元采集到的高电平周期信号长度[ta]和存储单元存储的参数值[t_delay],计算出实际过零点位置[tb],所述实际过零点位置[tb] = ([t_vac] - [ta] - [t_delay] )/2?
10.一种基于 单相PFC的电压检测装置,其特征在于,包括权利要求1至9任一项所述的电路。
【文档编号】G01R19/25GK103954828SQ201410186974
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】李忠慧, 小仓健 申请人:广东美的暖通设备有限公司, 美的集团股份有限公司
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