一种电压的频率确定方法及装置与流程

文档序号:16201563发布日期:2018-12-08 06:39阅读:444来源:国知局
一种电压的频率确定方法及装置与流程

本发明涉及电压的频率确定技术,尤其涉及一种电压的频率确定方法及装置。

背景技术

在不同的国家,电器对接入的交流电压工作频率有着特定的限制,比较常见的工作频率有50赫兹(hz)和60hz,其中,我国的电压工作频率是50hz,欧洲一些国家的电压工作频率是60hz。对于一家电器生产商而言,生产出来的电器可能销往多个国家或地区,因此,一款出口国外的电器需满足多国或地区的要求,即该电器能在各种频率下都能正常且稳定的工作。

一般情况下,不同工作频率对于电器的一些配置和控制也具有一定的差异,因此,在使用时,电器需准确的判定出当前的接入交流电压的频率。目前常见的方法是:电器在上电的1秒(s)内判断出接入交流电压的频率,从而确定出工作频率,此后,电器将不再重新判定,对于电压环境稳定的国家和地区来说,这样的一次性判定不会有什么问题。然而,对于一些电压环境不稳甚至波动较大的国家或地区,如果电器在工作时,接入交流电压的频率突然变化,而电器又没有准确判定出时,电器可能无法按照正常预设模式稳定的工作或者出现异常工作状态等。



技术实现要素:

针对上述的技术问题,本发明实施例期望提供一种电压的频率确定方法及装置,能够实时判断出电器当前接入的交流电压的频率变化情况,从而确保电器正常且稳定的工作。

本发明的技术方案是这样实现的:

对输入电压进行采样,获得电压采样值;

在预设判断周期到来时,统计所述预设判断周期内的电压采样值的过零数,判断所述过零数是否大于预设阈值;其中,过零用于表示电压采样值在随时间变化过程中达到临界检测电压值时的位置;

所述过零数大于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为第一工作频率;

所述过零数小于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为第二工作频率。

上述方案中,所述对输入电压进行采样,获得电压采样值包括:

对输入电压进行整流并降压;

对降压处理后的电压进行采样,获得电压采样值。

上述方案中,所述统计所述预设判断周期内的电压采样值的过零数,包括:

统计所述预设判断周期内的所有电压采样值出现等于所述临界检测电压值的次数,并将所统计的次数确定为所述预设判断周期内的过零数。

上述方案中,所述方法还包括:基于所述预设判断周期内的过零数,确定所述输入电压的频率;

将所述输入电压的频率转换为显示数据并输出显示。

上述方案中,所述基于所述预设判断周期内的过零数,确定所述输入电压的频率,包括:

根据所述预设判断周期内的过零数推算出单位时间内的过零数;

将单位时间内的过零数除以2,将所计算的商值确定为所述输入电压的频率。

上述方案中,所述方法还包括:接收针对所述输入电压的频率的获取请求时,将所述输入电压的频率向请求方发送,以供所述请求方根据所述输入电压的频率进行相应处理。

本发明实施例还提供了一种电压的频率确定装置,所述装置包括:

采样模块,用于对输入电压进行采样,获得电压采样值;

计数模块,用于在预设判断周期到来时,统计所述预设判断周期内的电压采样值的过零数;其中,过零用于表示电压采样值在随时间变化过程中达到临界检测电压值时的位置;

判断模块,用于判断所述过零数是否大于预设阈值;所述过零数大于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为第一工作频率;所述过零数小于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为第二工作频率。

上述方案中,所述采样模块,具体用于:

对输入电压进行整流并降压;

对降压处理后的电压进行采样,获得电压采样值。

上述方案中,所述计数模块,具体用于:统计所述预设判断周期内的所有电压采样值出现等于所述临界检测电压值的次数,并将所统计的次数确定为所述预设判断周期内的过零数。

上述方案中,所述装置还包括:

确定模块,用于基于所述预设判断周期内的过零数,确定所述输入电压的频率;

转换模块,用于将所述输入电压的频率转换为显示数据并输出显示。

上述方案中,所述确定模块,还用于根据所述预设判断周期内的过零数推算出单位时间内的过零数;将单位时间内的过零数除以2,将所计算的商值确定为所述输入电压的频率。

上述方案中,所述装置还包括:

接收模块,用于接收针对所述输入电压的频率的获取请求时,触发发送模块;发送模块,用于将所述输入电压的频率向请求方发送,以供所述请求方根据所述输入电压的频率进行相应处理。

本发明实施例提供的电压的频率确定方法及装置,对输入电压进行采样,获得电压采样值;在预设判断周期到来时,统计所述预设判断周期内的电压采样值的过零数,判断所述过零数是否大于预设阈值;其中,过零用于表示电压采样值在随时间变化过程中达到临界检测电压值时的位置;所述过零数大于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为第一工作频率;如国际常见电器工作电压环境中的60hz工作频率;所述过零数小于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为第二工作频率,如国际常见电器工作电压环境中的50hz工作频率。可见,本发明实施例能够实时检测接入电压的电压值,通过电压值变化获得频率信息,确定频率大小,当频率变化后,根据变化后的频率纠正电器的工作频率,从而确保了电器在接入电压的频率发生变化时仍能正常且稳定的工作。

附图说明

图1为本发明实施例一公开的一种电压的频率确定方法的实现流程示意图;

图2为一种过零检测计数电路的组成结构示意图;

图3为一种整流前的交流电压波形示意图;

图4为一种整流后的交流电压波形示意图;

图5为一种降压后的电压波形示意图;

图6为本发明实施例一公开的一种电压的频率确定装置的组成结构示意图;

图7为本发明实施例二公开的一种电压的频率确定方法的实现流程示意图;

图8为本发明实施例三公开的一种电压的频率确定方法的实现流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例公开的一种电压的频率确定方法的实现流程示意图,参照图1所示,本实施例的电压的频率确定方法包括以下步骤:

步骤101:对输入电压进行采样,获得电压采样值。

具体地,所述对输入电压进行采样,获得电压采样值包括:对输入电压进行整流并降压;对降压处理后的电压进行采样,获得电压采样值。也就是说,在进行电压采样之前,对输入电压进行整流和降压处理,并将降压后的电压作为将要进行采样的采样电压,然后从该采样电压中获得电压采样值。

具体地,对输入电压进行采样的方法包括:通过过零采样计数电路对输入电压进行采样,从而获得电压采样值。其中,所述过零采样计数电路的组成结构如图4所示。所述电子电器包括:电磁炉、微波炉和冰箱等。

具体地,1)电器或频率确定装置在接入电源之后,对输入电压进行整流,得到整流后的电压,如图2、图3所示,图2为一种整流前的交流电压波形示意图,图3为一种整流后的交流电压波形示意图;在我国,市电是220伏(v),接入的原始交流电压最大值就是220v,接入的原始交流电压如图2所示。如图4所示,所述原始交流电压由过零检测计数电路中的整流二极管d1和整流二极管d2的整流后,变为同一方向的脉动电压,从而得到整流后的电压,如图3所示。值得注意的是,这个脉动电压的波动幅度与所述原始交流电压是一致的而且是实时随输入电压波形变化的,只不过经过整流后它的周期变为原来输入交流电的一半,频率变为原来的两倍。2)得到整流后的电压之后,对该电压进行降压处理,具体地,整流后的电压经过r1、r2、r3、r5多个电阻之后,实现了对整流后的电压的降压处理,将降压后的电压作为输入电压的采样电压,通过采样电压可以获得输入电压的实时情况,如图5所示。这里,对图2中的过零检测电路进行进一步功能性描述,r5两端的分压即是所述输入电压的采样电压,r4是限流电阻限制输入到芯片的电流,保护芯片,由于过零(zerocross)支路r5两端的电压检测波形直接影响到过零区域的大小和判定过程,所以为保证采样的准确性和稳定性对该支路的电压采样的电阻r5加了2个滤波电容,一个电解电容ec1滤除低频杂波,一个电容c1滤除高频杂波。

步骤102:在预设判断周期到来时,统计所述预设判断周期内的电压采样值的过零数;其中,过零用于表示电压采样值在随时间变化过程中达到临界检测电压值时的位置。

这里,所述预设判断周期内的电压采样值的过零数指的是:所述预设判断周期对应的这个时间段内电压采样值的过零数。其中,所述预设判断周期对应的时间段为:上一个预设判断周期截止时刻至当前预设判断周期到来时刻。举例来说,假设预设判断周期为t,那么,当第i个预设判断周期t(i)到来时,则所述预设判断周期对应的时间段t=t(i)-t(i-1)。其中,i为正整数。

这里,所述预设判断周期为电器出厂前设定的一个判定时间,该时间可以是400毫秒(ms)至1000ms中的一个值。所述预设阈值的取值范围由所述预设判断周期来确定。举例来说,假设所述预设判断周期取400ms,相应的,所述预设阈值的取值范围为[80,96];假设所述预设判断周期取500ms,相应的,所述预设阈值的取值范围为[100,120];假设所述预设判断周期取600毫秒,相应的,所述预设阈值的取值范围为[120,144];依次类推,所述预设判断周期为700、800、900和1000时,相应的,所述预设阈值的取值范围分别为[140,168]、[160,192]、[180,212]和[200,240]。以下实施例中,所述预设判断周期和所述预设阈值的取值范围分别以500ms和[100,120]为例进行阐述。值得注意的是,上述预设判断周期和预设阈值的取值,仅仅是举例,包括上述数据但不仅限于上述数据。

这里,所述输入电压接入到zerocross支路进行检测,得到如图5所示的电压变化值与时间的波形图,图中临界检测电压值v0(m/nvc)是在所述输入电压的波形(即zerocross电压波形)中设置的比较判定是否过零的电压,将小于等于v0(m/nvc)的电压区域与zerocross电压波形相交后获得的区域设为过零中断区域,通过过零中断区域的次数称之为过零数,如图5所示,当输入电压的波形进入这个区域后,可以进行与过零相关的其他操作。其中,v0的大小也是随输入电器的电压变化而变化的。

每当达到预设判断周期,均对统计的过零数进行一次判断,如将预设判断周期设置为500ms,每次计时达到500ms时,均对统计的过零数进行判断,并对判断结果做下一步操作。

具体地,所述统计所述预设判断周期内的电压采样值的过零数,包括:统计所述预设判断周期内的所有电压采样值出现等于所述临界检测电压值的次数,并将所统计的次数确定为所述预设判断周期内的过零数。举例来说,如图5所示,将每次获取的电压采样值与所述临界检测电压值进行比较,当该电压值出现等于该临界检测电压值时,计数1次,说明该输入电压要么开始进入、要么开始穿出过零中断区域,这些统计的次数我们就称为过零数,当统计的时间满足当前的预设判断周期的要求时,得到总的过零数,即为所述预设判断周期内的过零数。例如,假设预设判断周期为t’,因此,每隔t’的时间将统计一次总的过零数,当第一个预设判断周期到来时,可统计完成[0,t’]时间内的总过零数,以此类推,可以分别统计出[t’,2t’],…,[(n-1)t’,nt’]时间段内的总过零数。在我国,稳定的电压频率为50hz,将预设判断周期t’设为500ms时,则[0,500]内的过零数约为100个。

进一步地,判断预设判断周期内的过零数也可以采取如下方法:对输入电压进行采样时,获得前一时刻电压值a和与之连续的后一时刻电压值b,判断电压值a和电压值b与临界检测电压值的大小;1)若出现前一时刻电压值a大于或等于临界检测电压值、且连续的后一时刻电压值b小于临界检测电压值时,或者,若出现前一时刻电压值a大于临界检测电压值、且连续的后一时刻电压值b小于或等于临界检测电压值时,表明该输入电压正处于下降沿过程,且开始进入过零中断区域;2)若出现前一时刻电压值a小于或等于临界检测电压值、且后一时刻电压值b大于临界检测电压值时,或者,若出现前一时刻电压值a小于临界检测电压值、且后一时刻电压值b大于或等于临界检测电压值时,表明该输入电压正处于上升沿过程,且开始穿出过零中断区域;当出现上述两种情况中的任一种时,将该过零数在原有的基础上加1,即相当于统计了进入和穿出过零区域的时刻的次数,即本发明实施例所述的过零数,当统计时间满足当前的预设判断周期500ms的规定时,得到500ms内的过零数。

具体地,确定所述输入电压在当前的预设判断周期内的过零数也可以通过如下方法实现:由于临界检测电压值v0是过零区域的上限电压,即判定进入过零中断区域的临界点,也是判断进入过零中断区域的判断值,每当出现采样电压小于v0时,进入过零中断区域,计数1次,进入中断后不再继续判定,其后再次出现采样电压大于v0时,退出过零中断区域,计数一次,统计的进入过零中断区域和退出过零中断区域的次数就是本专利所述的过零数,当检测时间满足500ms的要求时,获得在500ms内的过零数。

步骤103:判断所述过零数是否大于预设阈值。

进一步地,对于50hz的工作频率,输入电压的周期是20ms,整流后的波形周期是10ms。这样500ms中有50个周期,每个周期进入和退出过零中断区域共2次,故500ms内是100次。对于60hz的工作频率,输入电压的周期是16.7ms,整流后的波形周期是8.3ms。这样500ms中认为有60个周期,每个周期进入和退出过零中断区域共2次,故500ms内是120次。故区别50hz和60hz的判定可以选取大于100小于120的值,为保险起见,一般留一定余量,可以选105~115之间的任意数作为频率判定数。

步骤104:当所述过零数大于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为第一工作频率。

这里,对应目前国际常见的电器电压使用环境来说,一般为50hz和60hz两种,因此,所述第一工作频率为60hz。

具体地,当所述过零数大于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为60hz。举例来说,假设所述预设阈值取值为110,当所述过零数为大于110的某个值时,确定所述输入电压的频率为60hz。

步骤105:当所述过零数小于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为第二工作频率。

这里,所述第二工作频率为50hz。

具体地,当所述过零数小于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为50hz。举例来说,假设所述预设阈值取值为110,当所述过零数小于110的某个值时,确定所述输入电压的频率为50hz。

进一步地,所述方法还包括:基于所述预设判断周期内的过零数,确定所述输入电压的频率;将所述输入电压的频率转换为显示数据并输出显示。

这里,当确定输入电压的频率为50hz或60hz后,电器可以设置为对应工作频率的工作模式。举例来说,当确定输入电压的频率为50hz后,电器可以调整当前的工作模式为50hz状态下的工作模式。然而,这里判定出的50hz或者60hz是根据所属预设阈值划分的一个频率范围,用于划分工作模式,不一定是所述输入电压的实际频率。若用户或厂商想知道输入电压的某一时刻实际频率是多少时,可以通过当前的预设判断周期内的过零数,计算获得所述输入电压的实际频率,以便将当前所述输入电压的频率转换为显示数据并输出显示。

具体地,所述基于所述预设判断周期内的过零数,获得所述输入电压的实际频率,包括:根据所述预设判断周期内的过零数推算出单位时间内的过零数;将单位时间内的过零数除以2,将所计算的商值确定为所述输入电压的频率。

这里,所述单位时间为500ms。

举例来说,假设预设判断周期为500ms、预设阈值为110、且确定当前的预设判断周期的过零数为98时,通过计算可获得当前输入电压的实际频率为49hz。为了方便用户查看到输入电压的实际频率,可以将当前这一时刻输入电压的实际频率49hz转换为显示数据并输出显示。这里,由于所述预设阈值为110,而所述预设判断周期内的过零数为98,因此,判定当前工作阶段的输入电压的频率为50hz的频率范围,并将电器的工作模式自动调节为50hz频率下对应的工作模式。因为实际上目前常见的稳定的电压工作频率就是50hz和60hz。

进一步地,所述方法还包括:接收针对所述输入电压的频率的获取请求时,将所述输入电压的频率向请求方发送,以供所述请求方根据所述输入电压的频率进行相应处理。

为实现上述方法,本发明实施例一还提供了一种电压的频率确定装置,如图6所示,图6为本发明实施例公开的一种电压的频率确定装置的组成结构示意图,该装置包括:采样模块61、计数模块62和判断模块63;

采样模块61,用于用于对输入电压进行采样,获得电压采样值;

计数模块62,用于在预设判断周期到来时,统计所述预设判断周期内的电压采样值的过零数;其中,过零用于表示电压采样值在随时间变化过程中达到临界检测电压值时的位置;

判断模块63,用于判断所述过零数是否大于预设阈值;所述过零数大于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为第一工作频率;所述过零数小于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为第二工作频率。

进一步地,采样模块,具体用于:对输入电压进行整流并降压;对降压处理后的电压进行采样,获得电压采样值。

进一步地,所述计数模块62,具体用于:统计所述预设判断周期内的所有电压采样值出现等于所述临界检测电压值的次数,并将所统计的次数确定为所述预设判断周期内的过零数。

进一步地,所述装置还包括:确定模块64,用于基于所述预设判断周期内的过零数,确定所述输入电压的频率;

转换模块65,用于将所述输入电压的频率转换为显示数据并输出显示。

进一步地,所述确定模块64,还用于根据所述预设判断周期内的过零数推算出单位时间内的过零数;将单位时间内获得的过零数除以2,将所计算的商值确定为所述输入电压的频率根据所述预设判断周期内的过零数推算出单位时间内的过零数。

进一步地,其特征在于,所述装置还包括:接收模块66,用于接收针对所述输入电压的频率的获取请求时,触发发送模块;

发送模块67,用于将所述输入电压的频率向请求方发送,以供所述请求方根据所述输入电压的频率进行相应处理。

由上述模块组成的电压的频率确定装置,可以执行以下方法步骤:

(1)采样模块61对输入电压进行采样,获得电压采样值。

具体地,所述对输入电压进行采样,获得电压采样值包括:采样模块61对输入电压进行整流并降压;对降压处理后的电压进行采样,获得电压采样值。也就是说,在进行电压采样之前,对输入电压进行整流和降压处理,并将降压后输入电压作为将要进行采样的采样电压,然后从该采样电压中获得电压采样值。

具体地,对输入电压进行采样的方法包括:通过过零采样计数电路对输入电压进行采样,从而获得电压采样值。其中,所述过零采样计数电路的组成结构如图4所示。所述电子电器包括:电磁炉、微波炉和冰箱等。

这里,所述输入电压也就是原始交流电压,或电器的使用环境电压。具体地,1)电器或频率确定装置在接入电源之后,对输入电压进行整流,得到整流后的电压,如图2、图3所示,图2为一种整流前的交流电压波形示意图,图3为一种整流后的交流电压波形示意图;在我国,市电是220伏(v),接入的原始交流电压最大值就是220v,接入的原始交流电压如图2所示。如图4所示,所述原始交流电压由过零检测计数电路中的整流二极管d1和整流二极管d2的整流后,变为同一方向的脉动电压,从而得到整流后的电压,如图3所示。值得注意的是,这个脉动电压的波动幅度与所述原始交流电压是一致的而且是实时随输入电压波形变化的,只不过经过整流后它的周期变为原来输入交流电的一半,频率变为原来的两倍。2)得到整流后的电压之后,对该电压进行降压处理,具体地,整流后的电压经过r1、r2、r3、r5多个电阻之后,实现了对整流后的电压的降压处理,将降压后的电压作为输入电压的采样电压,通过采样电压可以获得输入电压的实时情况,如图5所示。这里,对图2中的过零检测电路进行进一步功能性描述,r5两端的分压即是所述输入电压的采样电压,r4是限流电阻限制输入到芯片的电流,保护芯片,由于过零(zerocross)支路r5两端的电压检测波形直接影响到过零区域的大小和判定过程,所以为保证采样的准确性和稳定性对该支路的电压采样的电阻r5加了2个滤波电容,一个电解电容ec1滤除低频杂波,一个电容c1滤除高频杂波。

(2)计数模块62在预设判断周期到来时,统计所述预设判断周期内的电压采样值的过零数,判断所述过零数是否大于预设阈值;其中,过零用于表示电压采样值在随时间变化过程中达到临界检测电压值时的位置。

这里,所述预设判断周期内的电压采样值的过零数指的是:所述预设判断周期对应的这个时间段内电压采样值的过零数。其中,所述预设判断周期对应的时间段为:上一个预设判断周期截止时刻至当前预设判断周期到来时刻。举例来说,假设预设判断周期为t,那么,当第i个预设判断周期t(i)到来时,则所述预设判断周期对应的时间段t=t(i)-t(i-1)。其中,i为正整数。

这里,所述预设判断周期为电器出厂前设定的一个判定时间,该时间可以是400毫秒(ms)至1000ms中的一个值。所述预设阈值的取值范围由所述预设判断周期来确定。举例来说,假设所述预设判断周期取400ms,相应的,所述预设阈值的取值范围为[80,96];假设所述预设判断周期取500ms,相应的,所述预设阈值的取值范围为[100,120];假设所述预设判断周期取600毫秒,相应的,所述预设阈值的取值范围为[120,144];依次类推,所述预设判断周期为700、800、900和1000时,相应的,所述预设阈值的取值范围分别为[140,168]、[160,192]、[180,212]和[200,240]。以下实施例中,所述预设判断周期和所述预设阈值的取值范围分别以500ms和[100,120]为例进行阐述。值得注意的是,上述预设判断周期和预设阈值的取值,仅仅是举例,包括上述数据但不仅限于上述数据。

这里,所述输入电压接入到zerocross支路进行检测,得到如图5所示的电压变化值与时间的波形图,图中临界检测电压值v0(m/nvc)是在所述输入电压的波形(即zerocross电压波形)中设置的比较判定是否过零的电压,将小于等于v0(m/nvc)的电压区域与zerocross电压波形相交获得的区域设为过零中断区域,通过过零中断区域的次数称之为过零数,如图5所示,当输入电压的波形进入这个区域后,可以进行与过零相关的其他操作。其中,v0的大小也是随输入电器的电压变化而变化的。

每当达到预设判断周期,均对统计的过零数进行一次判断,如将预设判断周期设置为500ms,每次计时达到500ms时,均对统计的过零数进行判断,并对判断结果做下一步操作。

具体地,计数模块62统计所述预设判断周期内的电压采样值的过零数,包括:计数模块62统计所述预设判断周期内的所有电压采样值出现等于所述临界检测电压值的次数,并将所统计的次数确定为所述预设判断周期内的过零数。举例来说,如图5所示,将每次获取的电压采样值与所述临界检测电压值进行比较,当该电压值出现等于该临界检测电压值时,计数1次,说明该输入电压要么开始进入、要么开始穿出过零中断区域,这些统计的次数我们就称为过零数,当统计的时间满足当前的预设判断周期的要求时,得到总的过零数,即为所述预设判断周期内的过零数。例如,假设预设判断周期为t’,因此,每隔t’的时间将统计一次总的过零数,当第一个预设判断周期到来时,统计[0,t’]时间内的总过零数,以此类推,可以分别计算出[t’,2t’],…,[(n-1)t’,nt’]时间段内的总过零数。在我国,稳定的电压频率为50hz,将预设判断周期t’设为500ms时,则[0,500]内的过零数约为100个。

进一步地,判断预设判断周期内的过零数也可以采取如下方法:对输入电压进行采样时,获得前一时刻电压值a和与之连续的后一时刻电压值b,判断电压值a和电压值b与临界检测电压值的大小;1)若出现前一时刻电压值a大于或等于临界检测电压值、且连续的后一时刻电压值b小于临界检测电压值时,或者,若出现前一时刻电压值a大于临界检测电压值、且连续的后一时刻电压值b小于或等于临界检测电压值时,表明该输入电压正处于下降沿过程,且开始进入过零中断区域;2)若出现前一时刻电压值a小于或等于临界检测电压值、且后一时刻电压值b大于临界检测电压值时,或者,若出现前一时刻电压值a小于临界检测电压值、且后一时刻电压值b大于或等于临界检测电压值时,表明该输入电压正处于上升沿过程,且开始穿出过零中断区域;当出现上述两种情况中的任一种时,将该过零数在原有的基础上加1,即相当于统计了进入和穿出过零区域的时刻的次数,即本发明实施例所述的过零数,当统计时间满足当前的预设判断周期500ms的规定时,得到500ms内的过零数。

具体地,计数模块62计算所述输入电压在当前的预设判断周期内的过零数也可以通过如下方法实现:由于临界检测电压值v0是过零区域的上限电压,即判定进入过零中断区域的临界点,也是判断进入过零中断区域的判断值,每当出现采样电压小于v0时,进入过零中断区域,计数1次,进入中断后不再继续判定,其后再次出现采样电压大于v0时,退出过零中断区域,计数一次,统计的进入过零中断区域和退出过零中断区域的次数就是本专利所述的过零数,当检测时间满足500ms的要求时,获得在500ms内的过零数。

(3)判断模块63判断所述过零数是否大于预设阈值;所述过零数大于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为第一工作频率;所述过零数小于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为第二工作频率。

这里,对应目前国际常见的电器电压使用环境来说,一般为50hz和60hz两种,因此,所述第一工作频率为60hz;所述第二工作频率为50hz。

进一步地,对于50hz的工作频率,输入电压的周期是20ms,整流后的波形周期是10ms。这样500ms中有50个周期,每个周期进入和退出过零中断区域共2次,故500ms内是100次。对于60hz的工作频率,输入电压的周期是16.7ms,整流后的波形周期是8.3ms。这样500ms中认为有60个周期,每个周期进入和退出过零中断区域共2次,故500ms内是120次。故区别50hz和60hz的判定可以选取大于100小于120的值,为保险起见,一般留一定余量,可以选105~115之间的任意数作为频率判定数。

具体地,判断模块63判断所述过零数大于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为60hz。举例来说,假设所述预设阈值取值为110,判断模块63判断出所述过零数为大于110的某个值时,确定所述输入电压的频率为60hz。

具体地,判断模块63判断所述过零数小于所述预设阈值时,确定所述输入电压的频率为50hz。举例来说,假设所述预设阈值取值为110,判断模块63判断出所述过零数小于110的某个值时,确定所述输入电压的频率为50hz。

进一步地,确定模块64基于所述预设判断周期内的过零数,确定所述输入电压的频率;转换模块65将所述输入电压的频率转换为显示数据并输出显示。

这里,当确定模块64确定输入电压的频率为50hz或60hz后,电器可以设置为对应工作频率的工作模式。举例来说,当确定输入电压的频率为50hz后,电器可以调整当前的工作模式为50hz状态下的工作模式。然而,这里判定出的50hz或者60hz是根据所属预设阈值划分的一个频率范围,用于划分工作模式,不一定是所述输入电压的实际频率。若用户或厂商想知道输入电压的某一时刻实际频率是多少时,可以通过当前的预设判断周期内的过零数,计算获得当前所述输入电压的实际频率,以便将当前所述输入电压的频率转换为显示数据并输出显示。

具体地,所述基于所述预设判断周期内的过零数,获得所述输入电压的实际频率,包括:确定模块64根据所述预设判断周期内的过零数推算出单位时间内的过零数;将单位时间内的过零数除以2,将所计算的商值确定为所述输入电压的频率。

这里,所述单位时间为500ms。

举例来说,假设预设判断周期为500ms、预设阈值为110、且确定当前的预设判断周期的过零数为98时,通过计算获得当前输入电压的实际频率为49hz。为了方便用户查看到输入电压的实际频率,可以将当前这一时刻输入电压的实际频率49hz转换为显示数据并输出显示。这里,由于所述预设阈值为110,而所述预设判断周期内的过零数为98,因此,判定当前工作阶段的输入电压的频率为50hz的频率范围,并将电器的工作模式自动调节为50hz频率下对应的工作模式。因为实际上目前常见的稳定的电压工作频率就是50hz和60hz。

进一步地,所述方法还包括:接收模块66接收针对所述输入电压的频率的获取请求时,触发发送模块67;发送模块67将所述输入电压的频率向请求方发送,以供所述请求方根据所述输入电压的频率进行相应处理。

通过本发明实施例的技术方案,通过对输入电压进行整流和降压处理,实时监测降压后的采样电压情况,通过采样电压的过零数计算获得输入电压的频率。若该过零数小于预设阈值时,确定该频率为50hz;若该过零数大于预设阈值时,确定该频率为60hz;根据变化后的频率纠正电器的工作频率,从而确保电器在接入电压的频率发生变化时仍能正常且稳定的工作。

实施例二

图7为本发明实施例二公开的一种电压的频率确定方法的实现流程示意图,参照图7所示,本实施例的电压的频率确定方法包括以下步骤:

步骤701:对输入电压进行实时采样,获得输入电压的采样电压波形;

步骤702:实时判断采样的电压值是否在过零区域内;

这里,如图5所示,将小于等于v0的电压区域与输入电压的采样电压的波动电压的相交的区域作为过零区域。如图中t’和t”之间的阴影区域。每个周期波形都有2个部分在这个阴影区域内,即有两个部分处于过零区域,故每个周期计数2次作为过零数。

步骤703:统计预设时间500ms内的周期数目;

步骤704:将周期数目乘以2作为预设时间500ms之内的过零数;

步骤705:计时是否满500ms;

判断统计过零数的时间是否满足预设判断周期500ms的规定,每当满足500ms时,执行步骤707。

步骤706:进入其他程序;

步骤707:调用频率判定子程序;

步骤708:判断过零数n是否大于预设阈值na?

步骤709:若过零数n小于na时,将输入电压判定为50hz,此时,电器可以调整当前的工作模式为50hz状态下的工作模式;

步骤710:若过零数n大于na时,将输入电压判定为60hz,此时,电器可以调整当前的工作模式为60hz状态下的工作模式;

步骤711:清过零数n=0;

步骤712:返回主函数。

通过本发明实施例的技术方案,通过对接入电器的输入电压进行整流和降压处理,并实时监控降压后的电压,将该电压作为输入电压的采样电压,利用输入电压的采样电压的过零数计算获得输入电压的频率,若该过零数小于预设阈值时,确定该频率为50hz;若该过零数大于预设阈值时,确定该频率为60hz;根据变化后的频率纠正电器的工作频率,从而确保电器在接入电压的频率发生变化时仍能正常且稳定的工作。

实施例三

图8为本发明实施例三公开的一种电压的频率确定方法的实现流程示意图,参照图8所示,本实施例的电压的频率确定方法包括以下步骤:

步骤801:对输入电压进行实时采样;

步骤802:实时判定采样的电压值是否等于v0?

步骤803:当采样的电压值不等于v0,过零数n不加1;

步骤804:当采样的电压值等于v0时,过零数n+1;

步骤805:计时是否满500ms;

判断统计过零数的时间是否满足预设判断周期500ms的规定,每当满足500ms时,执行步骤807。

步骤806:进入其他程序;

步骤807:调用频率判定子程序;

步骤808:计算输入电压的频率f=n/2;

所述频率f为输入电压的实时检测值,而第一工作频率60hz和第二工作频率50hz是常见和常用的电器工作环境频率。

步骤809:将f传递给其他程序做相应频率的操作及控制;

步骤810:将f传给显示模块;

步骤811:清过零数n=0;

步骤812:返回主函数。

通过本发明实施例的技术方案,通过对接入的原始交流电压进行整流和降压处理,并实时监控降压后的采样电压,利用采样电压的过零数计算并获得输入电压的频率,若该过零数小于预设阈值时,确定该频率为50hz;若该过零数大于预设阈值时,确定该频率为60hz;可以按照频率的变化区间设置工作模式,并根据变化后的频率实时纠正电器的工作模式,从而确保电器在接入电压的频率发生变化时仍能正常且稳定的工作;此外,还可以将输入电压的频率f进行输出显示,以及将频率f传递给其他元器件或程序做相应频率的控制。

实际应用中,所述采样模块61、计数模块62、判断模块63、确定模块64和转换模块65均可由位于电压的频率确定装置的(cpu,centralprocessingunit)、微处理器(mpu,microprocessorunit)、数字信号处理器(dsp,digitalsignalprocessor)、或现场可编程门阵列(fpga,field-programmablegatearray)等实现;所述接收模块66和发送模块67由电压的频率确定装置上的通信接口等实现。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均包含在本发明的保护范围之内。

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