一种交流电的过零点检测电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力电子领域，特别涉及一种交流电的过零点检测电路。
【背景技术】
[0002]交流电的过零点是交流电周期的起点，周期相同的两路交流电，各自的过零点决定各交流电的相位。在PWM整流中，各相位之间关系决定了电路的工作状态；?Ρ丽逆变中，交流电相位的移动将影响交流电的功率因数，所以交流电过零点是重要的测试参数之一。而目前还没有可靠的交流电过零点检测电路。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种交流电的过零点检测电路，能够可靠检测交流电的过零点。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。
[0005]一种交流电的过零点检测电路包括:反相放大器、电位器、滞回比较器和NPN晶体管，所述反相放大器的反相输入端接入有第一直流电源，所述反相放大器的反相输入端与输出端之间电连接有第一电阻，所述反相放大器的同相输入端直流接地；所述电位器的一固定端子电连接所述反相放大器的输出端，所述电位器的滑动触头电连接所述滞回比较器的同相输入端；所述滞回比较器的反相输入端输入交流信号，所述滞回比较器的输出端分别电连接所述NPN晶体管的基极和所述电位器的另一固定端子；所述NPN晶体管的集电极在电连接第二电阻之后接入有第二直流电源，所述NPN晶体管的基极和所述电位器的另一固定端子的同接点电连接有第三电阻之后接入第二直流电源，所述NPN晶体管的发射极直流接地，所述NPN晶体管的集电极为所述交流电的过零点检测电路的输出端。
[0006]本实用新型的技术特点还包括:
[0007]所述滞回比较器的型号为LM339。
[0008]所述反相放大器的型号为LM358。
[0009]所述NPN晶体管的型号为9013。
[0010]所述第一电阻为可调节电阻。
[0011]本实用新型的有益效果为:
[0012]本实用新型采用了由反相放大器为滞回比较器提供负参考电压，依靠滞回比较器高门限电压特性，输出高低电平，并最终由NPN晶体管输出O?3.3V的方波信号，方波信号的上升沿即对应交流电路的过零点。本实用新型具有易于操作、可靠性强、精度高的优点。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的一种交流电的过零点检测电路的电路图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0015]参考图1，本实用新型的一种交流电的过零点检测电路的电路图。该交流电的过零点检测电路包括:反相放大器T7和滞回比较器Z6，反相放大器用于为滞回比较器输出负参考电压。本实用新型实施例中，上述反相放大器T7的型号为LM358，其技术效果如下:当经由第四电阻Rl输入一个2.5V的直流电压信号到所述反相放大器的反相输入端时，反相放大器输出端输出-1.5V电压，第四电阻Rl的阻值为10ΚΩ，第一电阻R2为可调电阻，最大阻值为6ΚΩ，反相放大器输出的-1.5V电压即是所述滞回比较器的负参考电压。上述滞回比较器有两个门限电压，分别为高门限电压和低门限电压，利用反相放大器提供的负参考电压，使高门限电压设在交流信号的过零点处。本实用新型实例中，滞回比较器Z6的型号为LM339，其技术效果如下:滞回比较器采用±12V的电源，滞回比较器的反相输入端输入-N?+N(N取值范围为3?9V)的交流信号与同相输入端输入的-1.5V参考电压相比较，比较的结果以高低电平的形式由滞回比较器的输出端输出。
[0016]上述交流电的过零点检测电路还包括电位器R3，电位器可用来调整滞回比较器的高门限电压。本实用新型实施例中，上述电位器R3最大阻值为1K Ω。
[0017]上述交流电的过零点检测电路还包括NPN晶体管H8、第三电阻R4、第二电阻R5和第二直流电源，由于滞回比较器输出的低电平不能满足单片机的要求，所以使用NPN晶体管对滞回比较器的输出信号进行调整，使电路在交流电过零点处输出所需的跳变。本实用新型实施例中，所述NPN晶体管的型号为9013，其技术效果如下:当滞回比较器输出低电平时，输出开漏，需要上拉，采用第二直流电源3.3V为上拉电源，第二电阻R5阻值5ΚΩ为上拉电阻，上述第二直流电源电连接第三电阻R4为NPN晶体管的基极提供偏置电流，R4的阻值为5ΚΩ。当滞回比较器输出高电平时，NPN晶体管导通，其集电极输出OV低电平；当滞回比较器输出-12V低电平时，NPN晶体管不导通，其集电极输出3.3V高电平。上述第二电阻R5与NPN晶体管的同接点为所述过零点检测电路的输出端，NPN晶体管输出的方波信号的上升沿为交流电的过零点。
[0018]滞回比较器的反相输入端输入-N?+N(N取值范围为3?9V)交流信号，上述滞回比较器有两个门限电压，为了将高门限电压设在交流电的过零点，滞回比较器需要有一个稳定的负参考电压。此负参考电压由反相放大器提供。使用上述滞回比较器的优点在于可以避免由于干扰使得比较器的输出在过零点处来回变化，确保输出结果稳定。电位器可以调整高门限电压。为了使该过零点检测电路的输出与单片机的要求相符，所述滞回比较器的输出信号通过所述NPN晶体管进行调整，使电路在交流电过零点处输出所需的跳变，并形成方波信号，方波信号的电压为O?3.3V.
[0019]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种交流电的过零点检测电路，其特征在于，包括:反相放大器、电位器、滞回比较器和NPN晶体管，所述反相放大器的反相输入端接入有第一直流电源，所述反相放大器的反相输入端与输出端之间连接有第一电阻，所述反相放大器的同相输入端直流接地；所述电位器的一固定端子电连接所述反相放大器的输出端，所述电位器的滑动触头电连接所述滞回比较器的同相输入端；所述滞回比较器的反相输入端输入交流信号，所述滞回比较器的输出端分别电连接所述NPN晶体管的基极和所述电位器的另一固定端子；所述NPN晶体管的集电极在电连接第二电阻之后接入有第二直流电源，所述NPN晶体管的基极和所述电位器的另一固定端子的同接点电连接有第三电阻之后接入第二直流电源，所述NPN晶体管的发射极直流接地，所述NPN晶体管的集电极为所述交流电的过零点检测电路的输出端。
2.如权利要求1所述的一种交流电的过零点检测电路，其特征在于，所述滞回比较器的型号为LM339。
3.如权利要求1所述的一种交流电的过零点检测电路，其特征在于，所述反相放大器的型号为LM358。
4.如权利要求1所述的一种交流电的过零点检测电路，其特征在于，所述NPN晶体管的型号为9013。
5.如权利要求1所述的一种交流电的过零点检测电路，其特征在于，所述第一电阻为可调节电阻。
【专利摘要】本实用新型属于电力电子技术领域，公开了一种交流电的过零点检测电路。该交流电的过零点检测电路包括：反相放大器、电位器、滞回比较器和NPN晶体管，反相放大器的同相输入端接地，反相输入端接入有第一直流电源，输出端电连接电位器的一固定端子；电位器的滑动触头电连接滞回比较器的同相输入端；电位器的另一固定端子和NPN晶体管的基集共同电连接滞回比较器的输出端；NPN晶体管的集电极电连接第二电阻之后接入有第二直流电源，NPN晶体管的发射集直流接地。滞回比较器的反相输入端为过零点检测电路的输入端，NPN晶体管的集电极为过零点检测电路的输出端。本实用新型具易于操作、可靠性强、精度高的优点。
【IPC分类】G01R19-175
【公开号】CN204439708
【申请号】CN201520172790
【发明人】雷新颖, 陈杰, 王成
【申请人】西安航空学院
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月25日