本发明涉及电压检测技术，尤其涉及一种交流电压检测电路、检测方法和检测装置。
背景技术：
目前，检测交流电压时需对交流电压进行隔离检测，但市面上大部分的隔离检测技术都是基于电压互感器或者变压器实现。随着变压器中的铜材料的不断上涨，隔离检测的成本越来越高；且在电网存在波动或毛刺的时候，容易在次级引起信号的误判，导致交流电压的检测精度受到负载的影响。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种交流电压检测电路、检测方法和检测装置。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例还提供了一种交流电压检测电路，所述电路包括：信号采集模块、信号转换模块、隔离模块和解码模块；其中，
所述信号采集模块，用于获得整流后的直流母线电压；
所述信号转换模块，用于采集所述直流母线电压，将所述直流母线电压转化为脉冲信号，将所述脉冲信号发送给所述隔离模块；
所述隔离模块，用于通过耦合传输模式将所述脉冲信号发送给所述解码模块；
所述解码模块，用于根据所述脉冲信号确定交流电压值。
上述方案中，所述电路还包括整流模块，用于将变压器输出的交流电整流为直流电，将所述直流电发送至所述信号采集模块；
所述信号采集模块，用于根据所述直流电对应生成所述直流母线电压。
上述方案中，所述信号转换模块，用于将所述直流母线电压转化为脉冲宽度调制(pwm，pulsewidthmodulation)占空比信号或方波信号；
所述解码模块，具体用于按解码算法将所述pwm占空比信号或方波信号转换为交流电压值。
上述方案中，所述信号采集模块，包括：串联的至少两个电阻；
所述串联的至少两个电阻，用于根据所述直流电从所述串联的至少两个电阻中任意两个电阻的连接点对应产生直流母线电压。
上述方案中，所述隔离模块，包括：光耦合器；
所述光耦合器，用于通过耦合传输模式将所述脉冲信号发送给所述解码模块。
本发明实施例还提供了一种交流电压检测电路检测电压的方法，所述交流电压检测电路，包括：信号采集模块、信号转换模块、隔离模块和解码模块；所述方法包括：
所述信号采集模块获得整流后的直流母线电压；
所述信号转换模块采集所述直流母线电压，将所述直流母线电压转化为脉冲信号，将所述脉冲信号发送给所述隔离模块；
所述隔离模块通过耦合传输模式将所述脉冲信号发送给所述解码模块；
所述解码模块根据所述脉冲信号确定交流电压值。
上述方案中，所述电路还包括整流模块；
所述信号采集模块获得整流后的直流母线电压之前，所述方法还包括：
所述整流模块将变压器输出的交流电整流为直流电，将所述直流电发送至所述信号采集模块；
所述信号采集模块获得整流后的直流母线电压，包括：
所述信号采集模块根据所述直流电对应生成所述直流母线电压。
上述方案中，所述将所述直流母线电压转化为脉冲信号，包括：
所述信号转换模块将所述直流母线电压转化为pwm占空比信号或方波信号；
所述解码模块根据所述脉冲信号确定交流电压值，包括：
所述解码模块按解码算法将所述pwm占空比信号或方波信号转换为交流电压值。
上述方案中，所述信号采集模块，包括：串联的至少两个电阻；
所述信号采集模块获得整流后的直流母线电压，包括：
所述串联的至少两个电阻根据所述直流电从所述串联的至少两个电阻中任意两个电阻的连接点对应产生直流母线电压。
上述方案中，所述隔离模块，包括：光耦合器；
所述隔离模块通过耦合传输模式将所述脉冲信号发送给所述解码模块，包括：
所述光耦合器通过耦合传输模式将所述脉冲信号发送给所述解码模块。
本发明实施例还提供了一种交流电压检测装置，所述装置包括：上面所述的任意一种所述交流电压检测电路。
本发明实施例所提供的一种交流电压检测电路、检测方法和检测装置，包括：信号采集模块、信号转换模块、隔离模块和解码模块；其中，所述信号采集模块，用于获得整流后的直流母线电压；所述信号转换模块，用于采集所述直流母线电压，将所述直流母线电压转化为脉冲信号，将所述脉冲信号发送给所述隔离模块；所述隔离模块，用于通过耦合传输模式将所述脉冲信号发送给所述解码模块；所述解码模块，用于根据所述脉冲信号确定交流电压值。本发明实施例提供的电路和方法，可以采用廉价的芯片采集直流母线电压，并将采集的直流母线电压转换为脉冲信号(如pwm占空比信号或方波信号)，根据所述脉冲信号确定交流电压值，并通过单独的隔离模块实现耦合传输，在保证检测精度的基础上，降低了隔离成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种交流电压检测电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种交流电压检测电路的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种交流电压检测方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种交流电压检测方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的再一种交流电压检测电路的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例中，交流电压检测电路，包括：信号采集模块、信号转换模块、隔离模块和解码模块；其中，所述信号采集模块，用于获得整流后的直流母线电压；所述信号转换模块，用于采集所述直流母线电压，将所述直流母线电压转化为脉冲信号，将所述脉冲信号发送给所述隔离模块；所述隔离模块，用于通过耦合传输模式将所述脉冲信号发送给所述解码模块；所述解码模块，用于根据所述脉冲信号确定交流电压值。
下面结合实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的一种交流电压检测电路的结构示意图；如图1所示，所述电路包括：信号采集模块101、信号转换模块102、隔离模块103和解码模块104；其中，
所述信号采集模块101，用于获得整流后的直流母线电压；
具体地，所述电路还包括整流模块100，用于将变压器输出的交流电整流为直流电，将所述直流电发送至所述信号采集模块101；
所述整流模块100，可以包括：全波整流桥或半波整流电路；
所述全波整流桥或半波整流电路，用于将变压器输出的交流电整流为直流电。
具体地，所述信号采集模块101，用于根据所述直流电对应生成所述直流母线电压。
这里，所述信号采集模块101，可以包括：串联的至少两个电阻；
所述串联的至少两个电阻一端接收整流后的直流电，另一端接地。
所述串联的至少两个电阻，具体用于根据所述直流电从所述串联的至少两个电阻中任意两个电阻的连接点对应产生直流母线电压。这里，所述任意两个电阻的连接点可以在电路设计初期由设计人员预先设定并记录。
具体来说，假设所述信号采集模块，包括：n个电阻，n大于等于2，即包括：依次串联的电阻r1、电阻r2、……、电阻rn；其中，所述电阻r1接收所述直流电，所述电阻rn接地；所述连接点为电阻ri与电阻ri+1之间，i小于等于n且大于等于1；
所述直流母线电压
其中，v表示所述直流电提供的电压，所述电阻r1、电阻r2、……、电阻rn的阻值均为已知参数，所述电阻ri与电阻ri+1之间的连接点预先设定并记录。上式(1)即可表示直流母线电压和所述直流电提供的电压的比例关系。
所述信号转换模块102，用于采集所述直流母线电压，将所述直流母线电压转化为脉冲信号，将所述脉冲信号发送给所述隔离模块；
具体地，所述信号转换模块102，用于将所述直流母线电压转化为pwm占空比信号或方波信号。
具体来说，所述信号转换模块，可以采用第一处理芯片；所述第一处理芯片，至少包括：第一引脚、第二引脚；其中，所述第一引脚接收所述直流母线电压，由所述第一处理芯片将所述直流母线电压转化为pwm占空比信号或方波信号，通过所述第二引脚将所述pwm占空比信号或方波信号发送给所述隔离模块。
这里，所述信号转换模块预先保存有转换规则，所述信号转换模块按所述转换规则将所述直流母线电压转化为pwm占空比信号或方波信号。
所述第一引脚可以设有模数转换(ad转换，analog-to-digitalconvert)器，所述模数转换器，用于对所述直流母线电压进行模数转换，即将所述直流母线电压的模拟信号转换为数字信号；
所述信号转换模块，具体用于对所述直流母线电压进行模数转换，根据模数转换后获得的所述直流母线电压的数字信号确定所述直流母线电压的高低变化；根据所述直流母线电压的高低变化确定所述pwm占空比信号或方波信号。
这里，所述信号转换模块还可以包括预设的滤波算法，在进行模数转换之前，所述信号转换模块可以对所述直流母线电压进行滤波，以保证所述直流母线电压更精确。所述滤波算法，可以包括：限幅滤波法、中位值滤波法、算术平均滤波、卡尔曼滤波(kalmanfiltering)等。
所述隔离模块103，用于通过耦合传输模式将所述脉冲信号发送给所述解码模块；
具体地，所述隔离模块103，包括：光耦合器；
所述光耦合器，用于通过耦合传输模式将所述脉冲信号发送给所述解码模块。
所述解码模块104，用于根据所述脉冲信号确定交流电压值。
具体地，所述解码模块104，具体用于按解码算法将所述pwm占空比信号或方波信号转换为交流电压值。
这里，所述解码模块，具体用于按解码算法将所述pwm占空比信号或方波信号转换为交流电压值。
这里，所述解码模块可以采用第二处理芯片，所述第二处理芯片预先保存有解码算法；
具体来说，所述解码模块，具体用于根据所述pwm占空比信号或方波信号确定所述直流母线电压；根据所述直流母线电压和所述串联的至少两个电阻的电阻值确定所述直流电提供的电压，根据所述直流电提供的电压确定交流电压值。这里，所述交流电压值的变化与所述直流母线电压的高低变化对应，即所述解码模块可以根据直流母线电压的高低变化确定所述交流电压的变化。
需要说明的是，所述解码模块内可以保存有所述串联的至少两个电阻的电阻值，则可以结合上式(1)确定所述直流电提供的电压；所述解码模块内还可以保存有所述变压器的信息(如变压器的匝数)，从而所述处理器可以根据所述直流电提供的电压和所述变压器的信息确定所述交流电压值。
具体地，所述电路，还可以包括：阻容吸收模块，所述阻容吸收模块，可以包括：至少一个电容；电路运行时，直流母线电压存在杂波，所述至少一个电容可以用于滤除所述直流母线电压的杂波。
图2为本发明实施例提供的另一种交流电压检测电路的结构示意图；如图2所示，所述电路，包括：整流模块、信号采集模块、信号转换模块、隔离模块和解码模块；其中，
所述整流模块，包括：全波整流桥；所述全波整流桥，用于将变压器输出的交流电整流为直流电；如图2所示，全波整流桥将第一变压器输出的交流电整流为直流电(hv)。
所述信号采集模块，用于接收所述直流电，根据所述直流电对应产生直流母线电压；
本实施例中，所述信号采集模块，包括：第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3；所述第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3依次串联；所述第一电阻r1接收所述直流电(hv)，所述第三电阻r3接地(pgnd)；这里，所述第二电阻r2和所述第三电阻r3的连接点可以作为采集所述直流母线电压的信号点；当然，在其他实施方式中，也可以是第一电阻r1和第二电阻r2的连接点作为采集所述直流母线电压的信号点。
其中，所述vo表示连接点的电压，即所述直流母线电压；所述v表示所述直流电提供的电压；所述电阻r1、电阻r2和电阻r3分别表示第一电阻、第二电阻、第三电阻的阻值。
所述信号转换模块，用于确定所述直流母线电压，将所述直流母线电压转化为pwm占空比信号或方波信号，并将所述pwm占空比信号或方波信号发送给所述隔离模块；
本实施例中，所述信号转换模块采用第一处理芯片；所述第一处理芯片，至少包括：第一引脚、第二引脚；所述第一引脚设有模数转换器，所述第一引脚(ad_pin)接收所述直流母线电压，将所述直流母线电压的模拟信号转换为数字信号；所述第一处理芯片根据模数转换后的直流母线电压的数字信号确定pwm占空比信号或脉冲信号，通过所述第二引脚(为pwm口或普通io口)将所述pwm占空比信号或方波信号发送给所述隔离模块。
所述隔离模块，用于通过耦合传输模式将所述pwm占空比信号或方波信号发送给所述解码模块；
本实施例中，所述隔离模块，包括：光耦合器；所述光耦合器，包括：发光二极管和光敏三极管；所述发光二极管一端连接电路的供电电压(一般为+5v)，另一端连接所述信号转换模块，所述光敏三极管一端连接电路的供电电压并连接解码模块，另一端接地(pgnd)。这里，通过所述发光二极管和光敏三极管组成的光耦合器隔离所述信号转换模块和所述解码模块，使得信号转换模块和解码模块没有电的直接连接，防止由于电连接引起的干扰，从而实现隔离作用。
本实施例中，所述隔离模块，还可以包括：电压跟随器(也称运算放大器)，所述隔离模块包括所述电压跟随器时，所述电压跟随器连接在所述发光二极管和所述信号转换模块之间。
所述解码模块，用于按解码算法将所述pwm占空比信号或方波信号转换为交流电压值。
实际应用中，所述信号转换模块和所述解码模块可通过中央处理器(cpu，centralprocessingunit)、数字信号处理器(dsp，digitalsignalprocessor)、微控制单元(mcu，microcontrollerunit)或可编程门阵列(fpga，field－programmablegatearray)实现。
图3为本发明实施例提供的一种交流电压检测方法的流程示意图；如图3所示，所述方法可以应用于图1所示的交流电压检测电路，所述电路包括：信号采集模块、信号转换模块、隔离模块和解码模块；所述方法包括：
步骤301、所述信号采集模块获得整流后的直流母线电压；
具体地，所述电路还包括整流模块；
所述步骤301之前还包括：所述整流模块将变压器输出的交流电整流为直流电，将所述直流电发送至所述信号采集模块。
具体地，所述信号采集模块，包括：串联的至少两个电阻；
所述信号采集模块获得整流后的直流母线电压，包括：
所述串联的至少两个电阻根据所述直流电从所述串联的至少两个电阻中任意两个电阻的连接点对应产生直流母线电压。
步骤302、所述信号转换模块采集所述直流母线电压，将所述直流母线电压转化为脉冲信号，将所述脉冲信号发送给所述隔离模块；
具体地，所述将所述直流母线电压转化为脉冲信号，包括：
所述信号转换模块将所述直流母线电压转化为pwm占空比信号或方波信号。
步骤303、所述隔离模块通过耦合传输模式将所述脉冲信号发送给所述解码模块；
具体地，所述隔离模块，包括：光耦合器；
所述隔离模块通过耦合传输模式将所述脉冲信号发送给所述解码模块，包括：
所述光耦合器通过耦合传输模式将所述脉冲信号发送给所述解码模块。
步骤304、所述解码模块根据所述脉冲信号确定交流电压值。
具体地，所述步骤304，包括：
所述解码模块按解码算法将所述pwm占空比信号或方波信号转换为交流电压值。
图4为本发明实施例提供的另一种交流电压检测方法的流程示意图；如图4所示，所述方法，包括：
步骤401、整流桥将变压器输出的交流电整流为直流电；
这里，所述整流桥可以为全波整流桥或半波整流电路。
步骤402、信号采集模块接收所述直流电，根据所述直流电对应产生直流母线电压；
具体地，所述信号采集模块，包括：串联的至少两个电阻；
所述根据所述直流电对应产生直流母线电压，包括：
所述串联的至少两个电阻根据所述直流电从所述串联的至少两个电阻中任意两个电阻的连接点对应产生直流母线电压。
步骤403、信号转换模块将所述直流母线电压转换为pwm占空比信号；
步骤404、光耦合器通过耦合传输模式将所述pwm占空比信号发送给所述解码模块；
步骤405、解码模块根据所述pwm占空比信号确定交流电压值。
图5为本发明实施例提供的再一种交流电压检测电路的结构示意图；如图5所示，所述电路，至少包括：220w的电源ac、变压器u1、整流桥bd1、信号采集模块cl1、信号转换芯片mcu1、光耦合器oc、解码芯片mcu2；其中，
所述整流桥bd1将变压器u1输出的交流电整流为直流电；这里，所述整流桥为全波整流桥；所述信号采集模块cl1接收所述直流电，根据所述直流电对应产生直流母线电压；所述信号转换芯片mcu1采集所述直流母线电压，将所述直流母线电压转换为pwm占空比信号或方波信号，并将所述pwm占空比信号或方波信号发送给所述光耦合器oc；所述光耦合器oc通过耦合传输模式将所述pwm占空比信号或方波信号发送给所述解码芯片mcu2；所述解码芯片mcu2根据所述pwm占空比信号或方波信号确定交流电压值。
本实施例中，所述信号采集模块cl1，包括：串联的三个电阻，即电阻r90、电阻r91、电阻r92；
所述根据所述直流电对应产生直流母线电压，包括：
所述电阻r90、电阻r91和电阻r92根据所述直流电从所述电阻r91和电阻r92的连接点对应产生直流母线电压。
本发明实施例还提供了一种交流电压检测装置，所述装置，包括：交流电压检测电路；所述电路包括：信号采集模块、信号转换模块、隔离模块和解码模块；其中，
所述信号采集模块，用于获得整流后的直流母线电压；
所述信号转换模块，用于采集所述直流母线电压，将所述直流母线电压转化为脉冲信号，将所述脉冲信号发送给所述隔离模块；
所述隔离模块，用于通过耦合传输模式将所述脉冲信号发送给所述解码模块；
所述解码模块，用于根据所述脉冲信号确定交流电压值。
具体地，所述装置还可以包括整流模块，用于将变压器输出的交流电整流为直流电，将所述直流电发送至所述信号采集模块；
所述信号采集模块，用于根据所述直流电对应生成所述直流母线电压。
具体地，所述信号转换模块，用于将所述直流母线电压转化为pwm占空比信号或方波信号；
所述解码模块，具体用于按解码算法将所述pwm占空比信号或方波信号转换为交流电压值。
具体地，所述信号采集模块，包括：串联的至少两个电阻；
所述串联的至少两个电阻，用于根据所述直流电从所述串联的至少两个电阻中任意两个电阻的连接点对应产生直流母线电压。
具体地，所述隔离模块，包括：光耦合器；
所述光耦合器，用于通过耦合传输模式将所述脉冲信号发送给所述解码模块。
以上所述信号转换模块和所述解码模块可通过cpu、dsp、mcu或fpga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原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。