市电信号采集电路的制作方法

本技术涉及电源控制，尤其涉及一种市电信号采集电路。

背景技术：

1、压摆率是指在单位时间内的电压变化，市电220v、50hz的电压信号由于频率太低，导致信号的压摆率特别小，且市电噪声比较大，如果对市电信号直接进行采集，会由于噪声的影响而造成信号的误触发。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种市电信号采集电路，在对交流市电信号采集过程中，通过不断地放大信号再对信号进行限幅，能够逐渐提高压摆率，并可以消除工频干扰，避免因噪声的影响而造成的误触发。

2、为达到上述目的，本实用新型第一方面实施例提出了一种市电信号采集电路，包括：限流钳位单元，被配置为对输入的交流市电信号进行限流和钳位，以输出第一电压信号；缓冲单元，所述缓冲单元的输入端与所述限流钳位单元的输出端相连，被配置为对所述第一电压信号进行缓冲和阻抗变换，以分别输出第二电压信号和第三电压信号；差分放大单元，所述差分放大单元的输入端与所述缓冲单元的输出端相连，被配置为对所述第二电压信号和所述第三电压信号进行差分放大，以输出第一放大电压信号；信号处理单元，所述信号处理单元的输入端与所述差分放大单元的输出端相连，被配置为对所述第一放大电压信号进行至少一级限幅和放大处理，以获得待采集信号。

3、根据本实用新型实施例的市电信号采集电路，在进行市电信号采集时，限流钳位单元对输入的交流市电信号进行限流和钳位，以输出第一电压信号，缓冲单元对第一电压信号进行缓冲和阻抗变换，以分别输出第二电压信号和第三电压信号，差分放大单元对第二电压信号和第三电压信号进行差分放大，以输出第一放大电压信号，信号处理单元第一放大电压信号进行至少一级限幅和放大处理，以获得待采集信号。由此，该电路在对交流市电信号采集过程中，通过不断地放大信号再对信号进行限幅，能够逐渐提高压摆率，并可以消除工频干扰，避免因噪声的影响而造成的误触发。

4、另外，根据本实用新型上述实施例的市电信号采集电路，还可以具有如下的附加技术特征：

5、具体地，所述限流钳位单元包括：至少一个第一限流模组，所述第一限流模组的一端适于连接到交流市电的火线端；至少一个第二限流模组，所述第二限流模组的一端适于连接到交流市电的零线端；第一钳位模组，所述第一钳位模组的一端与所述第一限流模组的另一端相连，且具有第一节点，所述第一钳位模组的另一端与所述第二限流模组的另一端相连，且具有第二节点，所述第一节点和所述第二节点作为所述限流钳位单元的输出端。

6、具体地，所述第一限流模组和所述第二限流模组分别包括并联连接的第一电容和第一限流电阻。

7、具体地，所述第一钳位模组包括第一肖特基二极管，所述第一肖特基二极管的第一端与所述第一节点相连，所述第一肖特基二极管的第二端与所述第二节点相连。

8、具体地，所述缓冲单元包括：第一缓冲芯片，所述第一缓冲芯片的正输入端与所述第一节点相连，被配置为对所述第一电压信号进行缓冲和阻抗变换，以输出所述第二电压信号；第二缓冲芯片，所述第二缓冲芯片的正输入端与所述第二节点相连，被配置为对所述第一电压信号进行缓冲和阻抗变换，以输出所述第三电压信号。

9、具体地，所述差分放大单元包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一缓冲芯片的输出端相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第二缓冲芯片的输出端相连；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端相连，且具有第三节点，所述第三电阻的另一端接地；差分放大器，所述差分放大器的正输入端与所述第三节点相连，所述差分放大器的负输入端与所述第一电阻的另一端相连。

10、具体地，所述信号处理单元包括多级放大模块，每级放大模块包括限流钳位子电路和放大器子电路。

11、具体地，所述多级放大模块为三级放大模块。

12、具体地，所述限流钳位子电路包括第二限流电阻和第二肖特基二极管，所述第二限流电阻的一端作为所述限流钳位子电路的输入端，所述第二限流电阻的另一端与所述第二肖特基二极管的第一端相连，且具有第四节点，所述第二肖特基二极管的第二端接地，所述第四节点作为所述限流钳位子电路的输出端。

13、具体地，所述信号处理单元还包括末端限流钳位模块，所述末端限流钳位模块设置在所述多级放大模块的输出端，以对所述多级放大模块输出的放大电压信号进行限流和钳位限幅处理。

14、本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种市电信号采集电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的市电信号采集电路，其特征在于，所述限流钳位单元包括：

3.根据权利要求2所述的市电信号采集电路，其特征在于，所述第一限流模组和所述第二限流模组分别包括并联连接的第一电容和第一限流电阻。

4.根据权利要求2所述的市电信号采集电路，其特征在于，所述第一钳位模组包括第一肖特基二极管，所述第一肖特基二极管的第一端与所述第一节点相连，所述第一肖特基二极管的第二端与所述第二节点相连。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的市电信号采集电路，其特征在于，所述缓冲单元包括：

6.根据权利要求5所述的市电信号采集电路，其特征在于，所述差分放大单元包括：

7.根据权利要求6所述的市电信号采集电路，其特征在于，所述信号处理单元包括多级放大模块，每级放大模块包括限流钳位子电路和放大器子电路。

8.根据权利要求7所述的市电信号采集电路，其特征在于，所述多级放大模块为三级放大模块。

9.根据权利要求7所述的市电信号采集电路，其特征在于，所述限流钳位子电路包括第二限流电阻和第二肖特基二极管，所述第二限流电阻的一端作为所述限流钳位子电路的输入端，所述第二限流电阻的另一端与所述第二肖特基二极管的第一端相连，且具有第四节点，所述第二肖特基二极管的第二端接地，所述第四节点作为所述限流钳位子电路的输出端。

10.根据权利要求7所述的市电信号采集电路，其特征在于，所述信号处理单元还包括末端限流钳位模块，所述末端限流钳位模块设置在所述多级放大模块的输出端，以对所述多级放大模块输出的放大电压信号进行限流和钳位限幅处理。

技术总结
本技术公开了一种市电信号采集电路，包括：限流钳位单元，被配置为对输入的交流市电信号进行限流和钳位，以输出第一电压信号；缓冲单元被配置为对第一电压信号进行缓冲和阻抗变换，以分别输出第二电压信号和第三电压信号；差分放大单元，差分放大单元的输入端与缓冲单元的输出端相连，被配置为对第二电压信号和第三电压信号进行差分放大，以输出第一放大电压信号；信号处理单元，信号处理单元的输入端与差分放大单元的输出端相连，被配置为对第一放大电压信号进行至少一级限幅和放大处理，以获得待采集信号。该电路能够提高信号的压摆率，并可以消除工频干扰，避免因噪声的影响而造成的误触发。

技术研发人员：曹弘扬,盛迎接
受保护的技术使用者：无锡量子感知技术有限公司
技术研发日：20230628
技术公布日：2024/1/15