9与运算放大器0PA656的反相输入端（管脚 2)连接，运算放大器0PA656反相输入端（管脚2)与输出端（管脚6)之间还串联有电阻 R11，相位补偿电路4的输入端IN3还通过滑动变阻器R10与运算放大器0PA656的同相输 入端（管脚3)连接，滑动变阻器R10与运算放大器0PA656的同相输入端（管脚3)的连接 结点通过电容C2与地连接，运算放大器0PA656采用正负5V双电源供电，管脚7接电源正 5V，管脚4接电源负5V，管脚1、5、8悬空；
[00巧]相位补偿电路4的输出端0UT4连接滞回比较电路5的输入端IM，如图6所示，滞 回比较电路5的输入端IM通过电阻R15与比较器LMV7219的同相输入端（管脚3)连接， 比较器LMV7219的同相输入端（管脚3)还通过电阻R14与比较器LMV7219的输出端（管 脚1)连接，比较器LMV7219的反相输入端（管脚4)分别连接电阻R12和电阻R13的一端， 电阻R12的另一端连接至电源正5V，电阻R13的另一端接地，比较器LMV7219采用单电源 5V供电，管脚5接电源正5V，管脚2接地。
[0026] 本实用新型带相位补偿的过零检测电路，电流信号进入信号限幅电路1，将送入一 阶低通滤波电路2的信号幅值限制在正负15V之间，经过一阶低通滤波电路2滤除电压信 号中的高频噪声，经过反相比例运算电路3将电压信号反相，再送入相位补偿电路4,最后 将电压信号送入滞回比较电路5,最终输出为5V方波信号，方波的每一个上升沿和下降沿 对应于电流信号的每一个过零点。
[0027] 下面从原理方面解释本实用新型：
[002引 （1)信号限幅电路：
[0029] 该信号限幅电路1通过电阻1?1、1?2、1?3、1?4，先将电流信号转换为电压信号，考虑到 输入电流的大小不明确，为了避免损坏后级处理电路，通过错位二极管将电压信号限制在 正负15V之间，W保护后级电路，如图2所示，当输入电流信号小于负15毫安时，二极管D1 截止，二极管D2导通，二极管D2导通将其电位拉下来，信号限幅电路输出电压VI被限制在 负15V。当输入电流信号大于15毫安时，D2截止，D1导通，信号限幅电路输出电压VI被限 制在正15V，当输入信号在正负15毫安之间，二极管D1、D2均不导通。
[0030] (2) -阶低通滤波电路：
[0031] 信号限幅电路1输出端0UT1与一阶低通滤波电路2的输入端IN1相连。在一个 实际的电子系统中它的输入信号往往因受干扰等而含有一些不必要的成分，所W我们应当 设法将它衰减到足够小的程度，我们可采用滤波器电路解决上述问题，滤波器能使一定频 率范围内的信号通过，而将此频率范围之外的信号加W抑制或使其急剧衰减。在本实用新 型中，为了滤除高频干扰引入低通滤波器，有源滤波器会使信号产生相位的偏移变化，给后 续控制电路应用带来一定影响。
[003引一阶低通滤波电路2由LM318构成，如图3所示，LM318是一款快速、精准、频带宽 和高压摆率的通用运算放大器，并且它内部带有频率补偿。积分运算电路具有低通特性，但 是当频率趋于零时电压放大倍数的数值趋于无求大，在积分运算电路中电容上并联一个电 阻咕，构成反相输入一阶低通滤波电路，通带放大倍数由电阻R5、R6组成的反馈网络决定。 通带放大倍蠻
【主权项】
1. 一种带相位补偿的过零检测电路，其特征在于，包括依次连接的信号限幅电路（I)、 一阶低通滤波电路（2)、反向比例运算电路（3)、相位补偿电路（4)与滞回比较电路（5)。
2. 根据权利要求1所述的一种带相位补偿的过零检测电路，其特征在于，所述信号限 幅电路（1)结构具体为：包括3组并联连接的电阻R1、电阻R2、电阻R3,所述电阻R1、电阻 R2、电阻R3并联后又与电阻R4 -端串联，电阻R4的另一端与二极管Dl的阳极和二极管D2 的阴极相连，二极管Dl的阴极接正15V电源，D2的阳极接负15V，电阻R4另一端还与输出 端OUTl连接。
3. 根据权利要求1所述的一种带相位补偿的过零检测电路，其特征在于，所述一阶低 通滤波电路（2)输入端INl与信号限幅电路（1)输出端OUTl连接，一阶低通滤波电路（2) 的输入端INl通过电阻R6连接至运算放大器LM318的反相输入端，同时，运算放大器LM318 的反相输入端与运算放大器LM318的输出端之间还分别并联有电阻R5和电容C3,运算放大 器LM318的反相输入端与运算放大器LM318的频率补偿端之间还并联有电容C1，运算放大 器LM318的同相输入端直接接地，运算放大器LM318采用正负15V双电源供电。
4. 根据权利要求1所述的一种带相位补偿的过零检测电路，其特征在于，所述反向比 例运算电路（3)的输入端IN2与一阶低通滤波电路（2)的输出端0UT2连接，反向比例运 算电路（3)的输入端IN2通过电阻R7与运算放大器0PA656反相输入端连接，运算放大器 0PA656的反相输入端与输出端之间还并联有电阻R8,运算放大器0PA656的同相输入端通 过电阻R16接地，运算放大器0PA656采用正负5V双电源供电。
5. 根据权利要求1所述的一种带相位补偿的过零检测电路，其特征在于，所述相位补 偿电路⑷的输入端IN3与反向比例运算电路（3)的输出端0UT3连接，相位补偿电路（4) 的输入端IN3通过电阻R9与运算放大器0PA656的反相输入端连接，运算放大器0PA656反 相输入端与输出端之间还串联有电阻R11，所述相位补偿电路（4)的输入端IN3还通过滑动 变阻器RlO与运算放大器0PA656的同相输入端连接，滑动变阻器RlO与运算放大器0PA656 的同相输入端的连接结点通过电容C2与地连接，运算放大器0PA656采用正负5V双电源供 电。
6. 根据权利要求1所述的一种带相位补偿的过零检测电路，其特征在于，所述滞回比 较电路（5)的输入端IM与相位补偿电路⑷的输出端0UT4连接，滞回比较电路（5)的输 入端IM通过电阻R15与比较器LMV7219的同相输入端连接，所述比较器LMV7219的同相 输入端还通过电阻R14与比较器LMV7219的输出端连接，比较器LMV7219的反相输入端分 别连接电阻R12和电阻R13的一端，电阻R12的另一端连接至电源正5V，电阻R13的另一端 接地，比较器LMV7219采用单电源5V供电。
【专利摘要】本实用新型公开了一种带相位补偿的过零检测电路，包括依次连接的信号限幅电路、一阶低通滤波电路、反向比例运算电路、相位补偿电路与滞回比较电路，本实用新型解决了实际应用中，由于传感器的性能、空间电磁波、工作器件的振动等影响，传感器检测的电压信号中会存在大量的谐波成分造成误触发的现象；解决了现有技术中存在的过零检测电路不能对频率可变的电流信号进行相位补偿的问题。
【IPC分类】G01R19-175
【公开号】CN204595077
【申请号】CN201520288364
【发明人】胡爽禄, 李静
【申请人】胡爽禄
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月6日