专利名称：交流电压峰值时刻检测电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种交流电压峰值时刻检测电路
背景技术：
目前对于交流电压的峰值时刻的检测，常规的方法是，通过电压互感器把工业或者民用交流电压变换为小电压，然后经过运算放大器组成的低通滤波电路，滤除高频杂波信号以后，送至模拟数字采样电路，获得采样后的数字信号，然后由MCU对数字信号进行比较运算，当获得最大采样值的此刻，就是所需要的交流电压峰值时刻。这种常规的交流电压峰值时刻检测方法的弱点是电路复杂，成本高，需要软件和硬件配合。
发明内容
本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种交流电压峰值时刻检测电路，以简化电路结构、降低电路成本。本发明为解决技术问题采用以下技术方案。交流电压峰值时刻检测电路，其结构特点是，包括降压电路、整流电路、加法器电路和比较器电路；所述降压电路包括电阻Rl和电阻R2 ;所述电阻Rl和电阻R2相串联后两端与插座的两端相连接；所述整流电路包括二极管Dl和电容Cl ;所述二极管Dl的一端连接在所述电阻Rl和电阻R2之间的公共端上，所述二极管Dl的另一端通过电容Cl连接在电阻R2与插座的连接端上；加法器电路包括电阻R3 R8、运算放大器UlB ;所述R3的一端连接在二极管Dl和电容Cl之间，所述R3的另一端连接在运算放大器UlB的同相输入端上；所述电阻R4的一端连接在运算放大器UlB同相输入端上，所述电阻R4另一端通过电阻R6连接在电源VCC上；所述电阻R5的一端连接在电阻R4和电阻R6之间，所述电阻R5的另一端连接在接地点上；所述电阻R7的一端连接在运算放大器UlB的反相输入端上，电阻R7的另一端连接在运算放大器UlB的输出端上；所述电阻R8的一端连接在运算放大器UlB的反相输入端上，电阻R8的另一端连接在接地点上；所述比较器电路包括运算放大器U1A，所述运算放大器UlA的反相输入端与所述运算放大器UlB的输出端上，所述运算放大器UlA的同相输入端连接在电阻Rl和电阻R2之间的公共端上。本发明的交流电压峰值时刻检测电路的结构特点也在于所述电阻R5为可变电阻器。与已有技术相比，本发明有益效果体现在本发明的检测电路包括降压电路、整流电路、加法器电路和比较器电路，其电路形式简单，是常规电路形式的巧妙组合；电路成本低，元件都为最常规的阻容元件和通用元算放大器；电路为纯硬件电路，无需软件配合，节省开发时间；采用加法器电路对整流电路输出电压进行电压补偿可以得到更为接近交流电压峰值的电压值，从而得到更加精确的交流电压峰值时刻脉冲输出。本发明的交流电压峰值时刻检测电路，具有可简化电路结构、降低电路成本且无需软件配合等优点。
图I为本发明的交流电压峰值时刻检测电路的电路结构图。 以下通过具体实施方式
，并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施例方式参见图1，交流电压峰值时刻检测电路，包括降压电路、整流电路、加法器电路和比较器电路；所述降压电路包括电阻Rl和电阻R2 ;所述电阻Rl和电阻R2相串联后两端与插座的两端相连接；所述电阻Rl的一端与交流电插座的上一个端子相连接，电阻Rl的另一端与电阻R2的一端相连接，电阻R2的另一端与交流电插座的下一个端子相连接，交流电插座的第二端子接地相连接；所述整流电路包括二极管Dl和电容Cl ;所述二极管Dl的一端连接在所述电阻Rl和电阻R2之间的公共端上，所述二极管Dl的另一端通过电容Cl连接在电阻R2与插座的连接端上；二极管Dl和电容Cl串联后，两端分别连接在电阻R2的两端上；由于电阻Rl和R2起分压作用，加在整流电路上的电压与R2两端的电压一致；加法器电路包括电阻R3 R8、运算放大器UlB ;所述R3的一端连接在二极管Dl和电容Cl之间，所述R3的另一端连接在运算放大器UlB的同相输入端上；所述电阻R4的一端连接在运算放大器UlB同相输入端上，所述电阻R4另一端通过电阻R6连接在电源VCC上；所述电阻R5的一端连接在电阻R4和电阻R6之间，所述电阻R5的另一端连接在接地点上；所述电阻R7的一端连接在运算放大器UlB的反相输入端上，电阻R7的另一端连接在运算放大器UlB的输出端上；所述电阻R8的一端连接在运算放大器UlB的反相输入端上，电阻R8的另一端连接在接地点上；所述比较器电路包括运算放大器U1A，所述运算放大器UlA的反相输入端与所述运算放大器UlB的输出端上，所述运算放大器UlA的同相输入端连接在电阻Rl和电阻R2之间的公共端上。降压电路的R1、R2串联后上端通过交流电压插座Jl接到被检测交流电压上，交流电源一端接电路地平面。交流电压插座Jl的上端交流电压V0，下端接地。降压电路的作用是把工业或者民用交流电压，降压成一个小电压信号。整流电路的二极管Dl上端接到电阻Rl和R2之间的公共连接点上，Cl下端接地。整流电路的作用是通过整流从交流信号中获得交流信号电压的最大值。电阻Rl和R2之间的公共连接点上输出的电压为VI，二极管Dl和Cl之间的公共点的输出电压为V2。加法器电路由R3、R4、R5、R6、R7、R8和运算放大器UlB组成。R5和R6对直流电源电压VCC进行分压，得到电压V3。电压V3经过电阻R4、整流电路的输出V2经过电阻R3加到运算放大器的同相输入端，R7和R8为运放反馈电阻。加法器电路的作用是把整流电路输出电压和一个固定直流电压相加，补偿整流电路中二极管的压降造成的整流输出和交流电压最大值之间的压差。比较器电路由通用运算放大器UlA组成。加法器电路的运算放大器UlB输出V4连接到通用运算放大器的同相输入端，分压电路的输出Vl连接到运算放大器UlA的反相输入端。比较器电路的作用是对交流电压的瞬时值和交流电压最大峰值作比较，在交流电压处于峰值时刻的时候，得到一个脉冲翻转信号，从而得到交流峰值时刻信号。所述电阻R5为可变电阻器。参见图1，本发明中交流电压V0，经过Rl和R2电阻降压，得到一个较小的交流电压VI，Rl和R2取值需确保Vl峰值小于电路的中的运放U1A，UlB的直流工作电压VCC。Dl,Cl对交流电压Vl进行整流，得到一个直流电压V2，V2 = Vl_max-0. 6V，其中Vl_max为交流 电压Vl的峰值，0. 6V为二极管的管压降。R3、R4、R5、R6、R7、R8和运算放大器UlB组成加法器电路，对整流电路的输出V2进行电压补偿。其中R5和R6对工作电压VCC分压得到直流电压V3，经过运算放大器UlB和R3 R8组成的加法器进行加法运算得到输出电压V4。V4 = V3+V2 = V3+Vl_max-0. 6V。调整电阻R5可以使V3小于并且尽量接近0. 6V，这样的话，可以使V4小于并且非常接近交流电压峰值Vl_max。其中电阻R3 = R4，R7 = R8。运放UlA组成比较器，对交流电压Vl的瞬时值和经过补偿的交流电压最大值V4进行比较，当交流电压瞬时值VI，小于交流电压最大值V4的时候，比较器输出低电平，当交流电压瞬时值Vl处于峰值时刻的时候，比较器翻转为高电平，获得一个时间点对应于交流电压峰值的时刻高电平脉冲，从而检测到交流电压峰值时刻。由于调整电阻R5可以使交流电压最大值V4和交流电压Vl的瞬时值非常接近，所以本电路可以获得非常精确的交流电峰值时刻脉冲输出。
权利要求
1.交流电压峰值时刻检测电路，其特征是，包括降压电路、整流电路、加法器电路和比较器电路等电路； 所述降压电路包括电阻Rl和电阻R2 ;所述电阻Rl和电阻R2相串联后两端与插座的两端相连接； 所述整流电路包括二极管Dl和电容Cl ;所述二极管Dl的一端连接在所述电阻Rl和电阻R2之间的公共端上，所述二极管Dl的另一端通过电容Cl连接在电阻R2与插座的连接端上。
所述加法器电路包括电阻R3 R8、运算放大器UlB等器件；所述R3的一端连接在二极管Dl和电容Cl之间，所述R3的另一端连接在运算放大器UlB的同相输入端上；所述电阻R4的一端连接在运算放大器UlB同相输入端上，所述电阻R4另一端通过电阻R6连接在电源VCC上；所述电阻R5的一端连接在电阻R4和电阻R6之间，所述电阻R5的另一端连接在接地点上；所述电阻R7的一端连接在运算放大器UlB的反相输入端上，电阻R7的另一端连接在运算放大器UlB的输出端上；所述电阻R8的一端连接在运算放大器UlB的反相输入端上，电阻R8的另一端连接在接地点上； 所述比较电路包括运算放大器U1A，所述运算放大器UlA的反相输入端与所述运算放大器UlB的输出端上，所述运算放大器UlA的同相输入端连接在电阻Rl和电阻R2之间的公共端上。
2.根据权利要求I所述的交流电压峰值时刻检测电路，所述电阻R5可以为可变电阻器。
全文摘要
本发明公开了一种交流电压峰值时刻检测电路，包括降压电路、整流电路、加法器电路和比较器电路；所述降压电路包括电阻R1和电阻R2；所述整流电路包括二极管D1和电容C1；加法器电路包括电阻R3～R8、运算放大器U1B；所述比较器电路包括运算放大器U1A，所述运算放大器U1A的反相输入端与所述运算放大器U1B的输出端上，所述运算放大器U1A的同相输入端连接在电阻R1和电阻R2之间的公共端上。本发明的交流电压峰值时刻检测电路，具有可简化电路结构、降低电路成本且无需软件配合等优点。
文档编号G01R19/04GK102636684SQ20121012286
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者彭明鸿, 马春水 申请人:安徽华祝电气技术有限公司
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