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零電壓控制電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種零電壓控制電路，其包括：第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第一電容器、第二電容器、第三電容器、第四電容器、第五電容器、第一晶體管、第一異或門(mén)、第二異或門(mén)、第三異或門(mén)、光耦合器、第一電源和第二電源。本實(shí)用新型的零電壓控制電路能夠?qū)ξ⑿⌒盘?hào)的零電壓檢測(cè)，而且檢測(cè)精度較高，并且采取了隔離保護(hù)手段，使得不會(huì)對(duì)外接電路產(chǎn)生干擾，不存在信號(hào)偏移問(wèn)題，從而很好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)輸出的零電壓控制。
【專利說(shuō)明】零電壓控制電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及控制領(lǐng)域，具體而言，涉及一種零電壓控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]零電壓控制技術(shù)是一種軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，主要用來(lái)保護(hù)M0SFET、電磁繼電器、可控硅、IGBT等開(kāi)關(guān)管免受高電壓的沖擊。
[0003]目前使用零電壓控制技術(shù)的常見(jiàn)零電壓控制電路如圖1所示。
[0004]輸入信號(hào)直接接兩個(gè)光電耦合器(例如pc817)來(lái)進(jìn)行零電壓檢測(cè)，這個(gè)電路的缺陷也很明顯。
[0005]1、對(duì)輸入信號(hào)的要求高，電壓得在0.7V以上，電流在mA級(jí)別；
[0006]2、過(guò)零檢測(cè)的精度較低，由于二極管的壓降在0.7V左右，檢測(cè)信號(hào)出現(xiàn)偏移，所以電路檢測(cè)的零電壓位置實(shí)際為正負(fù)0.7V的位置；
[0007]3、對(duì)微小信號(hào)無(wú)法進(jìn)行零電壓檢測(cè)；
[0008]4、對(duì)原有電路存在干擾。
[0009]由于電路存在上述缺陷，只適用于大信號(hào)或是電源類的零電壓檢測(cè)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]本實(shí)用新型提供了一種零電壓控制電路，其包括:
[0011]第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第一電容器、第二電容器、第三電容器、第四電容器、第五電容器、第一晶體管、第一異或門(mén)、第二異或門(mén)、第三異或門(mén)、光耦合器、第一電源和第二電源；
[0012]其特征在于第六電阻的一端接收從外部輸入的信號(hào)，該第六電阻的另一端分別連接第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端、第五電阻的一端、第二電容器的一端，該第五電阻的另一端和該第二電容器的另一端連接該第一運(yùn)算放大器的輸出端，該第一運(yùn)算放大器的正輸入端分別連接第四電容器的一端和第九電阻的一端，該第四電容器的另一端和該第九電阻的另一端接地，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端還連接第七電阻的一端，該第七電阻的另一端分別連接第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端和第三電容器的一端，該第三電容器的另一端連接該第二運(yùn)算放大器的輸出端，該第二運(yùn)算放大器的正輸入端分別連接第五電容器的一端和第十電阻的一端，該第五電容器的另一端和該第十電阻的另一端接地，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端還連接第八電阻的一端，該第八電阻的另一端分別連接第一電阻的一端和第一晶體管的基極，該第一電阻的另一端連接第一電源，該第一晶體管的發(fā)射極接地，其集電極連接所述光耦和器中的發(fā)光二極管的陰極，該發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接第二電阻的一端，該第二電阻的另一端連接第一電源，所述光耦和器中的光敏半導(dǎo)體管的集電極連接第四電阻的一端，該第四電阻的另一端連接第二電源，所述光敏半導(dǎo)體管的發(fā)射極接地，所述第一異或門(mén)的一個(gè)輸入端分別連接所述光敏半導(dǎo)體管的集電極和所述第四電阻的所述一端，所述第一異或門(mén)的另一個(gè)輸入端連接第二電源，所述第一異或門(mén)的輸出端分別連接第三電阻的一端和第二異或門(mén)的一個(gè)輸入端，所述第三電阻的另一端分別連接第一電容器的一端和所述第二異或門(mén)的另一個(gè)輸入端，所述第一電容器的另一端接地，所述第二異或門(mén)的輸出端連接所述第三異或門(mén)的一個(gè)輸入端，所述第三異或門(mén)的另一個(gè)輸入端連接第二電源，所述第三異或門(mén)的輸出端向外部輸出信號(hào)。
[0013]優(yōu)選的，所述第一晶體管是NPN晶體管。
[0014]優(yōu)選的，所述第一電阻的阻值為47千歐姆，所述第二電阻的阻值為330歐姆，所述第三電阻的阻值為47千歐姆，所述第四電阻的阻值為22千歐姆，所述第五電阻的阻值為100千歐姆，所述第六電阻的阻值為10千歐姆，所述第七電阻的阻值為10千歐姆，所述第八電阻的阻值為10千歐姆，所述第九電阻的阻值為9.1千歐姆，所述第十電阻的阻值為10千歐姆，所述第一電容器的電容值為I u F，所述第二電容器的電容值為0.1 u F，所述第三電容器的電容值為I u F，所述第四電容器的電容值為0.1 u F，所述第五電容器的電容值為
0.1 u F，所述第一電源為5.0V，所述第二電源為9.0V。
[0015]綜上所述，本實(shí)用新型的零電壓控制電路能夠?qū)ξ⑿⌒盘?hào)的零電壓檢測(cè)，而且檢測(cè)精度較高，并且采取了隔離保護(hù)手段，使得不會(huì)對(duì)外接電路產(chǎn)生干擾，不存在信號(hào)偏移問(wèn)題，從而很好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)輸出的零電壓控制。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是一種常規(guī)的零電壓控制電路；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的零電壓控制電路。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型的零電壓控制電路包括:
[0019]第一運(yùn)算放大器U1、第二運(yùn)算放大器U2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第一電容器Cl、第二電容器C2、第三電容器C3、第四電容器C4、第五電容器C5、第一晶體管Q1、第一異或門(mén)X0R1、第二異或門(mén)X0R2、第三異或門(mén)X0R3、光耦合器、第一電源Vcc和第二電源Vccl。
[0020]其中第六電阻R6的一端接收從外部輸入的信號(hào),該第六電阻R6的另一端分別連接第一運(yùn)算放大器Ul的負(fù)輸入端、第五電阻R5的一端、第二電容器C2的一端,該第五電阻R5的另一端和該第二電容器C2的另一端連接該第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端，該第一運(yùn)算放大器Ul的正輸入端分別連接第四電容器C4的一端和第九電阻R9的一端，該第四電容器C4的另一端和該第九電阻R9的另一端接地，所述第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端還連接第七電阻R7的一端，該第七電阻R7的另一端分別連接第二運(yùn)算放大器U2的負(fù)輸入端和第三電容器C3的一端，該第三電容器C3的另一端連接該第二運(yùn)算放大器U2的輸出端，該第二運(yùn)算放大器U2的正輸入端分別連接第五電容器C5的一端和第十電阻RlO的一端,該第五電容器C5的另一端和該第十電阻RlO的另一端接地，所述第二運(yùn)算放大器U2的輸出端還連接第八電阻R8的一端，該第八電阻R8的另一端分別連接第一電阻Rl的一端和第一晶體管Ql的基極，該第一電阻Rl的另一端連接第一電源Vcc，該第一晶體管Ql的發(fā)射極接地，其集電極連接所述光耦和器中的發(fā)光二極管的陰極，該發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接第二電阻R2的一端，該第二電阻R2的另一端連接第一電源Vcc，所述光耦和器中的光敏半導(dǎo)體管的集電極連接第四電阻R4的一端，該第四電阻R4的另一端連接第二電源Vccl，所述光敏半導(dǎo)體管的發(fā)射極接地，所述第一異或門(mén)XORl的一個(gè)輸入端分別連接所述光敏半導(dǎo)體管的集電極和所述第四電阻R4的所述一端，所述第一異或門(mén)XORl的另一個(gè)輸入端連接第二電源Vccl，所述第一異或門(mén)XORl的輸出端分別連接第三電阻R3的一端和第二異或門(mén)X0R2的一個(gè)輸入端，所述第三電阻R3的另一端分別連接第一電容器Cl的一端和所述第二異或門(mén)X0R2的另一個(gè)輸入端，所述第一電容器Cl的另一端接地，所述第二異或門(mén)X0R2的輸出端連接所述第三異或門(mén)X0R3的一個(gè)輸入端，所述第三異或門(mén)X0R3的另一個(gè)輸入端連接第二電源Vccl，所述第三異或門(mén)X0R3的輸出端向外部輸出信號(hào)。
[0021]由第一運(yùn)算放大器U1、第五電阻R5、第六電阻R6、第九電阻R9、第二電容器C2和第四電容器C4構(gòu)成了濾波放大裝置。
[0022]由第二運(yùn)算放大器U2，第三電容器C3、第七電阻R7、第五電容器C5和第十電阻RlO構(gòu)成了過(guò)零比較裝置。
[0023]由光耦合器、第一晶體管Q1、第一電阻R1、第二電阻R2、第四電阻R4和第八電阻R8構(gòu)成了光耦驅(qū)動(dòng)裝置。
[0024]由第一異或門(mén)X0R1、第二異或門(mén)X0R2和第三異或門(mén)X0R3，第三電阻R3和第一電容器Cl構(gòu)成了邊沿檢測(cè)裝置。
[0025]在本實(shí)用新型的零電壓控制電路中，第一晶體管Ql采用NPN晶體管。
[0026]下面簡(jiǎn)要說(shuō)明一下本實(shí)用新型的零電壓控制電路的工作過(guò)程。
[0027]外部信號(hào)輸入到所述濾波放大裝置進(jìn)行濾波和放大；該經(jīng)過(guò)濾波和放大后的信號(hào)輸出至所述過(guò)零比較裝置進(jìn)行過(guò)零比較，以產(chǎn)生過(guò)零矩形波信號(hào)，該過(guò)零矩形波信號(hào)輸出至光耦驅(qū)動(dòng)裝置以進(jìn)行光電隔離，用以對(duì)輸入電路進(jìn)行保護(hù)；經(jīng)過(guò)光電隔離保護(hù)之后的過(guò)零矩形波信號(hào)輸出至邊沿檢測(cè)裝置，該邊沿檢測(cè)裝置將采集到的過(guò)零矩形波信號(hào)變換為單向的脈沖信號(hào)并且將其輸出到外部。
[0028]在實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)用新型的零電壓控制電路可以提供單向的脈沖信號(hào)作為控制信號(hào)，來(lái)控制外部裝置的觸發(fā)。例如，將本實(shí)用新型的零電壓控制電路的輸出連接至D觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)端，該D輸出器的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端接收外部輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)。當(dāng)所述單向的脈沖信號(hào)的上升沿輸入到所述時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)端時(shí)，所述D觸發(fā)器將此時(shí)接收的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行輸出，由此實(shí)現(xiàn)了在零電壓信號(hào)的控制下輸出數(shù)據(jù)信號(hào)。
[0029]本實(shí)用新型所采用的各自元器件的值可以根據(jù)具體的應(yīng)用來(lái)確定，這里舉例說(shuō)明一組在實(shí)踐中使用的元器件的參數(shù)值，第一電源Vc為5.0V，第二電源Vccl為9.0V，第一電阻Rl的阻值為47千歐姆，第二電阻R2的阻值為330歐姆，第三電阻R3的阻值為47千歐姆，第四電阻R4的阻值為22千歐姆，第五電阻R5的阻值為100千歐姆，第六電阻R6的阻值為10千歐姆，第七電阻R7的阻值為10千歐姆，第八電阻R8的阻值為10千歐姆，第九電阻R9的阻值為9.1千歐姆，第十電阻RlO的阻值為10千歐姆，所述第一電容器Cl的電容值為I u F，第二電容器C2的電容值為0.1 u F，第三電容器C3的電容值為I u F，所述第四電容器C4的電容值為0.1 u F，第五電容器C5的電容值為0.1 u F。
[0030]在本實(shí)用新型的零電壓控制電路中，輸入的外部信號(hào)可以是微小信號(hào)，該微小信號(hào)是指電壓值小于IV的電壓信號(hào)，該微小信號(hào)輸入到電壓跟隨器的正輸入端。
[0031]綜上所述，本實(shí)用新型的零電壓控制電路能夠?qū)ξ⑿⌒盘?hào)的零電壓檢測(cè)，而且檢測(cè)精度較高，并且采取了隔離保護(hù)手段，使得不會(huì)對(duì)外接電路產(chǎn)生干擾，不存在信號(hào)偏移問(wèn)題，從而很好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)輸出的零電壓控制。
【權(quán)利要求】
1.一種零電壓控制電路，其包括: 第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第一電容器、第二電容器、第三電容器、第四電容器、第五電容器、第一晶體管、第一異或門(mén)、第二異或門(mén)、第三異或門(mén)、光I禹合器、第一電源和第二電源； 其特征在于第六電阻的一端接收從外部輸入的信號(hào)，該第六電阻的另一端分別連接第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端、第五電阻的一端、第二電容器的一端，該第五電阻的另一端和該第二電容器的另一端連接該第一運(yùn)算放大器的輸出端，該第一運(yùn)算放大器的正輸入端分別連接第四電容器的一端和第九電阻的一端，該第四電容器的另一端和該第九電阻的另一端接地，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端還連接第七電阻的一端，該第七電阻的另一端分別連接第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端和第三電容器的一端，該第三電容器的另一端連接該第二運(yùn)算放大器的輸出端，該第二運(yùn)算放大器的正輸入端分別連接第五電容器的一端和第十電阻的一端，該第五電容器的另一端和該第十電阻的另一端接地，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端還連接第八電阻的一端，該第八電阻的另一端分別連接第一電阻的一端和第一晶體管的基極，該第一電阻的另一端連接第一電源，該第一晶體管的發(fā)射極接地，其集電極連接所述光耦和器中的發(fā)光二極管的陰極，該發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接第二電阻的一端，該第二電阻的另一端連接第一電源，所述光耦和器中的光敏半導(dǎo)體管的集電極連接第四電阻的一端，該第四電阻的另一端連接第二電源，所述光敏半導(dǎo)體管的發(fā)射極接地，所述第一異或門(mén)的一個(gè)輸入端分別連接所述光敏半導(dǎo)體管的集電極和所述第四電阻的所述一端，所述第一異或門(mén)的另一個(gè)輸入端連接第二電源，所述第一異或門(mén)的輸出端分別連接第三電阻的一端和第二異或門(mén)的一個(gè)輸入端，所述第三電阻的另一端分別連接第一電容器的一端和所述第二異或門(mén)的另一個(gè)輸入端，所述第一電容器的另一端接地，所述第二異或門(mén)的輸出端連接所述第三異或門(mén)的一個(gè)輸入端，所述第三異或門(mén)的另一個(gè)輸入端連接第二電源，所述第三異或門(mén)的輸出端向外部輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的零電壓控制電路，其特征在于所述第一晶體管是NPN晶體管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的零電壓控制電路，其特征在于所述第一電阻的阻值為47千歐姆，所述第二電阻的阻值為330歐姆，所述第三電阻的阻值為47千歐姆，所述第四電阻的阻值為22千歐姆，所述第五電阻的阻值為100千歐姆，所述第六電阻的阻值為10千歐姆，所述第七電阻的阻值為10千歐姆，所述第八電阻的阻值為10千歐姆，所述第九電阻的阻值為.9.1千歐姆，所述第十電阻的阻值為10千歐姆，所述第一電容器的電容值為I u F，所述第二電容器的電容值為0.1 u F，所述第三電容器的電容值為I u F，所述第四電容器的電容值為0.1 u F，所述第五電容器的電容值為0.1 u F，所述第一電源為5.0V，所述第二電源為.9.0V。
【文檔編號(hào)】G01R19/175GK203535109SQ201320656442
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】陳燕生, 王啟銀, 周?chē)?guó)華, 池遠(yuǎn)帆, 白英, 王 忠, 賀偉文 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 山西省電力公司大同供電分公司