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一種ac欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路，包括：用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的整流模塊，用于對(duì)整流模塊輸出的直流電進(jìn)行分壓處理的分壓模塊，用于檢測(cè)分壓模塊輸出的脈動(dòng)電壓的峰值的峰值檢波模塊，用于將脈動(dòng)電壓的峰值與預(yù)設(shè)值比較、當(dāng)峰值異常時(shí)產(chǎn)生控制信號(hào)的比較模塊，用于根據(jù)所述控制信號(hào)進(jìn)行輸出保護(hù)的控制模塊。本實(shí)用新型由峰值檢波模塊檢測(cè)分壓模塊輸出的脈動(dòng)電壓的峰值并輸出給比較模塊，比較模塊將脈動(dòng)電壓的峰值與預(yù)設(shè)值比較、當(dāng)檢測(cè)峰值異常時(shí)產(chǎn)生控制信號(hào)使控制模塊進(jìn)行輸出保護(hù)，確保了用電設(shè)備穩(wěn)定可靠，解決了開(kāi)關(guān)電源帶PFC電路的用電設(shè)備，且輸出空載或輕載情況下會(huì)造成高壓或低壓保護(hù)誤動(dòng)作的情況。
【專利說(shuō)明】一種AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用電設(shè)備安全【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，用電設(shè)備在使用中對(duì)工作電源有著較高的要求，但通常電網(wǎng)產(chǎn)生的電壓偏高(電網(wǎng)產(chǎn)生的電壓偏高是指給定的瞬間設(shè)備端電壓U與設(shè)備額定電壓Un之差)，以及大功率電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、電焊機(jī)的工作等大型沖擊性負(fù)荷的工作，均會(huì)引起負(fù)荷的急劇變動(dòng)，使電網(wǎng)電壓損耗隨之產(chǎn)生相應(yīng)變動(dòng)，從而使用戶公共供電點(diǎn)的電壓出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象，如果長(zhǎng)時(shí)間供給用電設(shè)備，則會(huì)極大的損壞用電設(shè)備。所以在AC/DC (交流轉(zhuǎn)直流)電源使用中，一般會(huì)加入相應(yīng)的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路，以保證用電設(shè)備在正常的供電狀態(tài)下使用。當(dāng)供電線路出現(xiàn)過(guò)壓、欠壓時(shí)，進(jìn)行有效保護(hù)，從而確保用電設(shè)備安全正常運(yùn)行。
[0003]如圖1所示，傳統(tǒng)的欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路包括AC/DC整流電路、分壓電路、濾波電路、比較電路和控制電路，通過(guò)AC/DC整流電路對(duì)輸入的交流電進(jìn)行整流變成高壓直流電壓，然后通過(guò)分壓電路將高壓直流電壓進(jìn)行分壓處理，將低壓直流電進(jìn)行濾波之后送入比較電路進(jìn)行比較，如電壓出現(xiàn)過(guò)壓、欠壓現(xiàn)象時(shí)(比較電路比較的過(guò)壓、欠壓值可根據(jù)所需設(shè)定)，比較電路會(huì)輸出不同的控制信號(hào)給到控制電路，控制線路內(nèi)部執(zhí)行繼電器延時(shí)、釋放進(jìn)行輸出保護(hù)，從而對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。
[0004]如圖2所示，交流信號(hào)輸入時(shí)電壓波形如圖2中的(a)所示，經(jīng)過(guò)AC/DC整流電路整流后，電壓波形如圖2中的(b)左側(cè)部分的信號(hào)波形所示，再由濾波電路濾波處理，送入比較電路比較后，輸出電壓信號(hào)如圖2中的(b)右側(cè)部分信號(hào)波形所示，可見(jiàn)在輸入電壓高壓或欠壓時(shí)，均可得到保護(hù)。
[0005]但目前，大部分開(kāi)關(guān)電源都帶PFC (功率因數(shù))電路，在用電設(shè)備輸出空載或輕載情況下會(huì)造成高壓或低壓保護(hù)誤動(dòng)作，造成這種情況的原因是帶PFC電路的開(kāi)關(guān)電源在輸出空載或輕載情況下，傳統(tǒng)的欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路的檢測(cè)信號(hào)發(fā)生變形，如圖3中的(b)所示，而這種變形導(dǎo)致經(jīng)過(guò)濾波電路平滑濾波之后比用電設(shè)備滿載時(shí)電壓要高[如圖3中的(b)與圖3中的(a)對(duì)比]，從而導(dǎo)致高壓或低壓保護(hù)誤動(dòng)作。可見(jiàn)現(xiàn)有的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路的可靠性并不尚，因而現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)和提尚。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路，避免開(kāi)關(guān)電源帶PFC電路的用電設(shè)備在輸出空載或輕載造成高壓或低壓保護(hù)誤動(dòng)作。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取了以下技術(shù)方案:
[0008]一種AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路，包括:用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的整流模塊，用于對(duì)整流模塊輸出的直流電進(jìn)行分壓處理的分壓模塊，用于檢測(cè)分壓模塊輸出的脈動(dòng)電壓的峰值的峰值檢波模塊，用于將脈動(dòng)電壓的峰值與預(yù)設(shè)值比較、當(dāng)峰值異常時(shí)產(chǎn)生控制信號(hào)的比較模塊，用于根據(jù)所述控制信號(hào)進(jìn)行輸出保護(hù)的控制模塊；所述整流模塊、分壓模塊、峰值檢波模塊、比較模塊和控制模塊依次連接。
[0009]所述的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路中，所述整流模塊包括整流橋和第一電容，所述整流橋的第一端連接分壓模塊、還通過(guò)第一電容接地，所述整流橋的第二端和第三端分別連接電源的火線和零線，所述整流橋的第四端接地。
[0010]所述的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路中，所述分壓模塊包括第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，所述第一電阻通過(guò)第二電阻連接第三電阻的一端，所述第三電阻的另一端連接峰值檢波模塊和第四電阻的一端，所述第四電阻的另一端接地。
[0011]所述的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路中，所述峰值檢波模塊包括第一運(yùn)算放大器和第一二極管，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端連接第三電阻的另一端和第四電阻的一端，所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端連接第一二極管的負(fù)極和比較模塊，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接第一二極管的正極。
[0012]所述的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路中，所述比較模塊包括第二運(yùn)算放大器、第三運(yùn)算放大器、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第二電容、第二二極管和第三二極管；所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)第五電阻連接第六電阻的一端、第七電阻的一端和第八電阻的一端、還通過(guò)第九電阻連接第二運(yùn)算放大器的輸出端和第二二極管的負(fù)極，所述第二二極管的正極連接控制模塊，所述第六電阻的另一端連接供電端，第七電阻的另一端和第八電阻的另一端均接地，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端通過(guò)第十電阻連接第一二極管的負(fù)極；所述第三運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)第十一電阻連接第一二極管的負(fù)極、也通過(guò)第二電容接地、還通過(guò)第十二電阻連接第三運(yùn)算放大器的輸出端和第三二極管的負(fù)極，第三二極管的正極連接所述控制模塊，所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端通過(guò)第十三電阻連接供電端、還分別通過(guò)第十四電阻、第十五電阻接地。
[0013]所述的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路中，所述控制模塊包括光耦、第十六電阻和第三電容，所述光耦的A端通過(guò)第十六電阻連接供電端，所述述光耦的K端接地，光耦的C端連接AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路的后級(jí)電路的反饋端、還通過(guò)第三電容接地，所述光耦的E端接地。
[0014]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路，由峰值檢波模塊檢測(cè)分壓模塊輸出的脈動(dòng)電壓的峰值并輸出給比較模塊，比較模塊將脈動(dòng)電壓的峰值與預(yù)設(shè)值比較、當(dāng)檢測(cè)峰值異常時(shí)產(chǎn)生控制信號(hào)使控制模塊進(jìn)行輸出保護(hù)，確保了用電設(shè)備穩(wěn)定可靠，解決了開(kāi)關(guān)電源帶PFC電路的用電設(shè)備，且輸出空載或輕載情況下會(huì)造成高壓或低壓保護(hù)誤動(dòng)作的情況。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為現(xiàn)有AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2為現(xiàn)有AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路中各電路輸出信號(hào)的波形示意圖。
[0017]圖3為現(xiàn)有AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路中用電設(shè)備滿載，空載或輕載時(shí)，檢測(cè)信號(hào)的波形示意圖。
[0018]圖4為本實(shí)用新型AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖5為本實(shí)用新型AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路的電路圖。
[0020]圖6為本實(shí)用新型AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路中用電設(shè)備滿載，空載或輕載時(shí)，檢測(cè)信號(hào)的波形圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]本實(shí)用新型提供一種AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路，為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0022]請(qǐng)參閱圖4，其為本實(shí)用新型AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)框圖。本實(shí)用新型的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路包括依次連接的整流模塊10、分壓模塊20、峰值檢波模塊30、比較模塊40和控制模塊50。
[0023]所述整流模塊10連接交流電源用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，之后由分壓模塊20對(duì)整流模塊10輸出的直流電進(jìn)行分壓處理送入峰值檢波模塊30，由峰值檢波模塊30檢測(cè)分壓模塊20輸出的脈動(dòng)電壓的峰值輸出給比較模塊40，由比較模塊40將脈動(dòng)電壓的峰值與預(yù)設(shè)值比較、當(dāng)峰值異常時(shí)產(chǎn)生控制信號(hào)給控制模塊50，使控制模塊50根據(jù)所述控制信號(hào)進(jìn)行輸出保護(hù)。
[0024]本實(shí)用新型通過(guò)將AC整流之后的電壓進(jìn)行分壓處理后送給峰值檢波模塊30，由峰值檢波模塊30將脈動(dòng)交流電壓的峰值傳送給比較模塊40，由比較模塊40給出高壓或低壓保護(hù)的控制信號(hào)給控制模塊50進(jìn)行輸出保護(hù)，確保了用電設(shè)備穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，解決了開(kāi)關(guān)電源帶PFC電路，且用電設(shè)備空載或輕載時(shí)，造成高壓或低壓保護(hù)誤動(dòng)作的問(wèn)題。
[0025]請(qǐng)一并參閱圖5，具體實(shí)施時(shí)，所述整流模塊10包括整流橋D和第一電容Cl，所述整流橋D的第一端連接分壓模塊20、還通過(guò)第一電容Cl接地，所述整流橋D的第二端和第三端分別連接電源的火線和零線，所述整流橋D的第四端接地。交流電經(jīng)整流橋D整流成直流后，由第一電容Cl濾波為平滑的直流電輸入分壓模塊20中。
[0026]所述分壓模塊20包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4，所述第一電阻Rl通過(guò)第二電阻R2連接第三電阻R3的一端，所述第三電阻R3的另一端連接峰值檢波模塊30和第四電阻R4的一端，所述第四電阻R4的另一端接地。第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4為分壓電阻，用于設(shè)置峰值檢波模塊30的輸入電壓。
[0027]所述峰值檢波模塊30包括第一運(yùn)算放大器Al和第一二極管Dl，所述第一運(yùn)算放大器Al的同相輸入端連接第三電阻R3的另一端和第四電阻R4的一端，所述第一運(yùn)算放大器Al的反相輸入端連接第一二極管Dl的負(fù)極和比較模塊40。所述第一二極管Dl的型號(hào)為IN4148，所述第一運(yùn)算放大器Al的輸出端連接第一二極管Dl的正極。所述第一運(yùn)算放大器Al可采用型號(hào)為L(zhǎng)M358A的運(yùn)放芯片，主要用于檢測(cè)于分壓模塊20輸出電壓信號(hào)的峰值，并經(jīng)第一二極管Dl輸入比較模塊40中與設(shè)置值進(jìn)行比較。
[0028]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖4和圖5，所述比較模塊40包括第二運(yùn)算放大器A2、第三運(yùn)算放大器A3、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i^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第二電容C2、第二二極管D2和第三二極管D3。
[0029]其中，所述第二運(yùn)算放大器A2的同相輸入端通過(guò)第五電阻R5連接第六電阻R6的一端、第七電阻R7的一端和第八電阻R8的一端、還通過(guò)第九電阻R9連接第二運(yùn)算放大器A2的輸出端和第二二極管D2的負(fù)極，所述第二二極管D2的正極連接控制模塊50，所述第六電阻R6的另一端連接供電端，第七電阻R7的另一端和第八電阻R8的另一端均接地，所述第二運(yùn)算放大器A2的反相輸入端通過(guò)第十電阻RlO連接第一二極管Dl的負(fù)極；所述第三運(yùn)算放大器A3的同相輸入端通過(guò)第十一電阻Rll連接第一二極管Dl的負(fù)極、也通過(guò)第二電容C2接地、還通過(guò)第十二電阻R12連接第三運(yùn)算放大器A3的輸出端和第三二極管D3的負(fù)極，第三二極管D3的正極連接所述控制模塊50，所述第三運(yùn)算放大器A3的反相輸入端通過(guò)第十三電阻R13連接供電端、還分別通過(guò)第十四電阻R14、第十五電阻R15接地。
[0030]所述供電端用于提供15V直流電壓，第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8用于設(shè)置第二運(yùn)算放大器A2的比較基準(zhǔn)值，所述第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14和第十五電阻R15用于設(shè)置第三運(yùn)算放大器A3的比較基準(zhǔn)值。所述第二運(yùn)算放大器A2和第三運(yùn)算放大器A3可集成在型號(hào)為L(zhǎng)M339A的運(yùn)放芯片中，所述第二二極管D2和第三二極管D3的型號(hào)為IN4148，該第二二極管D2和第三二極管D3為低電平有效二極管，兩二極管構(gòu)成一個(gè)“或”電路，在發(fā)生過(guò)壓或欠壓時(shí)都會(huì)觸發(fā)控制模塊50動(dòng)作。
[0031]請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D4和圖5，所述控制模塊50包括光耦U1、第十六電阻R16和第三電容C3，所述光耦Ul的A端通過(guò)第十六電阻R16連接供電端，所述述光耦Ul的K端接地，光耦Ul的C端連接AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路的后級(jí)電路的反饋端FB、還通過(guò)第三電容C3接地，所述光耦Ul的E端接地。其中，所述反饋端FB可以是電源PWM芯片的反饋端，在控制模塊50輸出保護(hù)時(shí)反饋端FB經(jīng)光耦Ul到地，使電源沒(méi)有電壓輸出進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。
[0032]本實(shí)用新型的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路中，交流電經(jīng)整流橋D整流成直流后，由第一電容Cl濾波為平滑的直流電，之后由第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4構(gòu)成的分壓電路進(jìn)行分壓后，輸入第一運(yùn)算放大器Al中，由第一運(yùn)算放大器Al檢測(cè)脈動(dòng)交流信號(hào)的峰值，再送入第二運(yùn)算放大器A2和第三運(yùn)算放大器A3中進(jìn)行比較，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)壓或欠壓時(shí)輸出控制信號(hào)使光耦Ul進(jìn)行輸出保護(hù)。如圖6所示，圖6中的(a)為用電設(shè)備滿載時(shí)的信號(hào)波形示意圖，圖6中的(b)為用電設(shè)備輕載或空載時(shí)的信號(hào)波形示意圖，由圖6中的(b)與圖6中的(a)所示的波形對(duì)比可知，本實(shí)用新型很好的解決了開(kāi)關(guān)電源帶PFC電路的用電設(shè)備，且輸出空載或輕載情況下會(huì)造成高壓或低壓保護(hù)誤動(dòng)作的問(wèn)題。
[0033]可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，如將控制模塊的電路設(shè)置有繼電器延時(shí)的方式，對(duì)分壓模塊和比較模塊中的電阻作適當(dāng)?shù)淖冃蔚龋羞@些改變或替換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路，包括:用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的整流模塊和用于對(duì)整流模塊輸出的直流電進(jìn)行分壓處理的分壓模塊，其特征在于，還包括:用于檢測(cè)分壓模塊輸出的脈動(dòng)電壓的峰值的峰值檢波模塊，用于將脈動(dòng)電壓的峰值與預(yù)設(shè)值比較、當(dāng)峰值異常時(shí)產(chǎn)生控制信號(hào)的比較模塊，用于根據(jù)所述控制信號(hào)進(jìn)行輸出保護(hù)的控制模塊；所述整流模塊、分壓模塊、峰值檢波模塊、比較模塊和控制模塊依次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路，其特征在于，所述整流模塊包括整流橋和第一電容，所述整流橋的第一端連接分壓模塊、還通過(guò)第一電容接地，所述整流橋的第二端和第三端分別連接電源的火線和零線，所述整流橋的第四端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路，其特征在于，所述分壓模塊包括第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，所述第一電阻通過(guò)第二電阻連接第三電阻的一端，所述第三電阻的另一端連接峰值檢波模塊和第四電阻的一端，所述第四電阻的另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路，其特征在于，所述峰值檢波模塊包括第一運(yùn)算放大器和第一二極管，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端連接第三電阻的另一端和第四電阻的一端，所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端連接第一二極管的負(fù)極和比較模塊，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接第一二極管的正極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路，其特征在于，所述比較模塊包括第二運(yùn)算放大器、第三運(yùn)算放大器、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第二電容、第二二極管和第三二極管；所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)第五電阻連接第六電阻的一端、第七電阻的一端和第八電阻的一端、還通過(guò)第九電阻連接第二運(yùn)算放大器的輸出端和第二二極管的負(fù)極，所述第二二極管的正極連接控制模塊，所述第六電阻的另一端連接供電端，第七電阻的另一端和第八電阻的另一端均接地，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端通過(guò)第十電阻連接第一二極管的負(fù)極；所述第三運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)第十一電阻連接第一二極管的負(fù)極、也通過(guò)第二電容接地、還通過(guò)第十二電阻連接第三運(yùn)算放大器的輸出端和第三二極管的負(fù)極，第三二極管的正極連接所述控制模塊，所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端通過(guò)第十三電阻連接供電端、還分別通過(guò)第十四電阻、第十五電阻接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路，其特征在于，所述控制模塊包括光耦、第十六電阻和第三電容，所述光耦的A端通過(guò)第十六電阻連接供電端，所述述光耦的K端接地，光耦的C端連接AC欠壓過(guò)壓檢測(cè)電路的后級(jí)電路的反饋端、還通過(guò)第三電容接地，所述光耦的E端接地。
【文檔編號(hào)】G01R19/165GK204205552SQ201420690981
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】謝春華, 劉建飛, 李戰(zhàn)功, 鞠萬(wàn)金 申請(qǐng)人:深圳市京泉華科技股份有限公司