交流電壓檢測電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種檢測電路，特別涉及一種交流電壓檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場上對交流電壓尤其電壓較高的交流電壓檢測主要用電壓互感器，電壓互感器的作用是:把高電壓按比例關(guān)系變換成100V或更低等級的標(biāo)準(zhǔn)二次電壓，供保護、計量、儀表裝置使用。同時，使用電壓互感器可以將高電壓與電氣工作人員隔離。其原理為交流電壓經(jīng)電壓互感器輸出電流信號，經(jīng)1-V運放電路、偏置電路、AD637有效值轉(zhuǎn)換1C，最后輸入AD采集模塊。此種方案，由于需采用電壓互感器、運放電路、AD轉(zhuǎn)換器、AD采集模塊等電子元器件配合外圍電路來實現(xiàn)交流電壓的檢測，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，適合應(yīng)用于高精密儀器中。在一般低成本應(yīng)用中難以實現(xiàn)。另外，現(xiàn)有技術(shù)中記載了一種利用AD采集模塊采集一個周期內(nèi)的多個點電壓值，再通過軟件進行數(shù)據(jù)處理，這種方案會增加單片機或DSP等微處理器很大的運算負(fù)擔(dān)，而且采集密度不夠高的，誤差會非常大，從而影響了交流電壓的檢測值。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低、壽命長、安全性高的交流電壓檢測電路。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是:一種交流電壓檢測電路，包括整流橋和光電耦合器，所述整流橋的兩個交流輸入端分別連接在電網(wǎng)的火線和零線上，所述整流橋的輸出正端通過第一電阻連接所述光電耦合器的陽極，所述整流橋的輸出負(fù)端連接所述光電耦合器的陰極，所述光電耦合器的發(fā)射極接地，所述光電耦合器的集電極通過第二電阻連接有電源，所述光電耦合器的集電極通過第三電阻輸出有電壓檢測信號。
[0005]進一步的，本實用新型提供的交流電壓檢測電路，所述光電耦合器的陽極與陰極之間連接有輸入濾波電容。
[0006]進一步的，本實用新型提供的交流電壓檢測電路，所述輸入濾波電容包括并聯(lián)在所述光電親合器的陽極與陰極之間第一電容和第二電容。
[0007]進一步的，本實用新型提供的交流電壓檢測電路，所述電壓檢測信號與地之間連接有輸出濾波電容。
[0008]進一步的，本實用新型提供的交流電壓檢測電路，所述輸出濾波電容為第三電容。
[0009]進一步的，本實用新型提供的交流電壓檢測電路，所述整流橋與第一電阻之間正向連接有第一二極管。
[0010]進一步的，本實用新型提供的交流電壓檢測電路，所述整流橋為全波整流橋。
[0011]進一步的，本實用新型提供的交流電壓檢測電路，所述第一電阻為限流電阻。
[0012]本實用新型采用光電耦合器和連接在電網(wǎng)的火線和零線上的整流橋，眾所周知，光電親合器包括發(fā)光器和受光器，發(fā)光器一般為發(fā)光二極管，受光器一般為光信號作為控制信號的晶體管。整流橋?qū)㈦娋W(wǎng)的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓后經(jīng)第一電阻限流后提供給光電親合器，則經(jīng)過光電親合器的發(fā)光器兩端的直流電壓就會被鉗位，則電壓的變化值被轉(zhuǎn)化為電流值，影響光電親合器的發(fā)光器的亮度，光電親合器的受光器根據(jù)發(fā)光器發(fā)射的光信號的強度，通過第三電阻輸出不同電壓值的電壓檢測信號，由于光電耦合器的光信號的強度變化影響受光器的導(dǎo)通率，即光的強度越大，受光器的導(dǎo)通率越高，光電耦合器通過第三電阻輸出的電壓值越高，從而實現(xiàn)對交流電壓的檢測。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型由于采用了一個整流橋和一個光電耦合器以及三個電阻，因此，具有電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低的優(yōu)點。另外，由于光電耦合器的為本實用新型的核心元器件，其使用壽命達(dá)到約為6000小時后都會出現(xiàn)90%的光衰減，因此，本實用新型具有壽命長的優(yōu)點。而且本實用新型的光電耦合器具有隔離作用，因此，具有較高的安全性。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型實施例一的電路原理圖；
[0014]圖2是本實用新型實施例二的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)描述:
[0016]實施例一
[0017]請參考圖1，本實施例一提供的交流電壓檢測電路，包括整流橋BR和光電耦合器0C,所述整流橋BR為全波整流橋；所述整流橋BR的兩個交流輸入端分別連接在電網(wǎng)的火線L和零線N上，所述整流橋BR的輸出正端通過第一電阻Rl連接所述光電耦合器OC的陽極，所述整流橋BR的輸出負(fù)端連接所述光電耦合器OC的陰極，其中第一電阻Rl為限流電阻，其中，所述光電耦合器OC的陽極與陰極之間連接有輸入濾波電容，例如可以是并聯(lián)在所述光電親合器OC的陽極與陰極之間第一電容Cl和第二電容C2 ;所述光電親合器OC的發(fā)射極接地GND，所述光電耦合器OC的集電極通過第二電阻R2連接有電源VCC，所述光電耦合器OC的集電極通過第三電阻R3輸出有電壓檢測信號Vo，所述電壓檢測信號Vo與地GND之間連接有輸出濾波電容，例如輸出濾波電容可以為一個第三電容C3，也可以是多個并聯(lián)電容。其中，光電耦合器包括發(fā)光器和受光器，具有光電轉(zhuǎn)換和隔離的作用。
[0018]本實施例一的光電親合器OC的發(fā)光器一般為發(fā)光二極管，受光器一般為光信號作為控制信號的晶體管。其工作原理如下:整流橋BR將電網(wǎng)的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓后經(jīng)第一電阻Rl限流，再經(jīng)過輸入濾波電容即第一電容Cl和第二電容C2濾波后提供給光電耦合器0C，則經(jīng)過光電耦合器OC的發(fā)光器兩端的直流電壓就會被鉗位，則電壓的變化值被轉(zhuǎn)化為電流值，影響光電耦合器OC的發(fā)光器的亮度，即影響發(fā)光二極管的發(fā)光亮度，光電親合器OC的受光器根據(jù)發(fā)光器發(fā)射的光信號的強度，通過第三電阻R3輸出不同電壓值的電壓檢測信號Vo，由于光電耦合器OC的光信號的強度變化影響受光器的導(dǎo)通率，即光的強度越大，受光器的導(dǎo)通率越高，光電耦合器通過第三電阻R3輸出的電壓值越高，從而實現(xiàn)對交流電壓的檢測。
[0019]實施例二
[0020]為了克服實施例一中當(dāng)整流橋BR中的其中一個二極管被擊穿或損壞時，交流電壓的負(fù)半周的電壓信號直接提供光電耦合器0C，防止提供給光電耦合器OC兩端的電壓信號轉(zhuǎn)化電流信號時出現(xiàn)倒流的情況發(fā)生。本實施例二提供一種交流電流檢測電路，請參考圖2，本實施例二是本實施例一的基礎(chǔ)上改進而成的，其區(qū)別在于，在所述整流橋BR與第一電阻Rl之間正向連接有第一二極管D1。
[0021]本實施例二在整流橋BR后端加入了第一二極管D1，則第一二極管Dl在交流電壓負(fù)半周時處于截止?fàn)顟B(tài)，從而不給光電耦合器OC提供電壓信號，從而克服了倒流的情況的發(fā)生。交流電壓在正半周時，第一二極管Dl處于導(dǎo)通狀態(tài)，提供電壓信號給光電耦合器0C。從而通過第三電阻R3繼續(xù)檢測交流電網(wǎng)的交流電壓值，輸出電壓檢測信號Vo。
[0022]本實用新型克服了本領(lǐng)域的技術(shù)偏見，沒有采用電壓互感器進行采樣測量，而且采用了光電耦合器的光電轉(zhuǎn)換特點和隔離作用設(shè)置了本實用新型的交流電壓檢測電路。需要說明的是:本實用新型的上述【具體實施方式】中，光電耦合器OC通過第三電阻R3輸出的電壓檢測信號Vo是直流電壓信號，為交流電壓的比例信號，不是交流電網(wǎng)的實際交流電壓信號。
[0023]通過上述實施例一和實施例二可知，本實用新型由于采用了一個整流橋BR和一個光電耦合器OC以及三個電阻Rl至R3，因此，具有電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低的優(yōu)點。另外，由于光電耦合器OC的為本實用新型的核心元器件，其使用壽命達(dá)到約為6000小時后都會出現(xiàn)90%的光衰減，因此，本實用新型具有壽命長的優(yōu)點。另外，本實用新型的光電耦合器OC具有隔離作用，工作人員在進行電壓檢測時，避免了高壓大電流的風(fēng)險，因此，具有較高的安全性。
[0024]本實用新型不限于上述【具體實施方式】，凡在本實用新型的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)所作出的各種變化，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種交流電壓檢測電路，其特征在于，包括整流橋(BR)和光電耦合器(OC)，所述整流橋(BR)的兩個交流輸入端分別連接在電網(wǎng)的火線(L)和零線(N)上，所述整流橋(BR)的輸出正端通過第一電阻(Rl)連接所述光電耦合器(OC)的陽極，所述整流橋(BR)的輸出負(fù)端連接所述光電耦合器(OC)的陰極，所述光電耦合器(OC)的發(fā)射極接地(GND)，所述光電耦合器(OC)的集電極通過第二電阻(R2)連接有電源(VCC)，所述光電耦合器(OC)的集電極通過第三電阻(R3)輸出有電壓檢測信號(Vo)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電壓檢測電路，其特征在于，所述光電耦合器(OC)的陽極與陰極之間連接有輸入濾波電容。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交流電壓檢測電路，其特征在于，所述輸入濾波電容包括并聯(lián)在所述光電耦合器(OC)的陽極與陰極之間第一電容(Cl)和第二電容(C2)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電壓檢測電路，其特征在于，所述電壓檢測信號(Vo)與地(GND)之間連接有輸出濾波電容。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交流電壓檢測電路，其特征在于，所述輸出濾波電容為第三電容(C3) ο6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電壓檢測電路，其特征在于，所述整流橋(BR)與第一電阻(Rl)之間正向連接有第一二極管(Dl)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電壓檢測電路，其特征在于，所述整流橋(BR)為全波整流橋。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電壓檢測電路，其特征在于，所述第一電阻(Rl)為限流電阻。
【專利摘要】本實用新型公開了一種交流電壓檢測電路，包括整流橋(BR)和光電耦合器(OC)，所述整流橋(BR)的兩個交流輸入端分別連接在電網(wǎng)的火線(L)和零線(N)上，所述整流橋(BR)的輸出正端通過第一電阻(R1)連接所述光電耦合器(OC)的陽極，所述整流橋(BR)的輸出負(fù)端連接所述光電耦合器(OC)的陰極，所述光電耦合器(OC)的發(fā)射極接地(GND)，所述光電耦合器(OC)的集電極通過第二電阻(R2)連接有電源(VCC)，所述光電耦合器(OC)的集電極通過第三電阻(R3)輸出有電壓檢測信號(Vo)。本實用新型具有電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低、壽命長、安全性高等優(yōu)點。
【IPC分類】G01R19/22
【公開號】CN204731307
【申請?zhí)枴緾N201520389219
【發(fā)明人】翟定群
【申請人】臺衡精密測控(昆山)股份有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年6月8日