專利名稱：一種交流電壓信號檢測電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及信號檢測電路，尤其涉及一種對交流電壓進行信號檢測的電路。
背景技術：
隨著科學技術的不斷進步，對電源性能的要求也越來越高，電源裝置向低成本價格、高可靠性、高功率密度、高轉換效率、高控制精度、體積微型化及模塊化已是社會發展的必然趨勢。在滿足電源裝置應用條件下，對其電路做任何的優化都是非常必要的。目前電源裝置在檢測交流電壓信號的檢測電路中，大多采用將AC交流電壓整流轉換為DC直流電壓后經過處理得到的一個直流信號。

圖1示出了一個典型的，將AC交流電壓整流轉換為DC直流電壓后經過處理得到一個直流信號的檢測電路。當交流電壓IN-L和IN-N進來時，由整流橋Dl進行整流，整流后的直流電壓信號經電阻R1、R2、R3和R4進行第一級的電壓信號衰減，衰減后的電壓信號由輸出信號濾波電路的電容Cl、C3進行信號濾波，濾波后的電壓信號由電阻R5、R6進行第二級的電壓信號衰減，電壓信號衰減后直接輸送給信號處理器進行相關事宜的處理。這種電路的缺陷是整流橋內的4個二極管對工作環境溫度方面特別敏感，導致整流橋在工作中其電壓隨工作環境溫度變化比較大，故處理后的直流電壓信號漂移也比較大，電壓信號檢測有偏差，控制精度也不高，給研發人員的調試工作帶來了很大的不便。

實用新型內容本實用新型是要解決現有檢測電路中整流橋二極管受環境溫度影響較大，易影響檢測精度的問題，提出一種不受溫度影響的精密的交流電壓信號檢測電路。為解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案是設計一種交流電壓信號檢測電路，其具有差分運算模塊，其兩個輸入端分別連接第一和第二交流信號輸入端、其輸出端連接信號輸出端。上述第一和第二交流信號輸入端通過輸入信號衰減模塊連接差分運算模塊，差分運算模塊兩個輸入端之間連接輸入信號濾波模塊，差分運算模塊輸出端與信號輸出端之間依次串接輸出信號衰減模塊、限流模塊、輸出信號濾波模塊。上述輸入信號衰減模塊包括第一電阻和第二電阻，其中第一電阻一端連接第一交流信號輸入端、另一端連接差分運算模塊的一個輸入端；第二電阻一端連接第二交流信號輸入端、另一端連接差分運算模塊的另一個輸入端。上述差分運算模塊包括:差分運算放大器，其同相輸入端通過第五電阻連接提升電源、并且通過第三電阻接第一電阻，其反相輸入端通過第四電阻接第二電阻、并且通過第六電阻接其輸出端。上述輸入信號濾波模塊包括一端接地的第一電容和第二電容，其中第一電容另一端接第三電阻，第二電容另一端接第四電阻。上述輸出信號衰減模塊包括串聯的第七和第八電阻，其中第七和第八電阻的連接點接限流模塊，第七電阻另一端接所述差分運算模塊的輸出端，第八電阻另一端接地。上述限流模塊包括第九電阻，其一端接第七和第八電阻的連接點，另一端接所述信號輸出端。上述輸出信號濾波模塊包括第三電容，其一端接所述信號輸出端，另一端接地。與現有技術相比，本實用新型對AC交流電壓電壓直接處理并進行AC交流電壓的檢測，減少了 AC交流電壓整流轉換為DC直流電壓的過程，同時消除了現有技術中半導體器件對檢測電路的影響。本電路成本低、檢測控制精度高，實用性強、性能優良、電源轉換效率高、操作簡單、安全系數好、對電源本身無破壞性。主要元器件只有I個運放IC、3個電容和9個電阻等13個元器件，設計非常方便、節能省電。本實用新型可廣泛地應用于電源領域，尤其適用于開關電源、線性穩壓電源、UPS電源、新能源光伏逆變器或類似的電源產品。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作出詳細的說明，其中:圖1為現有的交流電壓信號檢測電路；圖2為輸入信號與輸出信號對比圖；圖3為本實用新型較佳實施例的電路圖。
具體實施方式
本實用新型揭示了一種交流電壓信號檢測電路，其具有差分運算模塊，其兩個輸入端分別連接第一和第二交流信號輸入端、其輸出端連接信號輸出端。交流信號(如圖2上面一行的正弦波)由第 一和第二交流信號輸入端輸入，經過差分運算模塊運算，由信號輸出端輸出信號(如圖2下面一行的波)，該信號跟隨交流信號變化，形成電位大于零的具有波峰波谷的信號，輸出信號送到外部的信號處理器中做后級處理。待檢測的交流信號可以是市電，也可以其他交流信號。在較佳實施例中，第一和第二交流信號(IN-1^P IN-N)輸入端通過輸入信號衰減模塊連接差分運算模塊，差分運算模塊兩個輸入端之間連接輸入信號濾波模塊，差分運算模塊輸出端與信號輸出端之間依次串接輸出信號衰減模塊、限流模塊、輸出信號濾波模塊。參看圖3示出的較佳實施例的電路圖，輸入信號衰減模塊包括第一電阻Rl和第二電阻R2，其中第一電阻一端連接第一交流信號輸入端IN-L、另一端連接差分運算模塊的一個輸入端；第二電阻R2 —端連接第二交流信號輸入端IN-N、另一端連接差分運算模塊的另一個輸入端。參看圖3示出的較佳實施例的電路圖，差分運算模塊包括:差分運算放大器IC1，其同相輸入端(第三腳)通過第五電阻R5連接提升電源VCC2、并且通過第三電阻R3接第一電阻Rl，其反相輸入端(第二腳)通過第四電阻R4接第二電阻R2、并且通過第六電阻R6接其輸出端(第一腳)。參看圖3示出的較佳實施例的電路圖，輸入信號濾波模塊包括一端接地的第一電容Cl和第二電容C2，其中第一電容另一端接第三電阻R3，第二電容另一端接第四電阻R4。參看圖3示出的較佳實施例的電路圖，輸出信號衰減模塊包括串聯的第七R7和第八電阻R8，其中第七和第八電阻的連接點接限流模塊，第七電阻另一端接所述差分運算模塊的輸出端，第八電阻另一端接地。參看圖3示出的較佳實施例的電路圖，限流模塊包括第九電阻R9，其一端接第七和第八電阻的連接點，另一端接所述信號輸出端OUT。參看圖3示出的較佳實施例的電路圖，輸出信號濾波模塊包括第三電容C3，其一端接所述信號輸出端OUT，另一端接地。下面詳細描述本實施例的工作原理:當交流電壓IN-L和IN-N進來時，分別通過輸入信號衰減模塊中的電阻Rl、R3進行電壓信號衰減，衰減后的電壓信號由輸入信號濾波模塊中的電容Cl和C2對其電壓信號進行濾波，濾波后的電壓信號由電阻R2、R4進行電壓信號衰減，同時電阻Rl、R2、R3、R4作為差分運算電路的運算電阻的又和ICl、電阻R6 —起進行相關的電壓信號參數調節，調節好的信號經電阻R5和提升電源VCC2將電壓信號抬高到OV以上，后由輸出信號衰減模塊電路的電阻R7、R8進行信號衰減，此時衰減后的電壓信號通過限流模塊中的電阻R9限流，限流好的輸出信號由輸出信號濾波模塊的電容C3進行信號濾波后直接輸送給信號處理器進行相關事宜的處理。以上實施例僅為舉例說明，非起限制作用。任何未脫離本申請精神與范疇，而對其進行的等效修改或變更，均應包含于本申請的權利要求范圍之中。
權利要求1.一種交流電壓信號檢測電路，其特征在于，具有差分運算模塊，其兩個輸入端分別連接第一和第二交流信號輸入端、其輸出端連接信號輸出端。
2.如權利要求1所述的交流電壓信號檢測電路，其特征在于，所述第一和第二交流信號輸入端通過輸入信號衰減模塊連接差分運算模塊，差分運算模塊兩個輸入端之間連接輸入信號濾波模塊，差分運算模塊輸出端與信號輸出端之間依次串接輸出信號衰減模塊、限流模塊、輸出信號濾波模塊。
3.如權利要求2所述的交流電壓信號檢測電路，其特征在于，所述輸入信號衰減模塊包括第一電阻和第二電阻，其中第一電阻一端連接第一交流信號輸入端、另一端連接差分運算模塊的一個輸入端；第二電阻一端連接第二交流信號輸入端、另一端連接差分運算模塊的另一個輸入端。
4.如權利要求3所述的交流電壓信號檢測電路，其特征在于，所述差分運算模塊包括:差分運算放大器，其同相輸入端通過第五電阻連接提升電源、并且通過第三電阻接第一電阻，其反相輸入端通過第四電阻接第二電阻、并且通過第六電阻接其輸出端。
5.如權利要求4所述的交流電壓信號檢測電路，其特征在于，所述輸入信號濾波模塊包括一端接地的第一電容和第二電容，其中第一電容另一端接第三電阻，第二電容另一端接第四電阻。
6.如權利要求5所述的交流電壓信號檢測電路，其特征在于，所述輸出信號衰減模塊包括串聯的第七和第八電阻，其中第七和第八電阻的連接點接限流模塊，第七電阻另一端接所述差分運算模塊的輸出端，第八電阻另一端接地。
7.如權利要求6所述的交流電壓信號檢測電路，其特征在于，所述限流模塊包括第九電阻，其一端接第七和第八電阻的連接點，另一端接所述信號輸出端。
8.如權利要求7所述的交流電壓信號檢測電路，其特征在于，所述輸出信號濾波模塊包括第三電容，其一端接所述信號輸出端，另一端接地。
專利摘要本實用新型公開了一種交流電壓信號檢測電路，其具有差分運算模塊，其兩個輸入端分別連接第一和第二交流信號輸入端、其輸出端連接信號輸出端。與現有技術相比，本實用新型對AC交流電壓電壓直接處理并進行AC交流電壓的檢測，減少了AC交流電壓整流轉換為DC直流電壓的過程，同時消除了現有技術中半導體器件對檢測電路的影響。本電路成本低、檢測控制精度高，實用性強、性能優良、電源轉換效率高、操作簡單、安全系數好、對電源本身無破壞性。本實用新型可廣泛地應用于電源領域，尤其適用于開關電源、線性穩壓電源、UPS電源、新能源光伏逆變器或類似的電源產品。
文檔編號G01R19/00GK203054062SQ201320001218
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月4日 優先權日2013年1月4日
發明者李勝龍, 廖永春, 周強, 鐘遠亮, 陳恒留 申請人:深圳市晶福源電子技術有限公司