一種同步信號檢測電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種同步信號檢測電路，包括壓敏電阻、濾波支路、二極管、光電耦合器、上拉電阻、3.3V電源。所述壓敏電阻的第一端與外部交流電的火線以及所述濾波支路的第一輸入端連接，所述壓敏電阻的第二端與外部交流電的零線以及所述濾波支路的第二輸入端連接，所述二極管的陰極與所述濾波支路的第一輸出端和所述光電耦合器的第一連接點連接，其陽極與所述濾波支路的第二輸出端和所述光電耦合器的第二連接點連接，所述光電耦合器的第三連接點通過所述上拉電阻與所述3.3V電源連接，所述光電耦合器的第四連接點接地，所述光電耦合器的第三連接點輸出交流電壓同步信號。該電路用于檢測電容器與電網連接處的交流電壓過零點，保證同步開關在電壓過零點時刻閉合，從而實現電容器的無涌流投入，在電流為零的時刻斷開，從而實現開關接點的無電?。ɑ蛐‰娀。┓謹唷?br>【專利說明】
_種同步信號檢測電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種用于三相功率優化裝置中電容投切模塊的同步信號檢測電路。
【背景技術】
[0002]在我國的城鄉配電網中，主要采用三相四線制的配電方式。由于用戶側存在著大量的單相有功負荷和無功負荷，而且用電不具有同時性，因此，一方面使線路中的無功電流增大，導致無功損耗增大;另一方面使三相配電變壓器處于不對稱的運行狀態，產生大量的負序電流和零序電流，這些負序電流和零序電流會嚴重污染電網，大大增加電網的功率損耗，增大變壓器的損耗，降低變壓器的出力，給配電網的安全運行帶來威脅。
[0003]三相功率優化裝置能提高功率因數，減少線路損耗，達到節約能耗的目的。然而現有三相功率優化裝置的電容投切大都采用交流接觸器控制電容器的投切，在交流接觸器的上側裝有熔斷器和隔離開關，分別用做短路保護和隔離電源。采用交流接觸器投切，會在線路中產生大的浪涌電流，影響電容器的使用壽命，甚至使電容器發生爆炸。這種補償裝置諧波污染大，維護成本高，不適于頻繁操作。
[0004]我公司研制了一種采用同步開關投切電容器的三相功率優化裝置，采用同步開關投切電容器，可以精確控制電容器的投切時間點，避免浪涌電流的產生，保證整個裝置的安全運行。
[0005]本實用新型針對這種三相功率優化裝置的電容投切模塊設計了一種同步信號檢測電路，該電路用于檢測電容器與電網連接端的交流電壓過零點，保證同步開關在電壓過零點時刻閉合，從而實現電容器的無涌流投入，在電流為零的時刻斷開，從而實現開關接點的無電弧(或小電弧)分斷。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的發明目的是為我公司研制的三相功率優化裝置中的電容器投切模塊提供一種新型的同步信號檢測電路，該電路用于檢測電容器與電網連接端的交流電壓過零點，保證同步開關在電壓過零點時刻閉合，從而實現電容器的無涌流投入，在電流為零的時刻斷開，從而實現開關接點的無電弧(或小電弧)分斷。
[0007]本實用新型具體通過如下技術手段實現其發明目的:一種同步信號檢測電路，包括壓敏電阻、濾波支路、二極管、光電耦合器、上拉電阻、3.3V電源。所述壓敏電阻的第一端與外部交流電的火線以及所述濾波支路的第一輸入端連接，所述壓敏電阻的第二端與外部交流電的零線以及所述濾波支路的第二輸入端連接，所述二極管的陰極與所述濾波支路的第一輸出端和所述光電耦合器的第一連接點連接，其陽極與所述濾波支路的第二輸出端和所述光電耦合器的第二連接點連接，所述光電耦合器的第三連接點通過所述上拉電阻與所述3.3V電源連接，所述光電耦合器的第四連接點接地，所述光電耦合器的第三連接點輸出交流電壓同步信號。
[0008]所述濾波支路由兩個濾波電阻和一個濾波電容組成，所述兩個濾波電阻的第一端分別為所述濾波支路的第一輸入端和第二輸入端，所述兩個濾波電阻的第二端分別為所述濾波支路的第一輸出端和第二輸出端，所述濾波電容的兩端分別與所述兩個濾波電阻的第二端連接。濾波支路可以濾除交流輸入電壓的諧波成份，并吸收部分過電壓。
[0009]所述光電親合器內部由一個發光二極管和一個光敏三極管組成，所述發光二極管的陽極為所述光電耦合器的第一連接點，所述發光二極管的陰極為所述光電耦合器的第二連接點，所述光敏三極管的集電極為所述光電耦合器的第三連接點，所述光敏三極管的發射極為所述光電耦合器的第四連接點。光電耦合器在傳輸信號的同時能有效地抑制尖脈沖和各種雜訊干擾，使通道上的信號雜訊比大為提高。
[0010]相對于現有技術，本實用新型具有如下有益效果:
[0011]本實用新型可以檢測電容器與電網連接端的交流電壓過零點，保證同步開關在電壓過零點時刻閉合，從而實現電容器的無涌流投入，在電流為零的時刻斷開，從而實現開關接點的無電弧(或小電弧)分斷。
[0012]本實用新型采用了濾波支路消除交流進線電壓的諧波和雜波，使交流電壓過零點的檢測更為準確，同時有效的避免了交流進線的過電壓對內部線路造成的損害。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型較佳實施例的同步信號檢測電路原理圖。
[0014]圖2為本實用新型較佳實施例的同步檢測電路輸出的同步信號Syn的波形。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本實施例的同步信號檢測電路包括壓敏電阻VRl、濾波支路、二極管D1、光電耦合器HCPL、上拉電阻R3、3.3V電源VCC3.3JR1的第一端與外部交流電的火線L以及濾波支路的Inl連接，VRl的第二端與外部交流電的零線N以及濾波支路的In2連接，Dl的陰極與濾波支路的Outl和HCPL的連接點I連接，其陽極與濾波支路的0ut2和HCPL的連接點2連接，HCPL的連接點3通過R3與VCC3.3連接，HCPL的連接點4接地，HCPL的連接點3輸出交流電壓同步信號Syn。
[0016]所述濾波支路由濾波電阻R1、R2和濾波電容Cl組成，R1、R2的第一端分別為所述濾波支路的Inl、In2，R1、R2的第二端分別為所述濾波支路的Outl、0ut2，C1的兩端分別與Rl、R2的第二端連接。HCPL內部由一個發光二極管DO和一個光敏三極管QO組成，DO的陽極為HCPL的連接點I，其陰極為HCPL的連接點2，QO的集電極為HCPL的連接點3，QO的發射極為HCPL的連接點4。
[0017]本實施例的工作原理如下:當外部交流電的火線L和零線之間為正弦正半周波形的電壓輸入時，該電壓經過壓敏電阻VRl的過電壓保護和濾波支路的諧波濾除和過電壓吸收后，輸入到二極管Dl和光電耦合器HCPL的輸入端，此時Dl截止，HCPL的輸入端導通，發光二極管DO點亮，光敏三極管QO導通，其集電極與發射極電位相同；由于QO發射極接地，因此QO的集電極電位為0，同步信號Syn輸出為低電平。
[0018]當外部交流電的火線L和零線之間為正弦負半周波形的電壓輸入時，該電壓經過壓敏電阻VRl的過電壓保護和濾波支路的諧波濾除和過電壓吸收后，輸入到二極管Dl和光電耦合器HCPL的輸入端，此時DI導通，HCPL的輸入端截止，發光二極管DO熄滅，光敏三極管QO截止，其集電極電壓為3.3V電源VCC3.3的電壓，此時同步信號Syn輸出為高電平。
[0019]圖2所示為同步信號Syn的波形，坐標軸t表示時間，Syn從低電平到高電平或者從高電平到低電平的跳轉時間點就是外部交流電壓波形的過零點。
[0020]本實用新型公開的同步信號檢測電路，可以檢測電容器與電網連接端的交流電壓過零點，保證同步開關在電壓過零點時刻閉合，從而實現電容器的無涌流投入，在電流為零的時刻斷開，從而實現開關接點的無電弧(或小電弧)分斷。
[0021]本實用新型采用了濾波支路消除交流進線電壓的諧波和雜波，使交流電壓過零點的檢測更為準確，同時有效的避免了交流進線的過電壓對內部線路造成的損害。
【主權項】
1.一種同步信號檢測電路，包括壓敏電阻、濾波支路、二極管、光電耦合器、上拉電阻、3.3V電源;所述壓敏電阻的第一端與外部交流電的火線以及所述濾波支路的第一輸入端連接，所述壓敏電阻的第二端與外部交流電的零線以及所述濾波支路的第二輸入端連接，所述二極管的陰極與所述濾波支路的第一輸出端和所述光電耦合器的第一連接點連接，其陽極與所述濾波支路的第二輸出端和所述光電耦合器的第二連接點連接，所述光電耦合器的第三連接點通過所述上拉電阻與所述3.3V電源連接，所述光電耦合器的第四連接點接地，所述光電耦合器的第三連接點輸出交流電壓同步信號。2.根據權利要求1所述的一種同步信號檢測電路，其特征在于:所述濾波支路由兩個濾波電阻和一個濾波電容組成，所述兩個濾波電阻的第一端分別為所述濾波支路的第一輸入端和第二輸入端，所述兩個濾波電阻的第二端分別為所述濾波支路的第一輸出端和第二輸出端，所述濾波電容的兩端分別與所述兩個濾波電阻的第二端連接。3.根據權利要求1所述的一種同步信號檢測電路，其特征在于:所述光電耦合器內部由一個發光二極管和一個光敏三極管組成，所述發光二極管的陽極為所述光電親合器的第一連接點，所述發光二極管的陰極為所述光電耦合器的第二連接點，所述光敏三極管的集電極為所述光電耦合器的第三連接點，所述光敏三極管的發射極為所述光電耦合器的第四連接點。
【文檔編號】G01R19/175GK205691654SQ201620584780
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月16日 公開號201620584780.3, CN 201620584780, CN 205691654 U, CN 205691654U, CN-U-205691654, CN201620584780, CN201620584780.3, CN205691654 U, CN205691654U
【發明人】蔡曉燕
【申請人】廣州開能電氣實業有限公司