[发明专利]识别网络过零的电路装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于识别交流电压网的网络电压的网络过零的电 路装置，其中，将由网络电压所引起的测量电流输送给过零探测器， 用于形成网络过零信号。

背景技术

用于识别交流电压网的网络电压的网络过零(Netznulldruchgang) 的电路装置到处被采用于需要与交流电压同步的信号的地方。

一种使用领域是与网络电压的网络过零有关地以相位正确的方式 控制转换器或逆变器的功率部分。

在此，转换器或逆变器例如用来提供适合于馈入交流电压网中的 交流电流形式的电能。对此的一种应用领域是将替代的电流源连接到 大多为公共的交流电压网上。这样的电流源可以是太阳能电池板、燃 料电池、风力发电机或像蓄电池那样的其它电流源。

按照现有技术公知许多具有不同应用可能性的逆变器电路。在此， 以与具有单相或多相交流电流结果的用于逆变每个第二半波的全桥或 半桥相组合的方式使用电子转换器的不同基本类型，诸如用于生成半 波形式的电流的升压转换器、降压转换器或升降压转换器。

尤其是在光电设备中应满足网络运营商和官方机构的不同条件， 例如馈入正弦形电流。在此通常从网络电压中导出正弦形状。

网络同步馈入的主要准则是正确识别网络过零，用于相位正确地 控制功率部分。在网络电压中的网络过零为逆变器控制定义用于从正 半波向负半波的转换和相反的转换的时刻。

但是逆变器的功率部分的相位正确的控制对于设备安全也是重要 的。在没有相应的保险措施的情况下，从正半波向负半波或相反的有 差错的转换导致逆变器的功率部分中的网络短路，该网络短路可能导 致损坏或毁坏功率元件。

用于识别过零的公知的电路装置由分压器和比较器或运算放大器 组成(请参阅图1和2)。在此，在比较器或运算放大器的输出端处施 加矩形信号，其中，例如该矩形信号的低值显示网络电压的负半波， 和该矩形信号的高值显示网络电压的正半波。也即信号值随着网络电 压的每次过零而变化。分压器的电阻在此是高欧姆的，以便将损耗功 率保持得小。

由于比较器或运算放大器的高欧姆的输入端，这样的电路对于网 络过零的错误检测是敏感的。这种错误检测的触发源可能是电磁干扰 或网络中的干扰。在此可能出现，在比较器或运算放大器的输入端处 施加电流值，该电流值的符号不对应于网络电压的当前额定相位角值 (Sollphasenlage)，由此错误的网络过零被记录。

发明内容

本发明所基于的任务在于说明一种开始时所述方式的电路装置， 该电路装置能够实现网络过零的防干扰检测。

根据本发明，通过用于识别交流电压网的网络电压的网络过零的 电路装置来解决该任务，其中，将由网络电压所引起的测量电流输送 给过零探测器，用于形成网络过零信号，和其中在交流电压网的导线 和零线之间布置电流宿(Stromsenke)，借助所述电流宿确定由网络 电压所引起的测量电流的电流值的特性曲线。

电流宿的采用确保，在过零的范围中在低的网络电压值时测量电 流值的数值也是足够大的，以便在对测量电流产生影响的干扰时保持 测量电流的相位正确的(phasenrichtig)符号。如果例如在正的网络半 波期间，在过零探测器的输入端处的电磁干扰引起测量电流值下降， 则该测量电流值仍然保持为正的，并且不导致过零的有差错的识别。

在接近网络电压的网络过零的临界范围中，本发明装置因此提供 足够高的测量电流，以便不受起作用的干扰影响地可靠地识别过零。 但是另一方面，也通过在网络电压的顶点范围中相应地限制测量电流 将损耗功率保持得低。

在本发明的有利的扩展方案中，电流宿被构造为可变的电流宿， 以便通过测量电流的可变的特性曲线来优化损耗功率。

在此，例如如果由可变的电流宿所造成的电流值特性曲线与网络 电压的特性曲线成反比(indirekt proportional)，则是有利的。于是 可以直接从网络电压的特性曲线中推导出用于控制电流宿和因此用于 确定测量电流值特性曲线的信号。

为了在网络过零的范围中提供测量电流的特别显著的上升，有利 的是，调定相应高的比例因子，并在此情况下用最低值来限制针对高 的网络电压值的测量电流值的特性曲线。