[发明专利]一种电网电压检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测装置，更具体地说，涉及一种电网电压检测装置。

背景技术

电网电压对家用电器、工业自动化设备、医用仪器仪表等电网终端设备的正常使用及使用寿命具有很大的影响。

目前，电网电压的波动较大，尤其是在农村，电网电压的波动更大；过高的电网电压往往会缩短电网终端设备的使用寿命，有时甚至会使电网终端设备发生烧毁；而过低的电网电压则有可能导致电网终端设备不能正常工作。

因此，为了方便于电网终端设备的过压和欠压保护，设计出一种能够实时监测电网电压的检测装置，已经成为目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电网电压检测装置，这种电网电压检测装置能够实时监测电网电压，从而了解电网的运行状况，以方便于电网终端设备的过压和欠压保护。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种电网电压检测装置，其特征在于：包括电网电压零点检测电路、电网参考电压检测电路和计算器；上述电网电压零点检测电路的信号输入端与电网电连接，上述电网电压零点检测电路的信号输出端与计算器的一个信号输入端电连接；上述电网参考电压检测电路的信号输入端与电网电连接，上述电网参考电压检测电路的信号输出端与计算器的另一个信号输入端电连接。

上述电网电压零点检测电路能够检测出电网电压的零点并输出电网电压的零点方波信号；上述电网参考电压检测电路能够检测出电网的参考电压点并输出电网的参考电压方波信号，上述计算器接收到电网电压的零点方波信号和电网的参考电压方波信号后，计算出参考电压方波信号与零点方波信号之间的时间差，进而得出电网电压的大小；

因此，本电网电压检测装置能够实时监测电网电压，从而了解电网的运行状况，以方便于电网终端设备的过压和欠压保护。

作为本发明中电网电压零点检测电路的优选技术方案：

所述电网电压零点检测电路包括光耦U3、二极管D1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9；

上述光耦U3的第4脚通过电阻R4与电源VDD电连接，上述光耦U3的第4脚与计算器的一个信号输入端电连接，上述光耦U3的第3脚接地，上述光耦U3的第2脚与电网的零线N电连接；

上述二极管D1的正极与电网的火线L电连接，二极管D1的负极依次通过电阻R9、电阻R8、电阻R5、电阻R6、电阻R7与光耦U3的第1脚电连接。

上述电网电压零点检测电路的工作原理是：

利用二极管D1单向导通的特性，在电网电压零点时，二极管D1的开关状态发生变化，这样，电网电压零点检测电路便会产生电网电压的零点方波信号。

上述电网电压零点检测电路的具体工作过程为：

当UL>UN时，二极管D1导通，光耦U3导通，光耦U3第4脚的零点输出电压VOL_ZERO为低电平；

当UL<= UN, 二极管D1反向截止，光耦U3截止，光耦U3第4脚的零点输出电压VOL_ZERO变为高电平；

因此，在电网电压零点时，光耦U3第4脚的零点输出电压VOL_ZERO产生一个边沿跳变，电网电压零点检测电路通过检测这个边沿跳变，即可检测出电网电压的零点，同时，电网电压零点检测电路输出电网电压的零点方波信号给计算器。

作为本发明中电网参考电压检测电路的优选技术方案：

所述电网参考电压检测电路包括光耦隔离芯片U1、集成有运算放大器和电压比较器的集成芯片U2、二极管D2、二极管D3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C1、电容C2和电容C3；

上述光耦隔离芯片U1的第4脚通过电阻R1与电源VDD电连接，上述光耦隔离芯片U1的第4脚与计算器的一个信号输入端电连接，上述光耦隔离芯片U1的第3脚接地；

上述集成芯片U2的第1脚与光耦隔离芯片U1的第2脚电连接；

上述集成芯片U2的第2脚通过电阻R3分别与集成芯片U2的第6脚和第7脚电连接；

上述集成芯片U2的第2脚与电容C2的一个电极电连接，上述电容C2的另一个电极与电容C3的一个电极电连接，上述电容C3的另一个电极接地，上述电容C2和电容C3连接有参考电压REF_VOL；

上述集成芯片U2的第3脚电连接在电容C2和电容C3之间；

上述集成芯片U2的第4脚接地；

上述集成芯片U2的第5脚与电阻R10的一端电连接，上述电阻R10的另一端接地；