[发明专利]一种交流电压采样电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种交流电压采样电路及方 法。

背景技术

输入电压对于电气设备来说是一个至关重要的参量，而能够准确 检测与否对电气设备的运行与保护十分关键。

目前，主要通过交流电压采样电路对交流电压进行检测。现有技 术中主要存在以下两种交流电压采样电路：(1)差分放大模式的电压 采样电路。差分放大模式的电压采样电路通过在交流电压输入端串联 电阻层层分压，以降低交流电压的幅值，进而将降压后的交流电压经 由运算放大器处理后，输出至微控制单元(MicroControlUnit，MCU) 进行运算处理。可见，在差分放大模式的电压采样电路中，电阻的数 量及电阻功率规格决定了其所能检测的交流电压的范围。为了使采样 电路的电压检测范围尽可能的宽，同时保证串入电阻的功率满足要求， 需在交流电压输入端串联较多的分压电阻，但随着分压电阻的增多其 所带来的检测误差也会增大，这样采样电路的可靠性就会大大降低， 而且这种电路属强电热地设计，不能普遍运用于家电电控系统中。(2) 基于电压互感器的整流滤波型电压采样电路。基于电压互感器的整流 滤波型电压采样电路是通过电压互感器将交流电压进行隔离降压，并 经整流滤波电路转换为直流电压后，输出至MCU进行检测。该类采样 电路不需要借助分压电阻进行分压，检测范围较宽。但电路中的整流 滤波电路的抑制温漂特性极差，这使得该类采样电路极易受到外部环 境温度的影响，可靠性较差。

综上所述，目前亟需设计一种新的交流电压采样电路，以克服上 述现有采样电路存在的缺陷。

发明内容

本发明的实施例提供一种交流电压采样电路及方法，以至少解决 现有的采样电路为实现宽电压范围检测所引起的准确性差的问题，同 时能够有效抑制温漂，且能普遍适用于家电电控系统中。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种交流电压采样电路，用于检测交流电压，包 括：

第一电压转换模块、第二电压转换模块以及采样模块；其中，所 述第一电压转换模块的两个输入端分别与交流电源的零线和火线连 接，所述第一电压转换模块的两个输出端分别与所述第二电压转换模 块的两个输入端连接；所述第二电压转换模块的输出端与所述采样模 块的输入端连接；

所述第一电压转换模块用于将所述交流电源输出的第一交流电压 转换为第二交流电压，所述第二交流电压的幅值小于所述第一交流电 压的幅值；

所述第二电压转换模块用于将所述第一电压转换模块输出的所述 第二交流电压转换为第三交流电压，所述第三交流电压的峰值电压小 于所述采样模块的最大耐压值；

所述采样模块用于对所述第二电压转换模块输出的所述第三交流 电压进行采样，并根据采样结果计算得到所述交流电源的峰值电压及 频率。

第二方面，提供一种交流电压采样方法，应用于第一方面所述的 交流电压采样电路，包括：

将交流电源输出的第一交流电压转换为第二交流电压，所述第二 交流电压的幅值小于所述第一交流电压的幅值；

将所述第二交流电压转换为第三交流电压，所述第三交流电压的 峰值电压小于所述采样模块的最大耐压值；

对所述第三交流电压进行采样，并根据采样结果计算得到所述交 流电源的峰值电压及频率。