[实用新型]一种过零点检测电路

说明书

本实用新型公开了一种过零点检测电路，用于电网电压的过零点检测，所述过零点检测电路包括：电量变换单元、保护单元、滤波单元、方波生成单元及波形整形单元，其中：电量变换单元将外部电压信号U_in变换为低电压信号；保护单元滤除低电压信号中的电磁干扰，得到信号U_A；滤波单元滤除信号U_A中的谐波含量得到信号U_A1；方波生成单元基于信号U_A1生成以过零点为基准的方波信号U_A2；波形整形单元对于方波信号U_A2进行波形整形，得到过零点方波信号，即输出信号U_o。本实用新型检测电路简单，集成化程度高，占板面积小，可靠性高、抗干扰能力强、应用范围广。

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种过零点检测电路。

背景技术

随着社会的发展，电能已在各个行业普遍采用。但随之而来的是，一些非线性电力设备如电弧炉、电力机车、电焊机等的应用对电网造成了无功冲击和谐波污染。为此，通常需要通过电能质量治理设备如有源电力滤波器(APF)、静止无功发生器(SVG)、静止无功补偿器(SVC)对其进行有效的治理，但这些设备都需要准确的过零点检测才能够工作。另外，利用过零点时刻控制电力设备中的开关、继电器、可控硅等工作，可大大减少功耗、发热、开关电弧等现象，延长设备的使用寿命。

为此，相关专业技术人员研究并实用新型了各种不同的电网电压过零点检测电路，但这些电路大多存在以下缺陷：

1、滤除谐波能力差。在谐波含量高的电网，无法有效滤除谐波，造成电压在一个周期内多次过零，导致电能质量治理设备无法正常工作；

2、抗干扰能力差。外部电路带来的过压、静电、高频干扰等现象，不仅使整形出的过零点方波电路发生畸变，还会导致后续电路器件性能下降、寿命降低甚至永久损坏；

3、电路复杂，成本高。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中过零点检测电路的不足，提供了一种新的过零点检测电路。为实现此目的，本实用新型的技术方案如下：

一种过零点检测电路，所述过零点检测电路包括：电量变换单元、保护单元、滤波单元、方波生成单元及波形整形单元，其中：

所述电量变换单元用于将外部电压信号U_in变换为低电压信号；

所述保护单元与所述电量变换单元连接，用于滤除所述低电压信号中的电磁干扰，得到信号U_A；

所述滤波单元与所述保护单元连接，用于滤除信号U_A中的谐波含量得到信号U_A1；

所述方波生成单元与所述滤波单元连接，用于基于信号U_A1生成以过零点为基准的方波信号U_A2；

所述波形整形单元与所述方波生成单元连接，用于对于方波信号U_A2进行波形整形，得到过零点方波信号，即输出信号U_o。

可选地，所述低电压信号与外部电压信号U_in同相位、同频率。

可选地，所述电量变换单元采用电压输出型高精度电压互感器。

可选地，所述保护单元包括两个串联的磁珠及与磁珠并联的稳压管。

可选地，所述滤波单元包含直接相连的两级滤波电路，每级滤波电路均包含依次连接的低通滤波电路、高通滤波电路和电压跟随电路。

可选地，所述滤波单元包括：一级低通滤波电路、一级高通滤波电路、一级电压跟随电路、二级低通滤波电路、二级高通滤波电路和二级电压跟随电路，其中：