[发明专利]一种电压过零检测装置及空调器

说明书

本发明提供了一种电压过零检测装置，用于空调的单相锁相，包括：电压检测装置，用于检测电网后端的不控整流桥输出的电压值，判断所述电压值是否经过预设电压值；比较器，用于在所述电压值经过所述预设电压值时输出电频信号；微控制单元，用于当所述比较器输出电频信号时，触发中断，记录当前触发时刻，并根据所述当前触发时刻计算当前所述不控整流桥输出的电压的频率及相位。电压过零检测装置可以实现单相不控整流桥后侧电压采样的快速锁相功能，并且，使用硬件比较器做电压比较，可以最小程度减小时间延迟，相比软件实现精度更高。

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种电压过零检测装置及空调器。

背景技术

功率因数修正(Power Factor Correction，PFC)普遍应用在变频空调中，目的是实现功率因数矫正。出于成本、可靠性和兼容性考虑，电网电压采样往往放在不控整流桥的后侧。随着国标对电网质量要求的不断升级以及技术的不断迭代，使得现在的PFC需要具有锁相功能。但是传统锁相功能都需要直接从电网侧采集正弦电压，并且因为需要首先虚拟出一组正交正弦信号，所以需要锁相时间较长，在电网频率、相位发生突变时带来较大的谐波干扰，影响电网质量。传统的过零检测虽然检测速度快，但是因为整流桥后侧电压几乎不会降到零，所以无法直接应用在不控整流桥后侧。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电压过零检测装置及空调器，用于至少部分解决上述技术问题。

为解决上述问题，本发明一方面提供一种电压过零检测装置，用于空调的单相锁相，包括：电压检测装置，用于检测电网后端的不控整流桥输出的电压值；比较器，用于判断所述电压值是否经过预设电压值，在所述电压值经过所述预设电压值时输出电频信号；微控制单元，用于当所述比较器输出电频信号时，触发中断，记录当前触发时刻，并根据所述当前触发时刻计算当前所述不控整流桥输出的电压的频率及相位。

由此，电压过零检测装置可以实现单相不控整流桥后侧电压过零检测，根据检测结果计算出不控整流桥输出的电压的频率及相位，从而使得空调能够根据频率及相位实现快速锁相功能。并且微控制单元的计算量小，成本低。

可选地，当所述电压值第一次经过所述预设电压值时，所述比较器输出高电频，所述微控制单元检测到所述高电频的上升沿，则触发中断；当所述电压值再次经过所述预设电压值时，所述比较器输出低电频，所述微控制单元检测到所述低电频的下降沿，则触发中断。

由此，电压过零检测过程中，仅使用一个比较器，微控制单元便可结合比较器输出电压的上升沿及下降沿实现触发中断。

可选地，所述微控制单元根据所述当前触发时刻计算当前所述不控整流桥输出的电压的频率及相位包括：所述微控制单元根据所述当前触发时刻计算不控整流桥输出的电压的过零点时间，再根据所述过零点时间计算所述电压的频率及相位。

可选地，所述微控制单元根据公式：

t₀[n]＝0.5(t₁[n]+t₂[n])

计算所述过零点时间，其中，t₀[n]表示第n个电压过零周期的所述过零点时间，t₁[n]表示第n个电压过零周期第一次触发中断时触发中断的触发时刻，t₂[n]表示第n个电压过零周期第一次触发中断时触发中断的触发时刻。

可选地，所述微控制单元根据公式：

f[n]＝1/(t₀[n]-t₀[n-1])

计算所述电压的频率，其中，所述f[n]第n个电压过零周期的所述电压的频率，t₀[n]表示第n个电压过零周期的所述过零点时间，t₀[n-1]表示第n-1个电压过零周期的所述过零点时间。