本發(fā)明涉和家電設備技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種過零檢測電路和一種家電設備。
背景技術(shù):
在家電設備接入交流市電(通常包括市電零線N、市電火線L和市電地線三相交流信號)工作時,需要設置過零檢測電路來控制家電設備中的大功率負載的開啟點和關(guān)閉點,特別是用于減少負載開啟瞬間的沖擊電流,從而降低家電設備中器件損壞的風險和電網(wǎng)波動。
相關(guān)技術(shù)中,過零檢測電路的連接方式如圖1所示,具體包括限流電阻R1、光耦模塊(或稱為光電耦合器)IC、整流二極管D1、上拉電阻R3、輸出保護電阻R4和濾波電容C等器件,其中,限流電阻R1用于控制光耦模塊IC的工作電流I滿足1mA≤I≤50mA。
如圖2所示,光耦模塊IC包括發(fā)光二極管和光敏器件,上拉電阻R3和光敏器件串聯(lián)于直流源U和地線GND之間,當光耦模塊IC的陽極接口a1與陰極接口a2的電勢差大于發(fā)光二極管的導通電壓時,發(fā)光二極管導通發(fā)光。
當交流市電發(fā)生翻轉(zhuǎn)時,發(fā)光二極管不導通發(fā)光,由于光敏器件在發(fā)光二極管發(fā)光和不發(fā)光兩種情況下,光敏器件的電信號如分壓值和電流值均不相同,因此,通過光耦模塊IC的第一輸出端a3和第二輸出端a4將電信號作為觸發(fā)信號通過輸出保護電阻R4和濾波電容C傳輸至處理器的一個指定I/O接口。
但是,相關(guān)技術(shù)中的過零檢測電路至少存在以下技術(shù)缺陷:
(1)如圖1所示的過零檢測電路應用在歐洲國家時,其交流市電為230V/50Hz,過零檢測電路的消耗功率約為0.24瓦特,對于歐盟提出的家電關(guān)屏待機功耗要不大于0.5瓦特的要求,已經(jīng)占了將近一半的功耗。
(2)光耦模塊的CTR(Current Transfer Ratio,電流傳輸比)值會隨著溫度的升高而衰減,因此必須保證光耦模塊的輸入端電流大于或等于1毫安,因此,必須匹配相應的限流電阻,導致了過零檢測電路通用性比較差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
為此,本發(fā)明的一個目的在于提出了一種過零檢測電路。
本發(fā)明的另一個目的在于提出了一種家電設備。
為實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的第一方面的技術(shù)方案,提出了一種過零檢測電路,包括:晶體管開關(guān),串聯(lián)連接于光耦模塊的陰極接口與市電火線的采樣端L之間;限流電阻,限流電阻串聯(lián)連接于晶體管開關(guān)的驅(qū)動端和市電零線的采樣端之間,其中,晶體管開關(guān)導通時,光耦模塊的第一輸出端向負載控制模塊輸出過零信號。
在該技術(shù)方案中,上述過零檢測電路還包括光耦模塊,光耦模塊的第一輸出端連接至負載控制模塊,結(jié)合光耦模塊和晶體管開關(guān)對市電進行采樣,在限流電阻的作用下晶體管開關(guān)能夠在較小的電流變化下進入飽和狀態(tài),從而觸發(fā)光耦模塊導通,光耦模塊輸出過零信號,進而達到過零檢測的目的。
值得特別指出的是,通過將限流電阻和晶體管開關(guān)的驅(qū)動端串聯(lián),晶體管開關(guān)可以在不同的交流市電下得到較小的電流,有效地降低了過零檢測電路的功耗,提高了過零檢測電路的通用性。
根據(jù)本發(fā)明的上述技術(shù)方案的過零檢測電路,還可以具有以下技術(shù)特征:
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,晶體管開關(guān)為三極管時,驅(qū)動端為三極管的基極,三極管的集電極連接至光耦模塊的陰極接口,三極管的發(fā)射極連接至地線。
在該技術(shù)方案中,在晶體管開關(guān)為三極管時,以三極管的基極作為驅(qū)動端,并將三極管的集電極連接至光耦模塊的陰極接口,三級管的發(fā)射極接地。
具體地,三極管控制光耦模塊的陽極接口和陰極接口的導通和截止,三極管的導通(飽和或放大)與截止由正弦交流市電的正半周和負半周來決定,當三極管為NPN型時,其基極和發(fā)射極之間的電壓大于0.7V時,非常小的基極電流就能使三極管進入飽和狀態(tài),從而使光耦模塊處于導通狀態(tài)。
其中,三極管可以根據(jù)檢測過零點的實際需求選擇為NPN型或PNP型。
通過設置三極管的發(fā)射極與市電火線的采樣端L連接,基極通過串聯(lián)連接的限流電阻與市電零線的采樣端連接,對于任何國家的市電來說,都能在市電的正半周到來時,使三極管進入飽和狀態(tài),又因為三極管的基極電流需求比較小,一般為微安級,所以限流電阻的阻值可以取得非常大。
具體地,根據(jù)功率公式P=U×U/R可知,電阻R越大,功率P就越小,假設使用上述過零檢測電路的電器設備在歐洲使用,交流市電為230V,取限流電阻的阻值為3兆歐,那么電路的功率為P=230×230/3000000=0.0176W,遠遠小于現(xiàn)有過零檢測電路的功耗,可滿足待機功耗要求。
其中,限流電阻可以是多個串聯(lián)和/或并聯(lián)的電阻元件,也可以是一個阻值較大的電阻元件。
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,過零檢測電路還包括:第一二極管,第一二極管的陽極連接至三極管的發(fā)射極,第一二極管的陰極連接至市電火線的采樣端L。
在該技術(shù)方案中,在三極管的發(fā)射極和市電火線的采樣端L之間連接第一二極管,并且第一二極管的陽極連接至三極管的發(fā)射極,陰極連接至上述市電火線的采樣端L,這樣,由于二極管的單向?qū)щ娦裕斀涣魇须娫诮涣魇须姷呢摪胫艿絹頃r,第一二極管處于截止狀態(tài),此時三極管退出飽和狀態(tài),使光耦模塊處于截止狀態(tài),當交流市電在交流市電的正半周到來時,電流能夠通過第一二極管,此時三極管進入飽和狀態(tài),使光耦模塊導通,從而可以根據(jù)光耦模塊的輸出端采集到的電平狀態(tài)的變化,判斷市電過零點的時間。
其中,二極管的單向?qū)щ娦允嵌O管中的PN結(jié)的作用,當反向電壓較大時,可能導致PN結(jié)被損壞,即當二極管處于截止狀態(tài)時,如果交流市電超出二極管的反向擊穿電壓,則可能導致二極管被反向擊穿,二極管被反向擊穿時,可能導致電路中的電流急劇增加,可能破壞過零檢測電路中的其他元器件。
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,過零檢測電路還包括:第二二極管,第二二極管的陰極連接至三極管的基極,第二二極管的陽極連接至三極管的發(fā)射極。
在該技術(shù)方案中,通過在三極管的基極和發(fā)射極兩端之間連接第二二極管,并且上述第二二極管的陰極連接至三極管的基極,陽極連接至三極管的發(fā)射極,減小了三極管被反向擊穿的可能性,提升了過零檢測電路的可靠性。
在上述任一技術(shù)方案中,優(yōu)選地,限流電阻的阻值大于或等于3兆歐。
在該技術(shù)方案中,由于三極管的基極電流需求比較小,一般為微安級,所以為了降低過零檢測電路的功耗,需要降低過零檢測電路中的電流值,故而將限流電阻的阻值取得非常大。
其中,當限流電阻的阻值大于或等于3兆歐時,根據(jù)功率的計算公式可以得出,針對當前世界各國不同的交流市電而言,過零檢測電路的功耗遠遠小于國際上對家電設備的待機功耗的要求。
比如,帶有上述過零檢測電路的電器設備在歐洲使用時,交流市電為230V,取限流電阻的阻值為3兆歐,那么電路的功率為P=230×230/3000000=0.0176W,遠遠小于現(xiàn)有過零檢測電路的功耗,可滿足待機功耗要求。其中,限流電阻可以采用多個串聯(lián)和/或并聯(lián)的電阻元件的方式,也可以使用一個電阻,根據(jù)本發(fā)明的具體實踐情況確定。
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,光耦模塊包括相對設置的發(fā)光二極管和光敏器件,光耦模塊的第一輸出端連接至光敏器件的第一端,光敏器件的第二端連接至地線,過零檢測電路還包括:高頻變壓繞組;第三二極管,第三二極管的陽極連接至高頻變壓繞組的第一輸出端,第三二極管的陰極連接至陽極接口;電解電容,電解電容的正極連接至第三二極管的陰極,電解電容的負極同時連接至地線和高頻變壓繞組的第二輸出端,其中,第三二極管的陰極和電解電容的正極同時連接至光耦模塊的陽極接口,用于向發(fā)光二極管提供發(fā)光電信號,陰極接口連接至發(fā)光二極管的陰極,陽極接口連接至發(fā)光二極管的陽極。
在該技術(shù)方案中,光耦模塊包括相對設置的發(fā)光二級管和光敏器件,是一種電-光-電轉(zhuǎn)換器件,發(fā)光源和受光器位于同一密閉的殼體內(nèi),彼此用透明絕緣體隔離,常用的發(fā)光源為發(fā)光二級管,受光器為光敏器件,一般為光敏電阻。
發(fā)光二級管在輸入電信號的作用下發(fā)出特定波長的光,被光敏器件接收到而產(chǎn)生光電流輸出,光耦模塊的輸入輸出之間電隔離,電信號的傳輸具有單向性,因此,發(fā)光二級管對輸入、輸出電信號具有良好的隔離作用,抗干擾能力較好,減少了過零檢測電路中因為外部干擾或電路中的波動干擾導致的不穩(wěn)定信號。
其中,通過多組高頻變壓繞組(一個主繞組和多個輔助繞組)產(chǎn)生的電壓作為光耦模塊的供電壓,也可以使用一組高頻變壓繞組,以驅(qū)動發(fā)光二級管發(fā)光。
具體地,由于高頻變壓繞組的工作頻率較高,可以分為幾個檔次,在開關(guān)頻率較高的情況下,輸出電壓的紋波較小,電壓平滑穩(wěn)定,同時,因為工作頻率較高,電壓的傳輸效率更高,能夠進一步降低過零檢測電路的功耗。
另外,過零檢測電路中還包括第三二極管和電解電容,用于對高頻變壓繞組產(chǎn)生的電壓進行整流和濾波,從而保護光耦模塊,減小光耦模塊被高頻變壓繞組產(chǎn)生的大的瞬間電流損壞的可能性,進而提高過零檢測電路的可靠性。
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,光耦模塊的第二輸出端連接至地線,過零檢測電路還包括:直流源,連接至光耦模塊的第一輸出端;上拉電阻,串聯(lián)連接于直流源與光耦模塊的第一輸出端之間;輸出保護電阻,串聯(lián)連接于光耦模塊的第一輸出端與負載控制模塊之間;濾波電容,串聯(lián)連接于負載控制模塊與地線之間。
在該技術(shù)方案中,通過設置上拉電阻與光敏器件串聯(lián),也即在光敏器件導通時,上拉電阻起到分壓和保護的作用,另外,通過在光耦模塊的第一輸出端和負載控制模塊之間串聯(lián)連接輸出保護電阻,可以進一步減小到達負載控制模塊的電流,減小該電流對負載控制模塊造成損壞的可能性。還可以在負載控制模塊和地線之間串聯(lián)連接濾波電容,減小電路中的電壓波動對負載控制模塊的影響,提高過零檢測電路的可靠性。
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,直流源輸出的電壓范圍為3~24伏。
在該技術(shù)方案中,直流源可以設置為3~24伏的直流源,其中,當直流源電壓大于5V時,需要使用三極管進行隔離,以減小更大的電壓對過零檢測電路造成損壞的可能性,但電路功耗會提高,優(yōu)選直流源的電壓范圍為3.0~5V,通常采用直流源為3.5V的直流源。
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,過零檢測電路還包括:陽極保護電阻,串聯(lián)連接于第三二極管的陰極與光耦模塊的陽極接口之間。
在該技術(shù)方案中,在第三二極管的陰極與光耦模塊的陽極接口之間串聯(lián)連接陽極保護電阻,能夠?qū)Ω哳l變壓繞組傳輸?shù)墓╇妷哼M行分壓,從而減小高頻變壓繞組產(chǎn)生的電流損壞發(fā)光二級管的可能性,提高過零檢測電路的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的技術(shù)方案,還提出了一種家電設備,包括:如本發(fā)明第一方面的任一項技術(shù)方案中提出的過零檢測電路,因此,本發(fā)明第二方面的技術(shù)方案提出的家電設備,具有本發(fā)明第一方面的技術(shù)方案提出的過零檢測電路的全部有益效果,在此不再贅述。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中過零檢測電路的電路結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中過零檢測電路的電壓波形的示意圖;
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的過零檢測電路的實施例一的電路結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的過零檢測電路的實施例二的電路結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點,下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是,本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施,因此,本發(fā)明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。
在圖1和圖2所示的現(xiàn)有過零檢測電路的基礎(chǔ)上,下面結(jié)合圖3和圖4對根據(jù)本發(fā)明的實施例的過零檢測電路進行具體說明。
實施例一:
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的過零檢測電路的實施例一的電路結(jié)構(gòu)的示意圖。
如圖3所示,根據(jù)本發(fā)明的實施例一的過零檢測電路,包括:晶體管開關(guān)Q,串聯(lián)連接于光耦模塊IC的陰極接口a2與市電火線的采樣端L之間;限流電阻R1,限流電阻R1串聯(lián)連接于晶體管開關(guān)Q的驅(qū)動端和市電零線的采樣端N之間,其中,晶體管開關(guān)Q導通時,光耦模塊IC的第一輸出端a3向負載控制模塊輸出過零信號(I/O口表示負載控制模塊的一個通用接口)。
在該技術(shù)方案中,上述過零檢測電路還包括光耦模塊IC,光耦模塊IC的第一輸出端a3連接至負載控制模塊,結(jié)合光耦模塊IC和晶體管開關(guān)Q對市電進行采樣,在限流電阻R1的作用下晶體管開關(guān)Q能夠在較小的電流變化下進入飽和狀態(tài),從而在光耦模塊IC的第一輸出端a3連接的電壓U2的作用下觸發(fā)光耦模塊IC導通,光耦模塊IC輸出過零信號,進而達到過零檢測的目的。
值得特別指出的是,通過將限流電阻R1和晶體管開關(guān)Q的驅(qū)動端串聯(lián),晶體管開關(guān)Q可以在不同的交流市電下得到較小的電流,有效地降低了過零檢測電路的功耗,提高了過零檢測電路的通用性。
其中,晶體管開關(guān)Q可以是PNP結(jié)構(gòu),也可以是NPN結(jié)構(gòu),也可以是MOS管,但整個過零檢測電路的控制方法是一樣的,都是根據(jù)正弦交流市電的正負半周(包括正弦交流市電全波和半波方式)來使晶體管開關(guān)Q工作在導通(飽和或放大)或截止狀態(tài),從而決定光耦模塊IC的導通或截止,進而決定光耦模塊IC的輸出電平的高低,確定是否過零點。限流電阻R1可以是多個串聯(lián)和/或并聯(lián)的電阻元件,也可以是一個阻值較大的電阻元件,但其目的都是通過選擇較大阻值的電阻來實現(xiàn)低功耗的需求。
另外,由于在交流市電下,晶體管開關(guān)Q的驅(qū)動端中的電流的很小變化就能使晶體管開關(guān)Q進入飽和狀態(tài),因此,在晶體管開關(guān)Q的驅(qū)動端和市電零線的采樣端N之間串聯(lián)連接限流電阻R1,減小過零檢測電路中的電流,就能在晶體管開關(guān)Q能夠進入飽和狀態(tài)控制光耦模塊IC的前提下,降低過零檢測電路的功率,從而降低待機狀態(tài)下該電路所在電器設備的功耗。
進一步地,由于限流電阻R1的存在,對于不同國家的交流市電,都能將過零檢測電路中的電流限制到很小,使過零檢測電路的功耗降低到需求范圍內(nèi),從而提高過零檢測電路的通用性。
實施例二:
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的過零檢測電路的實施例二的電路結(jié)構(gòu)的示意圖。
如圖4所示,在實施例一的過零檢測電路的基礎(chǔ)上,優(yōu)選地,晶體管開關(guān)Q為三極管時,驅(qū)動端為三極管的基極,三極管的集電極連接至光耦模塊IC的陰極接口a2,三極管的發(fā)射極連接至地線。
在該技術(shù)方案中,在晶體管開關(guān)Q為三極管時,以三極管的基極作為驅(qū)動端,并將三極管的集電極連接至光耦模塊IC的陰極接口a2,三級管的發(fā)射極接地。
具體地,三極管控制光耦模塊IC的陽極接口a1和陰極接口a2的導通和截止,三極管的導通(飽和或放大)與截止由正弦交流市電的正半周和負半周來決定,當三極管為NPN型時,其基極和發(fā)射極之間的電壓大于0.7V時,非常小的基極電流就能使三極管進入飽和狀態(tài),從而使光耦模塊IC處于導通狀態(tài)。
其中,三極管可以根據(jù)檢測過零點的實際需求選擇為NPN型或PNP型。
通過設置三極管的發(fā)射極與市電火線的采樣端L連接,基極通過串聯(lián)連接的限流電阻R1與市電零線的采樣端N連接,對于任何國家的市電來說,都能在市電的正半周到來時,使三極管進入飽和狀態(tài),又因為三極管的基極電流需求比較小,一般為微安級,所以限流電阻R1的阻值可以取得非常大。
具體地,根據(jù)功率公式P=U×U/R可知,電阻R越大,功率P就越小,假設使用上述過零檢測電路的電器設備在歐洲使用,交流市電為230V,取限流電阻R1的阻值為3兆歐,那么電路的功率為P=230×230/3000000=0.0176W,遠遠小于現(xiàn)有過零檢測電路的功耗,可滿足待機功耗要求。
其中,限流電阻R1可以是多個串聯(lián)和/或并聯(lián)的電阻元件,也可以是一個阻值較大的電阻元件。
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,過零檢測電路還包括:第一二極管D1,第一二極管D1的陽極連接至三極管的發(fā)射極,第一二極管D1的陰極連接至市電火線的采樣端L。
在該技術(shù)方案中,在三極管的發(fā)射極和市電火線的采樣端L之間連接第一二極管D1,并且第一二極管D1的陽極連接至三極管的發(fā)射極,陰極連接至上述市電火線的采樣端L,這樣,由于二極管的單向?qū)щ娦裕诮涣魇须姷呢摪胫艿絹頃r,第一二極管D1處于截止狀態(tài),此時三極管退出飽和狀態(tài),使光耦模塊IC處于截止狀態(tài),在交流市電的正半周到來時,電流能夠通過第一二極管D1,此時三極管進入飽和狀態(tài),使光耦模塊IC導通,從而可以根據(jù)光耦模塊IC的輸出端采集到的電平狀態(tài)的變化,判斷市電過零點的時間。
其中,二極管的單向?qū)щ娦允嵌O管中的PN結(jié)的作用,當反向電壓較大時,可能導致PN結(jié)被損壞,即當二極管處于截止狀態(tài)時,如果交流市電超出二極管的反向擊穿電壓,則可能導致二極管被反向擊穿,二極管被反向擊穿時,可能導致電路中的電流急劇增加,可能破壞過零檢測電路中的其他元器件。
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,過零檢測電路還包括:第二二極管D2,第二二極管D2的陰極連接至三極管的基極,第二二極管D2的陽極連接至三極管的發(fā)射極。
在該技術(shù)方案中,通過在三極管的基極和發(fā)射極兩端之間連接第二二極管D2,并且上述第二二極管D2的陰極連接至三極管的基極,陽極連接至三極管的發(fā)射極,減小了三極管被反向擊穿的可能性,提升了過零檢測電路的可靠性。
在上述任一技術(shù)方案中,優(yōu)選地,限流電阻R1的阻值大于或等于3兆歐。
在該技術(shù)方案中,由于三極管的基極電流需求比較小,一般為微安級,所以為了降低過零檢測電路的功耗,需要降低過零檢測電路中的電流值,故而將限流電阻R1的阻值取得非常大。
其中,當限流電阻R1的阻值大于或等于3兆歐時,根據(jù)功率的計算公式可以得出,針對當前世界各國不同的交流市電而言,過零檢測電路的功耗遠遠小于國際上對家電設備的待機功耗的要求。
比如,帶有上述過零檢測電路的電器設備在歐洲使用時,交流市電為230V,取限流電阻R1的阻值為3兆歐,那么電路的功率為P=230×230/3000000=0.0176W,遠遠小于現(xiàn)有過零檢測電路的功耗,可滿足待機功耗要求。其中,限流電阻R1可以采用多個串聯(lián)和/或并聯(lián)的電阻元件的方式,也可以使用一個電阻,根據(jù)本發(fā)明的具體實踐情況確定。
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,光耦模塊IC包括相對設置的發(fā)光二極管LED和光敏器件PR,光耦模塊IC的第一輸出端a3連接至光敏器件PR的第一端,光敏器件PR的第二端連接至地線GND,過零檢測電路還包括:高頻變壓繞組T1(可另外設置輔助繞組T2);第三二極管D3,第三二極管D3的陽極連接至高頻變壓繞組的第一輸出端d,第三二極管D3的陰極c連接至陽極接口a1;電解電容E,電解電容E的正極連接至第三二極管D3的陰極c,電解電容E的負極同時連接至地線和高頻變壓繞組的第二輸出端b,其中,第三二極管D3的陰極和電解電容的正極同時連接至光耦模塊IC的陽極接口a1,用于向發(fā)光二極管LED提供發(fā)光電信號,陰極接口a2連接至發(fā)光二極管LED的陰極,陽極接口a1連接至發(fā)光二極管LED的陽極。
在該技術(shù)方案中,光耦模塊IC包括相對設置的發(fā)光二級管LED和光敏器件PR,是一種電-光-電轉(zhuǎn)換器件,發(fā)光源和受光器位于同一密閉的殼體內(nèi),彼此用透明絕緣體隔離,常用的發(fā)光源為發(fā)光二級管LED,受光器為光敏器件PR,一般為光敏電阻。
發(fā)光二級管LED在輸入電信號的作用下發(fā)出特定波長的光,被光敏器件PR接收到而產(chǎn)生光電流輸出,光耦模塊IC的輸入輸出之間電隔離,電信號的傳輸具有單向性,因此,發(fā)光二級管LED對輸入、輸出電信號具有良好的隔離作用,抗干擾能力較好,減少了過零檢測電路中因為外部干擾或電路中的波動干擾導致的不穩(wěn)定信號。
其中,多組通過多組高頻變壓繞組T1和另外設置輔助繞組T2產(chǎn)生的電壓作為光耦模塊IC的供電壓,也可以使用一組高頻變壓繞組T1,以驅(qū)動發(fā)光二級管LED發(fā)光。
具體地,由于高頻變壓繞組T1的工作頻率較高,可以分為幾個檔次,在開關(guān)頻率較高的情況下,輸出電壓的紋波較小,電壓平滑穩(wěn)定,同時,因為工作頻率較高,電壓的傳輸效率更高,能夠進一步降低過零檢測電路的功耗。
另外,過零檢測電路中還包括第三二極管D3和電解電容E,用于對高頻變壓繞組T1產(chǎn)生的電壓進行整流和濾波,從而保護光耦模塊IC,減小光耦模塊IC被高頻變壓繞組T1產(chǎn)生的大的瞬間電流損壞的可能性,進而提高過零檢測電路的可靠性。
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,光耦模塊IC的第二輸出端a4連接至地線GND,過零檢測電路還包括:直流源U1,連接至光耦模塊IC的第一輸出端a3;上拉電阻R3,串聯(lián)連接于直流源U1與光耦模塊IC的第一輸出端a3之間;輸出保護電阻R4,串聯(lián)連接于光耦模塊IC的第一輸出端a3與負載控制模塊之間;濾波電容C,串聯(lián)連接于負載控制模塊與地線GND之間。
在該技術(shù)方案中,通過設置上拉電阻R3與光敏器件PR串聯(lián),也即在光敏器件PR導通時,上拉電阻R3起到分壓和保護的作用,另外,通過在光耦模塊IC的第一輸出端a3和負載控制模塊之間串聯(lián)連接輸出保護電阻R4,可以進一步減小到達負載控制模塊的電流,減小該電流對負載控制模塊造成損壞的可能性。還可以在負載控制模塊和地線GND之間串聯(lián)連接濾波電容C,減小電路中的電壓波動對負載控制模塊的影響,提高過零檢測電路的可靠性。
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,直流源U1輸出的電壓范圍為3~24伏。
在該技術(shù)方案中,直流源U1可以設置為3~24伏的直流源,其中,當直流源U1電壓大于5V時,需要使用三極管進行隔離,以減小更大的電壓對過零檢測電路造成損壞的可能性,但電路功耗會提高,優(yōu)選直流源的電壓范圍為3.0~5V,通常采用直流源為3.5V的直流源U1。
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,過零檢測電路還包括:陽極保護電阻R2,串聯(lián)連接于第三二極管D3的陰極與光耦模塊IC的陽極接口a1之間。
在該技術(shù)方案中,在第三二極管D3的陰極與光耦模塊IC的陽極接口a1之間串聯(lián)連接陽極保護電阻R2,能夠?qū)Ω哳l變壓繞組T1傳輸?shù)墓╇妷哼M行分壓,從而減小高頻變壓繞組T1產(chǎn)生的電流損壞發(fā)光二級管LED的可能性,提高過零檢測電路的可靠性。
其中,家電設備包括但不限于電冰箱、洗衣機、電飯煲、電磁爐和電視機。
值得特別指出的是,本技術(shù)方案中的過零檢測電路是由分立的元件搭建起來的,屬于模擬信號電路,因此,該電路的抗漏波干擾能力比較強。其中,漏波干擾是指微波設備在微波工作過程中,因為微波碰到金屬會反射的特性,在安裝電路控制板處一般會產(chǎn)生0.1至3毫瓦左右的漏波干擾信號,能夠通過空間輻射直接作用在電路控制板的元件本體上,對比較器等比較敏感的器件造成較大的影響,使其工作異常。
以上結(jié)合附圖詳細說明了本發(fā)明的實施例,考慮到相關(guān)技術(shù)中提出的現(xiàn)有的過零檢測電路功耗較高且電路通用性差的技術(shù)問題,本發(fā)明提出了一種過零檢測方案,通過將限流電阻和晶體管開關(guān)的驅(qū)動端串聯(lián),晶體管開關(guān)可以在不同的交流市電下得到較小的電流,有效地降低了過零檢測電路的功耗,提高了過零檢測電路的通用性。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。