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1、(10)申请公布号 CN 102879633 A (43)申请公布日 2013.01.16 CN 102879633 A *CN102879633A* (21)申请号 201210362257.2 (22)申请日 2012.09.25 G01R 19/175(2006.01) G01R 31/28(2006.01) (71)申请人 上海微频莱机电科技有限公司 地址 201613 上海市松江区中辰路225号13 幢 2 层 (72)发明人 秦吉芳 洪浩 王伟峰 (74)专利代理机构 上海海颂知识产权代理事务 所 ( 普通合伙 ) 31258 代理人 何葆芳 (54) 发明名称 一种过零检测电路的。
2、安全防护结构 (57) 摘要 本发明公开了一种过零检测电路的安全防护 结构， 其包括 ： 电阻 R7、 电阻 R8、 电阻 R9、 光耦 PC1 和内设切断电路单元的 MCU， 所述电阻 R7 和电阻 R8 并联且分别通过光耦 PC1 的 1 号和 2 号接入口 接入光耦 PC1 中， 电阻 R9 通过光耦 PC1 的 4 号接 入口接入光耦 PC1 中， MCU 的一端子通过光耦 PC1 的4号接入口接入光耦 PC1 中， 光耦 PC1 的 3 号端 口接地。本发明提供的过零检测电路的安全防护 结构， 不仅能够正确检测输出电压， 还能够自行诊 断是否有异常， 可避免因过零检测电路的安全防 护。
3、结构异常导致整个系统不稳定或安全隐患， 具 有极强的实用价值， 可广泛推广应用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种过零检测电路的安全防护结构， 其特征在于， 包括 ： 电阻 R7、 电阻 R8、 电阻 R9、 光耦 PC1 和内设切断电路单元的 MCU， 所述电阻 R7 和电阻 R8 并联且分别通过光耦 PC1 的 1 号和 2 号接入口接入光耦 PC1 中， 电阻 R9 通过光耦 PC1 的 4 号接入口接入光耦 P。
4、C1 中， MCU 的一端子通过光耦 PC1 的 4 号接入口接入光耦 PC1 中， 光耦 PC1 的 3 号端口接地。 2. 根据权利要求 1 所述的过零检测电路的安全防护结构， 其特征在于 ： 光耦 PC1 输出 高、 低电平的频率是 50HZ， 占空比为 50%。 3. 根据权利要求 2 所述的过零检测电路的安全防护结构， 其特征在于 ： 高电平输出时 间为 10ms， 低电平输出时间也为 10ms。 4. 根据权利要求 1 所述的过零检测电路的安全防护结构， 其特征在于 ： 当过零检测电 路中的输入电源在正半周期时， 电流流经电阻 R7、 光耦 PC1 和电阻 R8， 光耦 PC1 导。
5、通， 此时 光耦输出低电平 ； 当电源过零时， 此时电压低至光耦的最小导通电压， 光耦 PC1 此时关断， 其输出为高电平 ； 当输入电压在负半周期时， 电流流经电阻 R8、 电阻 R7， 不流经光耦， PC1 不 导通， 输出为高电平。 权 利 要 求 书 CN 102879633 A 2 1/2 页 3 一种过零检测电路的安全防护结构 技术领域 0001 本发明涉及一种过零检测电路的安全防护结构， 具体说， 是涉及一种既能够正确 检测过零点、 又能够自行诊断是否有异常的过零检测电路的安全防护结构。 背景技术 0002 在一些交流调压或交流控制系统中， 需要知道交流电的过零点， 以便以此为基。
6、准， 对交流电的通、 断进行控制， 以便得到想要的输出， 过零点的可靠性对控制的品质有着直接 的影响， 如果过零检测回路出现异常， 就会直接影响到输出， 情况严重的会对设备或系统造 成安全隐患， 但目前没有一种既能够正确检测到过零点， 又能够自行诊断是否有异常的过 零检测电路的相关技术报道， 现有技术不能对过零检测电路的安全进行有效防护， 引起后 续系统的不稳定性。 发明内容 0003 针对现有技术存在的上述问题， 本发明的目的是提供一种既能够正确检测过零 点、 又能够自行诊断是否有异常的过零检测电路的安全防护结构。 0004 为实现上述发明目的， 本发明采取的技术方案如下 ： 0005 一种。
7、过零检测电路的安全防护结构， 包括 ： 电阻 R7、 电阻 R8、 电阻 R9、 光耦 PC1 和 内设切断电路单元的 MCU （MCU 是微程序控制器 Microprogrammed Control Unit 的英文缩 写） ， 所述电阻R7和电阻R8并联且分别通过光耦PC1的1号和2号接入口接入光耦PC1中， 电阻 R9 通过光耦 PC1 的 4 号接入口接入光耦 PC1 中， MCU 的一端子通过光耦 PC1 的 4 号接 入口接入光耦 PC1 中， 光耦 PC1 的 3 号端口接地。 0006 作为一种优选方案， 光耦 PC1 输出高、 低电平的频率是 50HZ， 占空比为 50%。 。
8、0007 作为进一步优选方案， 高电平输出时间为 10ms， 低电平输出时间也为 10ms。 0008 作为一种优选方案， 当过零检测电路中的输入电源在正半周期时， 电流流经电阻 R7、 光耦 PC1 和电阻 R8， 光耦 PC1 导通， 此时光耦输出低电平 ； 当电源过零时， 此时电压低至 光耦的最小导通电压， 光耦 PC1 此时关断， 其输出为高电平 ； 当输入电压在负半周期时， 电 流流经电阻 R8、 电阻 R7， 不流经光耦， PC1 不导通， 输出为高电平。 0009 本发明的工作过程如下 ： 0010 当过零检测电路开始运行后， MCU 将实时采集光耦 PC1 的输出状态， 并计算。
9、高低电 平输出时间和低电平输出时间是否均为 10ms ； 若该状态维持 10ms 后发生状态转换， 则对转 换后的状态进行计时， 反之则说明发生故障 ； MCU 对刚发生状态转换后的电路继续进行状 态是否维持 10ms 后发生状态转换的判断， 如果是， 则进行正常处理， 反之则说明发生故障 ； 对故障进行故障处理后结束。 0011 与现有技术相比， 本发明提供的过零检测电路的安全防护结构， 不仅能够正确检 测过零点， 还能够自行诊断是否有异常， 可避免因过零检测电路的安全防护结构的异常导 致整个系统不稳定或安全隐患， 具有极强的实用价值， 可广泛推广应用。 说 明 书 CN 102879633。
10、 A 3 2/2 页 4 附图说明 0012 图 1 是本发明提供的一种过零检测电路的安全防护结构的示意图 ； 0013 图 2 为本发明提供的过零检测电路的交流输入波形 ； 0014 图 3 为本发明提供的过零检测电路的光耦输出的电平波形 ； 0015 图 4 是本发明提供的过零检测电路的工作流程示意图。 具体实施方式 0016 下面结合附图及其实施例对本发明进一步详细地说明 ： 0017 如图 1 所示 ： 本发明提供的一种过零检测电路的安全防护结构， 包括 ： 电阻 R7、 电 阻 R8、 电阻 R9、 光耦 PC1 和内设切断电路单元的 MCU， 所述电阻 R7 和电阻 R8 并联且分。
11、别通 过光耦 PC1 的 1 号和 2 号接入口接入光耦 PC1 中， 电阻 R9 通过光耦 PC1 的 4 号接入口接入 光耦 PC1 中， MCU 的一端子通过光耦 PC1 的 4 号接入口接入光耦 PC1 中， 光耦 PC1 的 3 号端 口接地。 0018 作为一种优选方案， 所述过零检测电路为检测交流电的过零点， 并且将交流正余 弦信号转化为固定频率及占空比高低电平信号的电路 ； 当过零检测电路中的输入电源在正 半周期时， 电流流经电阻R7、 光耦PC1和电阻R8， 光耦PC1导通， 此时光耦输出低电平 ； 当电 源过零时， 此时电压低至光耦的最小导通电压， 光耦 PC1 此时关断，。
12、 其输出为高电平 ； 当输 入电压在负半周期时， 电流流经电阻 R8、 电阻 R7， 不流经光耦， PC1 不导通， 输出为高电平。 0019 图 2 所示为本发明提供的过零检测电路的交流输入波形， 图 3 所示为本发明提供 的过零检测电路的光耦输出的电平波形， 对比图 2 和图 3 可见交流输入与光耦输出的对应 关系 ： 光耦 PC1 输出高、 低电平的频率是 50HZ， 占空比为 50% ； 即 ： 高电平输出时间为 10ms， 低电平输出时间也为 10ms。 0020 如图 4 所示， 本发明的工作过程如下 ： 0021 当过零检测电路的安全防护结构开始运行后， MCU 将实时采集光耦 。
13、PC1 的输出状 态， 并计算高低电平输出时间和低电平输出时间是否均为 10ms ； 若该状态维持 10ms 后发生 状态转换， 则对转换后的状态进行计时， 反之则说明发生故障 ； MCU 对刚发生状态转换后的 电路继续进行状态是否维持 10ms 后发生状态转换的判断， 如果是， 则进行正常处理， 反之 则说明发生故障 ； 对故障进行故障处理后结束。 0022 综上所述可见 ： 本发明通过 MCU 采集光耦的输出状态， 计算高低电平的频率及高 低电平的占空比， 通过对这两个参数进行比较， 便能够自行诊断出过零检测电路是否有异 常， 以便在该电路发生异常时， 相关系统能做出有效的保护， 防止进一。
14、步发生危害。本发明 所提供的过零检测电路的安全防护结构， 不仅能够正确检测输出电压， 还能够自行诊断是 否有异常， 可避免因过零检测电路的安全防护结构的异常导致整个系统不稳定或安全隐 患， 具有极强的实用价值， 可广泛推广应用。 0023 最后有必要在此说明的是 ： 上述内容只用于对本发明的技术方案作进一步详细说 明， 不能理解为对本发明保护范围的限制， 本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出 的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。 说 明 书 CN 102879633 A 4 1/2 页 5 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102879633 A 5 2/2 页 6 图 4 说 明 书 附 图 CN 102879633 A 6 。