[发明专利]过零检测电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及电路结构技术领域，特别涉及检测电路技术领域，具体是指一种过零检测电路结构。

背景技术

现有家用电器中，电控部分基本上都有继电器、可控硅等元器件。继电器在高压下反复吸合、断开或者可控硅在高压下的反复导通、截止，会产生大量的电磁干扰信号，同时会大大降低继电器、可控硅的使用寿命。为此需要一种检测电路来控制其吸合、断开的电位，使其切换过程在零点电压附近进行，以减少电磁干扰，并提高元器件的使用寿命。

中国专利201020625970.8公布了一种过零检测电路。其等效电路图如图1所示。通过二极管整流桥和分压电阻来采样电网的电位，三极管接成共射放大器形式，采样信号输入三极管的基极，三极管的集电极接上拉电阻，三极管集电极作为过零检测电路的输出。当采样信号低于0.7V时，三极管集电极输出高电平信号。

上述专利采用分立器件实现过零检测功能，具有如下缺点：

1、受分立器件的参数离散性影响，比如电阻值的误差、三极管BE结的正向导通电压的差异，过零点并不能做的很精确。

2、由于采用多个分立器件，该过零检测电路会占用一定的PCB板面积，也给电路的安装调试带来的不便。

3、采用一个三极管单级放大，开环增益较低，过零检测输出信号上升、下降时间会比较长，不适合高频应用。

4、没有保护电路，电网电压较高时，三极管基极电流会过大。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够有效解决现有技术中过零点不精确、上升时间较长以及没有保护电路等问题，且电路结构简单，成本低廉，所需采用的电路外围元件较少，安装调试简便，应用范围广泛的过零检测电路结构。

为了实现上述的目的，本发明的过零检测电路结构具有如下构成：

该电路结构包括电流偏置电路模块和三级共射级放大电路模块，所述的电流偏置电路模块和三级共射级放大电路模块均连接电源VCC，该过零检测电路结构的过零检测输入端和过零检测输出端均连接所述的三级共射级放大电路模块。

该过零检测电路结构中，所述的电流偏置电路模块包括第一NPN三极管N1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第一PNP三极管P1；所述的第一电阻R1和第二电阻R2串联于所述的电源VCC和地之间，第一电阻R1和第二电阻R2间的连接点与所述的第一NPN三极管N1的基极相连，所述的第三电阻R3的一端连接所述的第一NPN三极管N1的发射极，该第三电阻R3另一端接地，所述的第一PNP三极管P1的集电极与基极短接，并连接所述的第一NPN三极管N1的集电极；所述的第一PNP三极管P1的发射极连接电源VCC，该第一PNP三极管P1的基极还连接所述的三级共射级放大电路模块。

该过零检测电路结构中，所述的三级共射级放大电路模块包括第二NPN三极管N2、第三NPN三极管N3、第四NPN三极管N4、第四电阻R4、第二PNP三极管P2和第三PNP三极管P3；所述的第二PNP三极管P2和第三PNP三极管P3的发射极均连接所述的电源VCC，第二PNP三极管P2和第三PNP三极管P3的基极均连接所述的第一PNP三极管P1的基极；所述的第四电阻R4的一端也连接所述的连接电源VCC，其另一端连接所述的第二NPN三极管N2的集电极，所述的第二NPN三极管N2的集电极还连接所述的过零检测输出端；所述的第二NPN三极管N2的基极、所述的第三NPN三极管N3集电极以及所述的第二PNP三极管P2的集电极相互连接；所述的第四NPN三极管N4的集电极、所述的第三PNP三极管P3的集电极以及所述的第三NPN三极管N3的基极相互连接；所述的第二NPN三极管N2、第三NPN三极管N3和第四NPN三极管N4的发射极均接地；所述的第四NPN三极管N4的基极连接所述的过零检测输入端。

该过零检测电路结构中，所述的电路结构还包括保护电路模块，所述的保护电路模块连接于所述的三级共射级放大电路模块与所述的过零检测输入端之间。

该过零检测电路结构中，所述的保护电路模块包括第五NPN三极管N5、二极管D1和第五电阻R5；所述的第五NPN三极管N5的集电极与所述的二极管D1的阳极相连接，并连接所述的过零检测输入端；该第五NPN三极管N5的基极、所述的二极管D1的阴极、所述的第四NPN三极管N4的基极以及所述的第五电阻R5的一端相互连接；该第五电阻R5的另一端及所述的第五NPN三极管N5的发射极均接地。