[实用新型]一种基于比较器的电压信号检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及强弱电隔离和检测技术领域，具体是指一种基于比较器的电压过零点检测和隔离检测电路。

背景技术

在智能化家电产品中，为保证家电使用安全和用电效率，强弱电隔离以及电压过零点检测电路是必不可少的。电压隔离电路可将高压交流电（例如市电）转换成脉冲信号供弱电端系统检测，在现有电压隔离电路中，有采用隔离电压跟随芯片的，但是价格较高，功耗也较大；也有采用模拟转换电路的，在电路中通过一取样电容负载把高压交流电的电压信号转变为电容的电流信号，再把这个电流信号通过隔离传输模块将电流信号隔离传输给低压的信号处理模块，并从中检测出高压交流信号，但是仅以电容负载转化电流信号，检测很不准确。

现有的基于比较器的电压过零检测电路通过电压比较器对电压信号进行比较并输出方波信号给检测系统，在电路中没有强弱电隔离器，所以需要对电压信号进行限流处理，导致电路较为复杂，同时该电路和电压隔离检测电路是相互独立的，需要和电压隔离检测电路同时使用时，则要将二者合并重新设计。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于比较器的电压信号检测电路，其电路结构简单，功耗较低，能够同时输出电压隔离检测信号和过零点检测信号，检测安全准确。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种基于比较器的电压信号检测电路，包括交流电火线输入端、交流电零线输入端、直流电源电路和电压过零点检测电路，所述的交流电火线输入端和交流电零线输入端连接电压过零点检测电路，所述的电压过零点检测电路包括一集成电压比较器，所述的集成电压比较器包括第一比较器，所述的交流电火线输入端和交流电零线输入端分别连接一整流降压电路后连接至第一比较器的两个输入端，所述的第一比较器输出端连接第一光电隔离器的输入端，第一光电隔离器输出端输出电压过零点信号；所述的直流电源电路连接所述第一光电隔离器的电源输入端。交流电火线输入端经过整流降压电路之后得到半波电压信号，与交流电零线输入端的零电压进行比较，在第一比较器和第一光电隔离器的作用下可以安全准确的得到电压过零点方波信号，供弱电系统进一步检测。

作为优选，所述的集成电压比较器包括第二比较器，第二比较器的输入端分别连接交流电火线输入端和一波形信号发生器，所述交流电火线输入端和第二比较器的输入端之间连接整流平滑降压电路，所述的第二比较器的输出端连接第二光电隔离器的输入端，第二光电隔离器输出端输出电压信号。上述各器件组成了电压隔离检测电路，其中第二比较器和第一比较器集成可以简化电路，经过整流平滑电路可以将交流电转换成平滑的直流电，便于其和所述的波形信号发生器的波形信号进行比较。

作为优选，所述的波形信号发生器为三角波信号发生器。

作为优选，所述的集成电压比较器包括第三比较器和第四比较器，所述的三角波信号发生器为第三比较器和第四比较器组成的单电源三角波信号发生器，其输出信号频率与交流电火线输入端的信号频率相同，所述的直流电源电路连接三角波信号发生器的电源输入端。所述的第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器都集成在集成电压比较器中，可以进一步简化电路。

作为优选，所述的整流平滑降压电路包括第一二极管、第一电阻和由第二电阻第一电容并联组成的RC整流电路，所述的交流电火线输入端连接第一二极管的正极，所述的第一二极管的负极连接第一电阻一端，第一电阻另一端连接RC整流电路。

作为优选，所述的第二光电隔离器为光电耦合器，其输出端连接了第一上拉电阻和滤波电路，所述的直流电源电路连接第一上拉电阻。上拉电阻和滤波电路保证信号稳定可靠。

作为优选，所述的整流降压电路由二极管和两个电阻串联组成，两个电阻的连接点连接所述的第一比较器的输入端。

作为优选，所述的第一光电隔离器为光电耦合器，其输出端连接了第二上拉电阻，所述的直流电源电路连接第二上拉电阻。

作为优选，所述的直流电源电路包括一三端稳压管。三端稳压管保证直流电源电路的输出电压稳定。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：采用模拟电路实现了交流电信号的隔离检测和过零点检测，相比隔离电压跟随芯片成本较低，功耗较小，同时以比较器为基础保证检测信号准确可靠，光电隔离器保证电路安全；电压信号隔离检测电路中的第一比较器和电压过零点检测的第二比较器以及波形信号信号发生器电路中第三比较器和第四比较器集成于一个集成电压比较器中，简化了整个电路结构。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

图1为本实用新型的结构框图；