[实用新型]基于CPLD的交流信号检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量电变量的电路，具体是一种基于CPLD（复杂可编程逻辑器件）的交流信号检测电路，属于信号检测的技术领域。 

背景技术

在道路交通信号控制机中，需要对每路信号灯驱动输出的实际通断情况进行实时检测，以确保输出信号的有效性，提高道路交通安全。但是目前很多这类应用都是基于变压器反馈采样，体积大、质量重、价格贵，给电路板制作、加工带来了很大麻烦。或者采用交流高压信号分压整流加上光耦传输的，但那样只检测电压输出，不检测电流。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于CPLD的交流信号检测电路，可以检测交流电流是否达到额定值，其抗干扰能力强，电路简单，响应快速，成本低廉，隔离度高，检测范围宽，安全可靠，体积小，易于多通道集成。 

按照本实用新型提供的技术方案，所述基于CPLD的交流信号检测电路，包括电流采样电路和数字检测电路，所述电流采样电路串联在交流负载电路中，所述数字检测电路包括CPLD器件，电流采样电路的输出端连接CPLD器件的一路输入端口，所述CPLD器件的多路输入端口能够分别连接多路电流采样电路，CPLD器件的输出端口为检测输出。 

所述电流采样电路包括第一端口和第二端口，用来串联在交流负载电路中，第一端口连接第一二极管的阳极、第一电阻的一端、第四二极管的阴极以及光耦的输入负端，第一二极管的阴极连接第一电阻的另一端、第二二极管的阳极、第二电阻的一端以及第二端口，第二电阻的另一端连接光耦的输入正端，第二二极管阴极接第三二极管阳极，第三二极管阴极连接第四二极管阳极；光耦的输出负端接地并通过第一电容连接光耦的输出正端，光耦的输出正端通过第三电阻接高电平，同时作为电流采样电路的输出端。 

所述数字检测电路包括CPLD芯片，所述CPLD芯片为EPM7064S，CPLD芯片的30、31、33、34、35、42、43、44、2、3、5、6、8、10、11、12脚用于连接16路电流采样电路，CLPD芯片（U3）的37脚连接振荡分频电路的3脚接收时钟信号，振荡分频电路的11脚连接第四电阻的一端、晶振的一端并通过第二电容接地，第四电阻的另一端、晶振的另一端与振荡分频电路的10脚相连并通过第三电容接地。 

本实用新型的优点：通过CPLD实现对交流信号的数字检测，可以在一个交流信号周期内反映检测信号是否存在，实时性强。另外，使用CPLD数字检测技术，可以省略通常在检测电路中使用的电解电容，避免电容老化带来的检测故障，由于检测电路串联在负载回路中，所以实现了采样信号高可靠性，强抗干扰能力，对负载影响小，检测范围宽；使用光耦完成被检测信号和检测电路的隔离，使得系统更安全。并且可以通过调节电流采样电路中电阻的数值，实现不同检测阀值的设定。 

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。 

图2是单路电流采样电路原理图。 

图3是CPLD数字检测电路原理图。 

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 

如图1所示：本发明的基于CPLD的宽范围多通道交流信号检测电路，包括电流采样电路和数字检测电路；电流采样电路串联在交流负载电路中，数字检测电路包括CPLD器件，电流采样电路的输出端连接CPLD器件的一路输入端口，所述CPLD器件的多路输入端口能够分别连接多路电流采样电路，CPLD器件的输出端口为检测输出。 

电流采样电路部分，根据实际使用需要，可以由多路相同电路构成，单路原理图如图2，其中第一端口L_IN1和第二端口L_OUT1是用来串联在交流负载电路中的两个端口。第一端口L_IN1连接第一二极管D1的阳极、第一电阻R1的一端、第四二极管D4的阴极以及光耦U1的输入负端，第一二极管D1的阴极连接第一电阻R1的另一端、第二二极管D2的阳极、第二电阻R2的一端以及第二端口L_OUT1，第二电阻R2的另一端连接光耦U1的输入正端，第二二极管D2阴极接第三二极管D3阳极，第三二极管D3阴极连接第四二极管D4阳极；光耦U1的输出负端接地并通过第一电容C1连接光耦U1的输出正端，光耦U1的输出正端通过第三电阻R3接高电平，同时作为电流采样电路的输出端W1。第一电阻R1的阻值为100Ω，第二电阻R2的阻值为200Ω，第三电阻R3的阻值为10KΩ。