对于交流电,上一篇我们介绍了如何检测其峰值电压。这里,我们介绍如何检测其频率。要检测其频率,首先我们要先找到一种方法检测它的周期,通过对交流电的特点,我们可通过检测两个正峰值的时间间隔,或者过零点的时间间隔。但是在实际项目中,几乎均采用检测过零点的方法来其频率。其中原因有二,其一:在实际的电网中,其电压大小并不是稳定,会有一定范围的波动;其二:在峰值附近的电压变化率小,容易出现较大的检测误差,而过零点处其电压变化率是最快的,所以其检测误差是最小的。故此,我们在此只介绍过零点检测电路。下面结合实际项目说说过零点检测电路。
1、非隔离型过零点检测电路
(1)半波整流电路
对于半波整流电路,由于其零线与整流后的电源负直接相连,所以检测电路只能对其火线的电压进行检测。如下图所示。根据仿真结果,我们可以使用数字逻辑电路或者MCU控制器等检测其上升沿或者下降沿来判断其过零点。
(2)全波整流电路
对于全波整流,如下图所示,其零火线均与整流后的直流电通过二极管隔离,所以我们可以同时对其两线电压进行检测。这种情况下,检测电路输出的信号就是过零点,数字逻辑电路或者MCU可以直接检测高电平去计算其频率。
2、隔离型过零点检测电路
在很多使用变压器的隔离电源中,如LLC、移相全桥等,其控制电路的参考地一般是副边地,也就是输出地。这种情况下,我们要将原边的电压、电流、频率等电信号输入到控制电路,就需要通过隔离的方式进行。隔离的方法,在开关电源中使用得最多的是光隔离和磁隔离,通常磁隔离比光隔离的成本贵很多,所以在检测过零点的应用中一般使用光隔离方式。如下图所示。
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