一种交流电压分段采样电路制造技术

本申请涉及一种交流电压分段采样电路，其涉及交流电压检测的技术领域，包括整流放大模块、信号输出模块；所述整流放大模块，用于响应于交流端输出的交流输入电压，处理得到直流放大信号；所述信号输出模块，用于响应于直流放大信号，得到直流整形信号，以使MCU芯片接收直流整形信号。本申请具有降低制造成本的效果。本申请具有降低制造成本的效果。本申请具有降低制造成本的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种交流电压分段采样电路


[0001]本申请涉及交流电压检测的
，尤其是涉及一种交流电压分段采样电路。

技术介绍

[0002]在交流电路中，电压与电流之间的相位差的余弦即为功率因数。功率因素通常用于衡量电气设备效率高低的重要系数之一。
[0003]相关技术中，当需要获取交流端的功率因数跟踪时，通常会需要MCU芯片根据预设的间隔阈值，采集交流端的交流电压，间隔阈值可以是50微秒，可以是70微秒，也可以是100微秒。MCU芯片即可得到功率因数，以实现对交流端的功率因数跟踪。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为当需要追踪市电的功率因数时，市电的电压较高，MCU芯片的负载电压也较高，而负载电压越高的MCU芯片相应的制造成本也越高。

技术实现思路

[0005]为了改善获取市电的功率因数需要较高规格的MCU芯片导致MCU芯片制造成本较高的问题，本申请提供一种交流电压分段采样电路。
[0006]本申请提供的一种交流电压分段采样电路采用如下的技术方案：
[0007]一种交流电压分段采样电路，包括整流放大模块、信号输出模块；
[0008]所述整流放大模块，用于响应于交流端输出的交流输入电压，处理得到直流放大信号；
[0009]所述信号输出模块，用于响应于直流放大信号，得到直流整形信号，以使MCU芯片接收直流整形信号。
[0010]通过采用上述技术方案，交流端将交流输入电压进行整流放大，处理得到直流放大信号，对交流输入电压进行预处理，有效减小交流端的交流输入电压，以减少使用较高规格的MCU芯片，达到减小制造成本的目的。再通过信号输出模块将直流放大信号进行处理，生成直流整形信号，以实现MCU芯片采集到更加准确的直流信号。
[0011]可选的，所述整流放大模块包括降压子模块、整流子模块以及信号放大子模块；
[0012]所述降压子模块，用于响应于交流端输出的交流输入电压，输出交流供给电压；
[0013]所述整流子模块，用于响应于交流供给电压，处理得到直流供给电压；
[0014]所述信号放大子模块，用于响应于直流供给电压，处理得到直流放大信号。
[0015]通过采用上述技术方案，降压子模块对交流端输出的交流输入电压进行降压处理，可以有效减小交流输入电压过高会对采样电路中的元器件造成损坏，提高采样电路的使用寿命，整流子模块用于实现交直流转换，以实现MCU芯片根据直流信号的数值得到交流输入电压的变化趋势。再通过信号放大子模块，可以对直流供给电压进行升高或者降低，以满足后续信号输出模块的要求。
[0016]可选的，所述降压子模块包括串联连接的电阻R1、电阻R2以及电阻R3，所述电阻R1另一端用于响应于交流端输出的交流输入电压，所述电阻R3另一端用于输出交流供给电
压。
[0017]通过采用上述技术方案，通过电阻R1、电阻R2以及电阻R3，对交流端输出的交流输入电压进行降压处理，可以有效减小交流输入电压过高会对采样电路中的元器件造成损坏，提高采样电路的使用寿命。
[0018]可选的，所述整流子模块为整流桥，所述整流桥的交流输入端用于响应交流供给电压，所述整流桥的直流输出端用于输出直流供给电压。
[0019]通过采用上述技术方案，通过设置整流桥，可以将交流供给电压转换成直流供给电压，以达到向MCU芯片输出直流信号的目的。
[0020]可选的，所述信号放大子模块包括第一电源V1、第二电源V2、运算放大器U1以及电阻R4、R5、R6、R7，所述第二电源V2输出端与所述电阻R4一端连接，所述电阻R4另一端和电阻R5一端连接，所述电阻R5另一端和电阻R6一端的连接点接地，所述电阻R6另一端与运算放大器U1同向端连接，所述电阻R4和电阻R5的连接点与运算放大器U1反向端连接，所述运算放大器U1同向端用于响应直流供给电压，所述第一电源V1输出端与电阻R7一端连接，所述电阻R7另一端和运算放大器U1输出端的连接点用于输出直流放大信号。
[0021]通过采用上述技术方案，电阻R6起到分流的作用，减少输入到运算放大器U1的电流，有效减少流至运算放大器U1的电流过高导致运算放大器U1损坏的情况。在运算放大器U1的作用下，对直流供给电压放大或者缩小，以满足后续信号输出模块的要求。
[0022]可选的，所述信号输出模块包括隔离子模块以及整形子模块；
[0023]所述隔离子模块，用于响应于直流放大信号，处理得到直流隔离信号；
[0024]所述整形子模块，用于响应于直流隔离信号，处理得到直流整形信号。
[0025]通过采用上述技术方案，通过设置隔离子模块，对采样电路起到保护的作用，减少信号输出模块损坏的情况。通过设置整形子模块，可以将直流隔离信号进行处理，得到满足MCU芯片要求的直流整形信号。
[0026]可选的，所述隔离子模块包括电阻R8、光耦OC，所述电阻R8一端用于响应直流放大信号，所述电阻R8另一端与光耦OC的发光二级管的阳极连接，所述光耦OC的发光二极管的阴极接地，所述光耦OC的光敏三极管发射极接地，所述光耦OC的光敏三极管集电极用于输出直流隔离信号。
[0027]通过采用上述技术方案，通过设置光耦OC，实现信号单向传输，输入端和输出端完全实现电气隔离，进一步减少信号输出模块损坏的情况。
[0028]可选的，所述整形子模块包括第三电源V3、三极管T1、电容C1以及电阻R9、R10、R11、R12，所述第三电源V3输出端与电阻R9一端连接，所述电阻R10一端与三极管T1基极连接，所述电阻R9另一端和电阻R10另一端的连接点用于响应直流隔离信号，串联连接的所述电阻R11和电阻R12，所述电阻R11另一端与第三电源V3输出端连接，所述电阻R12另一端用于向MCU芯片输出直流整形信号，所述电阻R11和电阻R12的连接点与三极管T1集电极连接，所述三极管T1发射极接地，所述电阻R12和MCU芯片的连接点与三极管T1发射极之间跨接有电容C1。
[0029]通过采用上述技术方案，通过设置整形子模块，在光耦OC的光敏三极管导通（即输出直流隔离信号）时，通过第三电源V3，得到直流整形信号，以使MCU芯片根据直流整形信号，得到交流端的功率因数。
[0030]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0031]交流端将交流输入电压进行整流放大，处理得到直流放大信号，对交流输入电压进行预处理，有效减小交流端的交流输入电压，以减少使用较高规格的MCU芯片，达到减小制造成本的目的。再通过信号输出模块将直流放大信号进行处理，生成直流整形信号，以实现MCU芯片采集到更加准确的直流信号；
[0032]降压子模块对交流端输出的交流输入电压进行降压处理，可以有效减小交流输入电压过高会对采样电路中的元器件造成损坏，提高采样电路的使用寿命，整流子模块用于实现交直流转换，以实现MCU芯片根据直流信号的数值得到交流输入电压的变化趋势。再通过信号放大子模块，可以对直流供给本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流电压分段采样电路，其特征在于：包括整流放大模块、信号输出模块；所述整流放大模块，用于响应于交流端输出的交流输入电压，处理得到直流放大信号；所述信号输出模块，用于响应于直流放大信号，得到直流整形信号，以使MCU芯片接收直流整形信号。2.根据权利要求1所述的一种交流电压分段采样电路，其特征在于：所述整流放大模块包括降压子模块、整流子模块以及信号放大子模块；所述降压子模块，用于响应于交流端输出的交流输入电压，输出交流供给电压；所述整流子模块，用于响应于交流供给电压，处理得到直流供给电压；所述信号放大子模块，用于响应于直流供给电压，处理得到直流放大信号。3.根据权利要求2所述的一种交流电压分段采样电路，其特征在于：所述降压子模块包括串联连接的电阻R1、电阻R2以及电阻R3，所述电阻R1另一端用于响应于交流端输出的交流输入电压，所述电阻R3另一端用于输出交流供给电压。4.根据权利要求2所述的一种交流电压分段采样电路，其特征在于：所述整流子模块为整流桥，所述整流桥的交流输入端用于响应交流供给电压，所述整流桥的直流输出端用于输出直流供给电压。5.根据权利要求2所述的一种交流电压分段采样电路，其特征在于：所述信号放大子模块包括第一电源V1、第二电源V2、运算放大器U1以及电阻R4、R5、R6、R7，所述第二电源V2输出端与所述电阻R4一端连接，所述电阻R4另一端和电阻R5一端连接，所述电阻R5另一端和电阻R6一端的连接点接地，所述电阻R6另一端与运算放大器U1同向端连接，所述电阻R4和电阻R5的连接点与运算放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：周必友，苏昕，毕硕威，
申请(专利权)人：深圳易能电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：