CN102005812A - 一种判断交流电掉电的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种判断交流电掉电的方法及装置，包括采样模块，对交流电采样，并在第一存储单元和第二存储单元保存采样值；处理模块，将第一存储单元中第n(n＝1，2，3……z)个采样值和第二存储单元中第n(n＝1，2，3……z)个采样值做差，差值超过设定值时，向掉电计数模块报告；掉电计数模块，记录处理模块报告的次数；比较模块，根据掉电计数模块记录的次数判断是否掉电；选择模块，得到比较模块发出的掉电通知后，切换输出电源。采用本发明能够快速判断出交流电是否掉电，且操作简便，准确度高。
Description
技术领域
本发明涉及交流开关电源技术，尤其涉及一种判断交流电掉电的方法及装置。
背景技术
目前越来越多的电子产品需要稳定的交流电源来保证它们的正常运行，然而很多地方的市电供电不稳定，经常出现电源的扰动和中断，因此需要借助逆变器将直流电压转换为交流电压，在有市电输入和无市电输入的情况下均可为负载提供稳定的电压。为保证能向负载提供不间断的交流电，就需要快速检测并判断出市电掉电，进而迅速切换到逆变供电。当前的掉电检测是这样实现的：以市电(50Hz、220V的正弦交流电)为例，AD(将模拟信号转化为电信号)采样电路每50us(脉宽调制周期)对市电电压进行一次采样，由于50Hz的正弦电压的周期是20ms，所以在市电的一个周期中，一共有400次AD采样，也就是说有400个采样电压值，那么正半周共包含200个采样电压值。现在将该正弦电压的正半周分为三段，如图1所示，由于正弦波形的对称性，以正半周为例，左右两边以90°为中心对称，将正弦电压左右两边幅值较小的部分归为第一段，假设这一段中包含80个采样电压值V1sample[u](其中u＝0，1，2…79)，在图1中用“1”表示；正弦电压的峰值处，即幅值最大的部分归为第三段，假设这一段中包含40个采样电压值，在图1中用“3”表示；介于这两段之间的中间部分归为第二段，假设这一段中包含80个采样电压值，在图1中用“2”表示。分别设定这三段的欠压门限值为V1、V2、V3，则V1＜V2＜V3。将第一段中的所有80个采样电压值V1sample[u]都与它的欠压门限值V1做比较，若V1sample[u]＜V1，记录市电掉电次数的掉电计数模块就累加一次；同理，第二段中的所有采样电压值V2sample[v](其中v＝0，1，2…79)都与它的欠压门限值V2做比较，第三段中的所有采样电压值V3sample[w](其中w＝0，1，2…39)都与它的欠压门限值V3做比较，若出现V2sample[v]＜V2或V3sample[w]＜V3，则记录市电掉电次数的掉电计数器就会再次累加，每次累加完成，都要对掉电计数器的数值进行判断，如果发现累加数值超过一定次数(例如30次)，则认为市电掉电。
从上可看出，该技术方案对市电掉电的检测精度主要取决于两点：一是如何对一个周期的正弦电压进行分段；二是如何为每一段正弦电压设置合适的欠压门限值。将一个周期的正弦电压段数分的越多，就越能提高掉电判断的准确度，但是段数分的太多，会导致误判率的增加，同时对每段正弦电压设置合适的欠压门限值也会增加技术方案的复杂性，引起不必要的错误。
发明内容
为了解决现有技术中存在的以上问题，本发明提供了一种判断交流电掉电的方法及装置，本发明能快速判断出交流电是否掉电，并且操作简单，准确度高，具有很高的实用价值。
本发明是这样实现的：
一种判断交流电掉电的方法，包括以下步骤：
A、对交流电采样，在第一存储单元和第二存储单元里保存采样值；
B、将第一存储单元中的第n(n＝1，2，3......z)个采样值和第二存储单元中第n(n＝1，2，3......z)个采样值做差，差值超过设定值，向掉电计数模块报告；
C、掉电计数模块记录报告的次数；
D、比较模块判断是否掉电；
E、若掉电，选择模块切换输出电源。
其中步骤D进一步包括：
若掉电计数模块记录的次数大于设定的掉电次数，则比较模块向选择模块发送掉电通知；
若掉电计数模块记录的次数小于设定的掉电次数，则回到步骤B开始第一存储单元中第n+1个采样值和第二存储单元中第n+1个采样值的做差。
此种判断交流电掉电的方法，其中：
在完成第一存储单元中第z(n＝z)个采样值和第二存储单元中第z(n＝z)个采样值做差比较后，掉电计数模块中的数值清零并且重新开始步骤A，进入下一个周期的交流电采样。
在下一个周期的交流电采样中，下一个周期的交流电采样值被保存在第一存储单元或第二存储单元中，使第一存储单元和第二存储单元总是保存相邻两周期的采样值。
一种判断交流电掉电的装置，包括：
采样模块，对交流电采样，并在第一存储单元和第二存储单元保存采样值；
处理模块，将第一存储单元中第n(n＝1，2，3......z)个采样值和第二存储单元中第n(n＝1，2，3......z)个采样值做差，差值超过设定值时，向掉电计数模块报告；
掉电计数模块，记录处理模块报告的次数；
比较模块，根据掉电计数模块记录的次数判断是否掉电；
选择模块，得到比较模块发出的掉电通知后，切换输出电源。
其中掉电计数模块记录的次数大于设定的掉电次数，则比较模块向选择模块发送掉电通知；
掉电计数模块记录的次数小于设定的掉电次数，则处理模块重新开始第一存储单元中第n+1个采样值和第二存储单元中第n+1个采样值的做差。
此种判断交流电掉电的装置中：
在完成第一存储单元中第z(n＝z)个采样值和第二存储单元中第z(n＝z)个采样值做差比较后，掉电计数模块中的数值清零并且采样模块重新开始下一个周期的交流电采样。
在下一个周期的交流电采样中，下一个周期的交流电采样值被保存在第一存储单元或第二存储单元中，使第一存储单元和第二存储单元总是保存交流电中相邻两周期的采样值。
从上可看出，采用本发明能够快速判断出交流电是否掉电，且操作简便，准确度高，具有很高的实用价值。
附图说明
图1是现有技术实现方法示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明实施例实现方法示意图；
图4是本发明实施例的流程示意图。
具体实施例
以下将结合附图，对本发明进行详细说明。
图2是本发明的结构示意图，如图示，该装置包括采样模块、处理模块、掉电计数模块、比较模块、选择模块。采样模块对交流电进行AD采样后，将采样值保存在第一存储单元和第二存储单元中，比较模块对第一存储单元和第二存储单元里的采样值进行做差比较，比较结果记录在掉电计数模块里，比较模块对掉电计数模块里的记录的结果进行比较，若认为掉电，则通知选择模块，选择模块动作，切换电源，逆变输出AC2代替市电AC1成为输出电源。
图3是本发明实施例实现方法示意图，如图示，以市电(50Hz、220V的正弦交流电)为例，则每个正弦交流电的周期为20ms。采样模块每50us对市电电压AD采样一次，每个周期都会有400个采样值。相邻两周期的采样值被分别保存在第一存储单元和第二存储单元中。举例说明，若将第m个正弦周期的400个采样值保存在第一存储单元中，则第m+1周期的电压采样产生的400个采样值保存在第二存储单元中，当第m+2个周期来临时，第m+2个周期的400个电压采样值又保存在第一存储单元中，第m周期的400个采样值被覆盖；当第m+3个周期来临时，第m+3个周期的400个电压采样值被保存在第二存储单元中，第m+1个周期的400个采样值被覆盖……，以此类推，第一存储单元和第二存储单元中总是保存相邻两周期的电压采样值，并且每个存储单元里都保存有400个采样值。
图4是本发明实施例的流程示意图，如图所示，先判断是否完成AD采样转换，若完成AD采样转换，对第一存储单元中的第n(n＝1，2，3......400)个采样值和第二存储单元中第n(n＝1，2，3......400)个采样值做差，也就是说第一存储单元里的第一个采样值和第二存储单元里第一个采样值做差，第一存储单元里的第二个采样值和第二存储单元里的第二个采样值做差......每次得到差值后，都要和设定的值(可根据市电的波动情况自行设定)做比较，当差值大于设定的值时，报告掉电计数模块，掉电计数模块记录报告的次数，每次记录完成后，再与设定的次数(如为40)进行比较，如果掉电计数模块的数值大于设定的次数，我们认为市电掉电了，此时比较模块向选择模块发出掉电通知，选择模块进行输出电源的切换。如果掉电计数模块的数值小于设定的次数，则继续进行第一存储单元中第n+1个采样值和第二存储单元中的第n+1个采样值的做差比对。当最后一对采样值做差完毕后，掉电计数模块的数值仍小于设定的次数，则掉电计数模块里的数值被清零且n值为1，此时再重新开始交流电中下一个周期的交流电采样。由于第一存储单元和第二存储单元里总是实时保存相邻两周期的采样值，所以采用本方法能够做到对市电的实时监控。该实施例中设定的次数为40，则50us*40＝2ms，也就是说在市电断电2ms时，我们就可以准确判断出市电掉电了。可看出采用本发明能够快速判断出交流电掉电的情况，且操作简单，准确度高，具有很高的实用价值。
以上对本发明的原理及实施方式进行了详细的阐述，本实施例只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书的内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种判断交流电掉电的方法，其特征在于包括以下步骤：
A、对交流电采样，在第一存储单元和第二存储单元里保存采样值；
B、将第一存储单元中的第n(n＝1，2，3……z)个采样值和第二存储单元中第n(n＝1，2，3……z)个采样值做差，差值超过设定值，向掉电计数模块报告；
C、掉电计数模块记录报告的次数；
D、比较模块判断是否掉电；
E、若掉电，选择模块切换输出电源。
2.如权利要求1所述步骤D，其进一步包括：
若掉电计数模块记录的次数大于设定的掉电次数，则比较模块向选择模块发送掉电通知；
若掉电计数模块记录的次数小于设定的掉电次数，则回到步骤B开始第一存储单元中第n+1个采样值和第二存储单元中第n+1个采样值的做差。
3.如权利要求1所述判断交流电掉电的方法，其特征在于：
在完成第一存储单元中第z(n＝z)个采样值和第二存储单元中第z(n＝z)个采样值做差比较后，掉电计数模块中的数值清零并且重新开始步骤A，进入下一个周期的交流电采样。
4.如权利要求3所述下一个周期的交流电采样，其特征在于：
下一个周期的交流电采样值被保存在第一存储单元或第二存储单元中，使第一存储单元和第二存储单元总是保存相邻两周期的采样值。
5.一种判断交流电掉电的装置，其特征在于包括：
采样模块，对交流电采样，并在第一存储单元和第二存储单元保存采样值；
处理模块，将第一存储单元中第n(n＝1，2，3……z)个采样值和第二存储单元中第n(n＝1，2，3……z)个采样值做差，差值超过设定值时，向掉电计数模块报告；
掉电计数模块，记录处理模块报告的次数；
比较模块，根据掉电计数模块记录的次数判断是否掉电；
选择模块，得到比较模块发出的掉电通知后，切换输出电源。
6.如权利要求5所述判断交流电掉电的装置，其特征在于：
掉电计数模块记录的次数大于设定的掉电次数，则比较模块向选择模块发送掉电通知；
掉电计数模块记录的次数小于设定的掉电次数，则处理模块重新开始第一存储单元中第n+1个采样值和第二存储单元中第n+1个采样值的做差。
7.如权利要求5所述判断交流电掉电的装置，其特征在于：
在完成第一存储单元中第z(n＝z)个采样值和第二存储单元中第z(n＝z)个采样值做差比较后，掉电计数模块中的数值清零并且采样模块重新开始下一个周期的交流电采样。
8.如权利要求7所述下一个周期的交流电采样，其特征在于：
下一个周期的交流电采样值被保存在第一存储单元或第二存储单元中，使第一存储单元和第二存储单元总是保存交流电中相邻两周期的采样值。
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