CN210665863U - 过零检测电路及应用该过零检测电路的智能开关控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种过零检测电路及应用该过零检测电路的智能开关控制器，过零检测电路包括一条用于连接交流主电路的串联分压电路，以及用于输出过零检测结果的检测输出电路；所述检测输出电路的输入端连接所述串联分压电路，所述检测输出电路的输出端用于连接后级电路。本实用新型智能开关控制器，在交流过零附近动作，能够降低涌流，降低设备开关瞬间对继电器触点的损害，从而达到延长智能家居控制器的寿命、提高控制器安全性能的目的，而且可选用低TV等级的继电器，进而降低成本。
Description
技术领域
本实用新型属于领域智能家居领域，特别是一种过零检测电路及应用该过零检测电路的智能开关控制器。
背景技术
现有智能开关控制器，主要包括智能零火开关、风机盘管温控器、OLED情景面板、场景面板控制盒、智能新风/水地暖/电地暖温控器等，在工作过程中会产生不规则的浪涌电流，最大可达200A，浪涌电流对继电器触点吸合瞬间损害较大，导致继电器寿命低。为了解决此问题，通常需要选用TV等级高的继电器，导致产品成本增加。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种智能开关控制器，用于解决继电器寿命低、成本高的问题；同时还提供了一种过零检测电路，用于准确检测交流过零点。
本实用新型的技术方案包括：
一种过零检测电路，包括一条用于连接交流主电路的串联分压电路，以及用于输出过零检测结果的检测输出电路；所述检测输出电路的输入端连接所述串联分压电路，所述检测输出电路的输出端用于连接后级电路。
本实用新型还的技术方案还包括：
一种智能开关控制器，包括处理器，继电器和过零检测电路，所述处理器控制连接所述继电器，采样连接所述过零检测电路；所述过零检测电路包括一条用于连接交流主电路的串联分压电路，以及用于输出过零检测结果的检测输出电路；所述检测输出电路的输入端连接所述串联分压电路，所述检测输出电路的输出端连接所述处理器。
本实用新型的过零检测电路，能够根据比较器的输出端的电平跳变检测交流电路过零点。本实用新型的电路具有宽电压输入范围，即使电压不稳的情况下，也可以正常控制设备的动作，使产品更加可靠。本实用新型智能开关控制器，在交流过零附近动作，能够降低涌流，降低设备开关瞬间对继电器触点的损害，从而达到延长智能家居控制器的寿命、提高控制器安全性能的目的，而且可选用低TV等级的继电器，进而降低成本。
进一步的，所述串联分压电路包括串联的若干个限流电阻和两个采样电阻，两个采样电阻的串联点接地；所述检测输出电路包括一个比较器；所述串联后的两个采样电阻的两端分别连接到比较器的两个输入端；所述每个采样电阻分别并联有TVS管，两个TVS管的方向相反；所述比较器的输出端用于连接后级电路。
采用了两个TVS管，电路安全性更高。
进一步的，所述串联分压电路包括串联的若干个限流电阻和一个光耦元件的原边，该光耦元件的原边反向并联一个二极管；所述检测输出电路包括一个开关管，开关管的触发极连接所述光耦元件的副边，开关管的输入极/输出极用于连接后级电路。
采用光耦隔离的方式，可以适用于金属或者塑料材质的外壳。
进一步的，所述串联分压电路中还串设有保险丝。
进一步的，所述串联分压电路的输入端并联有避雷器。
附图说明
图1是过零检测电路实施例1的电路原理图；
图2是过零检测电路实施例2的电路原理图；
图3是智能开关控制器实施例1的电路原理图；
图4是智能开关控制器实施例2的电路原理图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚，下面结合附图及实施例，对本实用新型作进一步的详细说明。
过零检测电路实施例1
如图1所示的过零检测电路，包括一条串联分压电路，由分压电阻R1、R13、R3、R4、R14、R5串联构成，连接到主电路(N、L连接主电路交流端子)中。其中，R1、R5、R14、R13用于实现限流；R3、R4作为采样电阻，它们两端的采样电压连接到比较器U1(采用LM358)的输入端(U1-2，U1-3)。R3、R4串联点之间接地，R3、R4可根据需求调整阻值，使采样电压符合比较器的输入电压要求。比较器U1的输出端用于指示电压过零。比较器U1为用于输出过零检测结果的检测输出电路的主要部分。
基本工作原理是，当N、L电压为正时，此时U1-2电压为正，U1-3电压为负，比较器输出高电平，经过电阻R2(R15为下拉电阻)被后级电路检测到；当N、L电压为负时，比较器输出翻转，因此，后级电路可以通过检测OUT的电平跳变时，前级主电路的电压出现过零。
其中，R3并联一个TVS管D1，R4并联一个TVS管D4，D1与D4方向相反(D1阳极与D4阳极连接，D1阴极连接U1-2，D4阴极连接U1-3)，用于防止正向电压过大烧坏芯片；同时能够钳位反向电压，相对于R3、R4串联后进行保护的方式，安全性可靠性更高。而且串联分压电路中还串联有保险丝F1，N、L之间并联有避雷器RV1(压敏电阻)。因此本实施例的电路具有宽电压输入范围，即使电压不稳的情况下，也可以正常控制设备的动作，使产品更加可靠。
过零检测电路实施例2
如图2所示的过零检测电路，包括一个串联分压电路，所述串联分压电路包括串联的限流电阻R10、R11和一个光耦元件U2的原边，该光耦元件U2的原边反向并联一个二极管D2；三极管Q1的基极连接光耦元件U2的副边，三极管Q1的集电极通过上拉电阻R21连接VCC，射极接地，集电极形成输出OUT，用于连接后级电路。
三极管Q1为用于输出过零检测结果的检测输出电路的主要部分，作为其他实施方式，也可以采用其他类型的开关管，如MOS管等。
工作原理为：电压正向时，电流通过光耦元件U2的原边，电压反向时，电流通过二极管D2；当电流通过光耦元件U2的原边时，副边导通，从而为三极管Q1提供触发电压，使Q1导通，OUT输出低电平，在电流通过二极管D2时，三极管Q1不导通，OUT输出高电平。R20、R21可以调整OUT电压，避免输出过高烧坏芯片，过低检测不到电压。
本实施例由于采用了光耦隔离的方式，可以适用于金属或者塑料外壳。
智能开关控制器实施例1
如图3所示的智能开关控制器(包括智能零火开关、风机盘管温控器、OLED情景面板、场景面板控制盒、智能新风/水地暖/电地暖温控器等)，包括处理器MCU，MCU控制连接继电器(例如，MCU驱动继电器的线圈)，在控制继电器时，为了避免继电器触点在分断电流时出现损坏，可以利用如图1的过零检测电路，在检测到电流过零时，再控制继电器分断和开通。电路中，只需将MCU作为过零检测电路的后级部分，将OUT连接到MCU的IO口即可。过零检测电路与图1相同，故不再赘述。
本实用新型的智能开关控制器，在交流过零附近动作，能够降低涌流，降低设备开关瞬间对继电器触点的损害，从而达到延长智能家居控制器的寿命、提高控制器安全性能的目的，而且可选用低TV等级的继电器，进而降低成本。
智能开关控制器实施例2
如图4所述的智能开关控制器，(包括智能零火开关、风机盘管温控器、OLED情景面板、场景面板控制盒、智能新风/水地暖/电地暖温控器等)，包括处理器MCU，MCU控制连接继电器(例如，MCU驱动继电器的线圈)，在控制继电器时，为了避免继电器触点在分断电流时出现损坏，可以利用如图2的过零检测电路，在检测到电流过零时，再控制继电器分断和开通。电路中，只需将MCU作为过零检测电路的后级部分，将OUT连接到MCU的IO口即可。过零检测电路与图2相同，故不再赘述。
Claims (10)
1.一种过零检测电路，其特征在于，包括一条用于连接交流主电路的串联分压电路，以及用于输出过零检测结果的检测输出电路；所述检测输出电路的输入端连接所述串联分压电路，所述检测输出电路的输出端用于连接后级电路。
2.根据权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述串联分压电路包括串联的若干个限流电阻和两个采样电阻，两个采样电阻的串联点接地；所述检测输出电路包括一个比较器；所述串联后的两个采样电阻的两端分别连接到比较器的两个输入端；所述每个采样电阻分别并联有TVS管，两个TVS管的方向相反；所述比较器的输出端用于连接后级电路。
3.根据权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述串联分压电路包括串联的若干个限流电阻和一个光耦元件的原边，该光耦元件的原边反向并联一个二极管；所述检测输出电路包括一个开关管，开关管的触发极连接所述光耦元件的副边，开关管的输入极/输出极用于连接后级电路。
4.根据权利要求1-3任一项所述的过零检测电路，其特征在于，所述串联分压电路中还串设有保险丝。
5.根据权利要求1-3任一项所述的过零检测电路，其特征在于，所述串联分压电路的输入端并联有避雷器。
6.一种智能开关控制器，其特征在于，包括处理器，继电器和过零检测电路，所述处理器控制连接所述继电器，采样连接所述过零检测电路；所述过零检测电路包括一条用于连接交流主电路的串联分压电路，以及用于输出过零检测结果的检测输出电路；所述检测输出电路的输入端连接所述串联分压电路，所述检测输出电路的输出端连接所述处理器。
7.根据权利要求6所述的智能开关控制器，其特征在于，所述串联分压电路包括串联的若干个限流电阻和两个采样电阻，两个采样电阻的串联点接地；所述检测输出电路包括一个比较器；所述串联后的两个采样电阻的两端分别连接到比较器的两个输入端；所述每个采样电阻分别并联有TVS管，两个TVS管的方向相反；所述比较器的输出端用于连接后级电路。
8.根据权利要求6所述的智能开关控制器，其特征在于，所述串联分压电路包括串联的若干个限流电阻和一个光耦元件的原边，该光耦元件的原边反向并联一个二极管；所述检测输出电路包括一个开关管，开关管的触发极连接所述光耦元件的副边，开关管的输入极/输出极用于连接后级电路。
9.根据权利要求6-8任一项所述的智能开关控制器，其特征在于，所述串联分压电路中还串设有保险丝。
10.根据权利要求6-8任一项所述的智能开关控制器，其特征在于，所述串联分压电路的输入端并联有避雷器。
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| CN201921484803.3U CN210665863U (zh) | 2019-09-04 | 2019-09-04 | 过零检测电路及应用该过零检测电路的智能开关控制器 |
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Denomination of utility model: Zero-crossing detection circuit and intelligent switch controller applying the zero-crossing detection circuit Effective date of registration: 20220920 Granted publication date: 20200602 Pledgee: Shanghai Lingang Financial Leasing Co.,Ltd. Pledgor: Super wisdom (Shanghai) Internet of things Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980015783 |