一種電網(wǎng)電壓鎖相電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電網(wǎng)電壓鎖相電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中，經(jīng)常要對電網(wǎng)電壓進(jìn)行鎖相，顧名思義，其基本功能是跟蹤鎖定交流信號的相位。且在必要時(shí)還可提供有關(guān)信號的頻率信息。特別是在大規(guī)模新能源并網(wǎng)發(fā)電場合，為了實(shí)現(xiàn)其網(wǎng)側(cè)有功和無功的控制，需要?jiǎng)討B(tài)獲取電網(wǎng)電壓的相位信息，這樣就要求對電網(wǎng)電壓進(jìn)行鎖相。鑒于鎖相電路在變流技術(shù)中的重要性，越來越多的的學(xué)者對其進(jìn)行研宄，提出了諸多鎖相電路的設(shè)計(jì)方案。從而使鎖相電路的性能也不斷的改善。
[0003]從實(shí)現(xiàn)方式上來看，鎖相一般可分為硬件鎖相和軟件鎖相，而軟件鎖相的技術(shù)思想一般來源于硬件鎖相。本發(fā)明一種電網(wǎng)電壓鎖相電路是一種硬件鎖相電路，通過實(shí)時(shí)檢測電源電壓的過零點(diǎn)和頻率，根據(jù)檢測的過零點(diǎn)和頻率信息來跟蹤電壓的相位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鎖相的功能。本發(fā)明的特點(diǎn)在于用一種簡單低成本的電路實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)電壓鎖相。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種低成本、較少元器件的電網(wǎng)電壓鎖相電路。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種電網(wǎng)電壓鎖相電路，包括光耦P1、電源+5V、穩(wěn)壓二極管DZl、電阻Rl、R2、R3 ；
[0006]電阻Rl的一端為連接到電網(wǎng)輸入電壓Vin+，電阻Rl的另一端通過電阻R2與光耦Pl的發(fā)光二極管陽極連接；光耦Pl的發(fā)光二極管陰極與電網(wǎng)電壓Vin-連接；穩(wěn)壓二極管DZl的陰極連接到電阻Rl與電阻R2的連接處，穩(wěn)壓二極管DZl的陽極與光耦Pl的發(fā)光二極管陽極連接；
[0007]光耦Pl的三極管集電極通過電阻R3與電源+5V連接，且光耦Pl的三極管集電極為信號輸出端Vout ;光耦Pl的三極管發(fā)射極接地。
[0008]作為優(yōu)選，光耦Pl為TLP521。
[0009]作為優(yōu)選，穩(wěn)壓二極管DZl為MA4033穩(wěn)壓二級管。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過輸入電壓在正半周時(shí)光耦導(dǎo)通，輸入電壓負(fù)半周時(shí)光耦關(guān)斷的方式實(shí)現(xiàn)鎖頻和鎖相，電路簡單，可靠性高，價(jià)格低廉。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0013]圖1是本實(shí)用新型電網(wǎng)電壓鎖相電路實(shí)施例的電路原理圖。
[0014]圖2是本實(shí)用新型電網(wǎng)電壓鎖相電路實(shí)施例的輸入電壓信號與輸出電平信號的對應(yīng)關(guān)系的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1是一種電網(wǎng)電壓鎖相電路，由光耦TLP521、電源+5V、穩(wěn)壓二極管DZ1、電阻R1、R2、R3 組成。
[0016]在光耦的原邊:電阻Rl的一端與輸入電網(wǎng)電壓Vin+連接，電阻Rl的另一端與電阻R2 —端連接，電阻R2的另一端與光耦TLP521的引腳I連接，光耦TLP521的引腳2與輸入電網(wǎng)電壓Vin-連接。穩(wěn)壓二極管DZl的陰極連接到電阻Rl與電阻R2的連接處，穩(wěn)壓二極管DZl的陽極與光耦Pl的引腳2連接。
[0017]在光耦的副邊:電源+5V與電阻R3連接，電阻R3的另一端與光耦TLP521的引腳3連接，光耦TLP521的引腳3作為信號輸出端Vout，光耦TLP521的引腳4接地。
[0018]穩(wěn)壓二極管DZl選用MA4033穩(wěn)壓二級管，或者米用功率更大的穩(wěn)壓二級管。
[0019]工作原理:
[0020]在光耦TLP521的原邊，輸入電壓Vin+和Vin-構(gòu)成一條回路，當(dāng)輸入電壓為正時(shí)，電流由Vin+流向Vin-，其中一條支路流經(jīng)電阻Rl和光耦TLP521原邊的發(fā)光二極管，另一條支路流經(jīng)穩(wěn)壓二極管DZl。穩(wěn)壓二極管的作用是當(dāng)電阻Rl和光耦TLP521原邊的發(fā)光二極管的串聯(lián)支路電壓超過3.3V時(shí)，將其穩(wěn)到3.3V。
[0021]當(dāng)輸入電壓為負(fù)時(shí)，電流由Vin-通過穩(wěn)壓管DZ1，再經(jīng)過電阻Rl流向Vin+。
[0022]如圖2所示，在光耦TLP521的副邊，當(dāng)輸入電壓為正時(shí)，電流由Vin+流向Vin_，光耦TLP521的原邊發(fā)光二極管發(fā)光，光耦副邊的三極管導(dǎo)通，副邊電路的電流由電源+5V經(jīng)電阻R3，再經(jīng)過光耦副邊的三極管流向地。此時(shí)輸出信號Vout為0V。
[0023]當(dāng)輸入電壓為負(fù)時(shí)，電流由Vin-通過穩(wěn)壓管DZ1，在經(jīng)過電阻Rl流向Vin+，光耦TLP521原邊的二極管不發(fā)光，光耦TLP521副邊的三極管不導(dǎo)通，不形成回路。此時(shí)的輸出信號為5V。
[0024]輸出信號Vout接入控制芯片，首先檢測信號周期Ts，由5V跳變到OV時(shí)，電壓的相位為O度，從此時(shí)計(jì)時(shí)，在Tl時(shí)刻的角度Θ = Tl/TsX360o
[0025]本實(shí)施例通過實(shí)時(shí)檢測電源電壓的過零點(diǎn)和頻率，根據(jù)檢測的過零點(diǎn)和頻率信息來跟蹤電壓的相位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鎖相的功能。本發(fā)明的特點(diǎn)在于用一種簡單低成本的電路實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)電壓鎖相。
[0026]以上所述的本實(shí)用新型實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電網(wǎng)電壓鎖相電路，其特征在于:包括光耦P1、電源+5V、穩(wěn)壓二極管DZ1、電阻R1、R2、R3 ； 所述電阻Rl的一端為連接到電網(wǎng)輸入電壓的正極端Vin+，電阻Rl的另一端通過電阻R2與光耦Pl的發(fā)光二極管陽極連接；所述光耦Pl的發(fā)光二極管陰極為連接到電網(wǎng)輸入電壓的負(fù)極端Vin-;穩(wěn)壓二極管DZl的陰極連接到電阻Rl與電阻R2的連接處，穩(wěn)壓二極管DZl的陽極與光耦Pl的發(fā)光二極管陽極連接； 所述光耦Pl的三極管集電極通過電阻R3與電源+5V連接，且光耦Pl的三極管集電極為信號輸出端Vout ;光耦Pl的三極管發(fā)射極接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)電壓鎖相電路，其特征在于:所述光耦Pl為TLP521。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)電壓鎖相電路，其特征在于:所述穩(wěn)壓二極管DZl為MA4033穩(wěn)壓二級管ο
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電網(wǎng)電壓鎖相電路，包括光耦P1、電源+5V、穩(wěn)壓二極管DZ1、電阻R1、R2、R3；電阻R1的一端為連接到電網(wǎng)輸入電壓的正極端Vin+，電阻R1的另一端通過電阻R2與光耦P1的發(fā)光二極管陽極連接；光耦P1的發(fā)光二極管陰極為連接到電網(wǎng)輸入電壓的負(fù)極端Vin-；穩(wěn)壓二極管DZ1的陰極連接到電阻R1與電阻R2的連接處，穩(wěn)壓二極管DZ1的陽極與光耦P1的發(fā)光二極管陽極連接；光耦P1的三極管集電極通過電阻R3與電源+5V連接，且光耦P1的三極管集電極為信號輸出端Vout；光耦P1的三極管發(fā)射極接地。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過輸入電壓在正半周時(shí)光耦導(dǎo)通，輸入電壓負(fù)半周時(shí)光耦關(guān)斷的方式實(shí)現(xiàn)鎖頻和鎖相，電路簡單，可靠性高，價(jià)格低廉。
【IPC分類】H03L7-18
【公開號】CN204349970
【申請?zhí)枴緾N201420734129
【發(fā)明人】張守勇, 姜衛(wèi)東
【申請人】安徽皖宏電氣設(shè)備有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月1日