一种交流电检测采样电路的制作方法

本实新属于开关电源领域，具体涉及一种交流电检测采样电路。

背景技术：

1、在开关电源设计、应用领域，为了保护电源设备不受外部电网波动而损坏，往往需要在输入端设置过欠压检测保护电路。当外部电网电压出现波动，超出电源设备正常的工作范围，电源设备能检测到异常的状态，执行保护逻辑时序，从而保护电源设备不受损。

2、常规的技术方案，对电网输入电压，使用二极管整流、电容滤波、经电阻比例分压，得到一个小幅度电压值与比较器的基准电压进行比较，通过比较器的输出电平翻转判断输入交流电是否在过压、欠压的状态。

3、这种方案虽简单易行，但也存在以下的不足：(1)将交流电信号经过二极管整流，变换为直流电，经电容滤波，得到较为平滑的直流信号作为检测信号，但这与原本的交流信号相比波形存在较大的失真；(2)整流二极管pn结的压降的非线性，易受流过电流的大小、环境的温度波动影响，以上两点使得该方案在检测的精度表现欠佳，局限应用在精度要求不高的场合。

技术实现思路

1、为解决上述的问题，本实用新型的目的是提供一种交流电检测采样电路，对电网交流电压信号通过电阻直接进行信号变换采样，规避信号经交直流变换、二极管pn结非线性器件导致失真降低采样检测精度。

2、本实用新型提供的技术方案如下：

3、一种交流电检测采样电路，所述交流电检测采样电路包括采样模块、差分放大模块、加法器模块和基准电压输出模块，所述采样模块的输出端通过所述差分放大模块连接至所述加法器模块的第一输入端，所述基准电压输出模块的输出端连接至所述加法器模块的第二输入端。

4、进一步地，所述采样模块包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的第一端连接至火线端，所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻连接至所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端连接至零线端，所述第一电阻的第二端连接至所述差分放大模块的第一输入端，所述第三电阻的第一端连接至所述差分放大模块的第二输入端。

5、进一步地，所述差分放大模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端通过所述第四电阻连接至所述采样模块的第一输出端，所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第五电阻连接至所述采样模块的第二输出端，所述第一运算放大器的同相输入端通过所述第六电阻连接至参考地，所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第七电阻连接至所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的输出端连接至所述加法器模块的第一输入端。

6、进一步地，所述加法器模块包括第八电阻、第九电阻、第十电阻和第二运算放大器，所述第二运算放大器的同相输入端连接至参考地，所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第八电阻连接至所述差分放大模块的输出端，所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第九电阻连接至所述基准电压输出模块的输出端，所述第二运算放大器的输出端通过所述第十电阻连接至所述第二运算放大器的反相输入端。

7、进一步地，所述基准电压输出模块包括第十一电阻、第十二电阻和第三运算放大器，所述第三运算放大器的同相输入端连接至参考地，所述第三运算放大器的反相输入端通过所述第十一电阻连接至初始基准电压端，所述第三运算放大器的输出端通过所述第十二电阻连接至所述第三运算放大器的反相输入端，所述第三运算放大器的输出端连接至所述加法器模块的第二输入端。

8、与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

9、本实用新型一种交流电检测采样电路通过加法器模块能将采样信号和基准信号进行加法运算，从而能将幅值为正负交流正弦信号变换为正负半周的信号幅值均大于零的信号，使得原本负半周的交流信号，也能被mcu的端口读取并识别，方便mcu进行电压检测，从而大大提高检测的精度。

技术特征：

1.一种交流电检测采样电路，其特征在于，所述交流电检测采样电路包括采样模块、差分放大模块、加法器模块和基准电压输出模块，所述采样模块的输出端通过所述差分放大模块连接至所述加法器模块的第一输入端，所述基准电压输出模块的输出端连接至所述加法器模块的第二输入端。

2.根据权利要求1所述的一种交流电检测采样电路，其特征在于：所述采样模块包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的第一端连接至火线端，所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻连接至所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端连接至零线端，所述第一电阻的第二端连接至所述差分放大模块的第一输入端，所述第三电阻的第一端连接至所述差分放大模块的第二输入端。

3.根据权利要求1所述的一种交流电检测采样电路，其特征在于：所述差分放大模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端通过所述第四电阻连接至所述采样模块的第一输出端，所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第五电阻连接至所述采样模块的第二输出端，所述第一运算放大器的同相输入端通过所述第六电阻连接至参考地，所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第七电阻连接至所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的输出端连接至所述加法器模块的第一输入端。

4.根据权利要求1所述的一种交流电检测采样电路，其特征在于：所述加法器模块包括第八电阻、第九电阻、第十电阻和第二运算放大器，所述第二运算放大器的同相输入端连接至参考地，所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第八电阻连接至所述差分放大模块的输出端，所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第九电阻连接至所述基准电压输出模块的输出端，所述第二运算放大器的输出端通过所述第十电阻连接至所述第二运算放大器的反相输入端。

5.根据权利要求1所述的一种交流电检测采样电路，其特征在于：所述基准电压输出模块包括第十一电阻、第十二电阻和第三运算放大器，所述第三运算放大器的同相输入端连接至参考地，所述第三运算放大器的反相输入端通过所述第十一电阻连接至初始基准电压端，所述第三运算放大器的输出端通过所述第十二电阻连接至所述第三运算放大器的反相输入端，所述第三运算放大器的输出端连接至所述加法器模块模块的第二输入端。

技术总结
本技术公开了一种交流电检测采样电路，所述交流电检测采样电路包括采样模块、差分放大模块、加法器模块和基准电压输出模块，所述采样模块的输出端通过所述差分放大模块连接至所述加法器模块的第一输入端，所述基准电压输出模块的输出端连接至所述加法器模块的第二输入端。本技术通过加法器模块能将采样信号和基准信号进行加法运算，从而能将幅值为正负交流正弦信号变换为正负半周的信号幅值均大于零的信号，使得原本负半周的交流信号，也能被MCU的端口读取并识别，方便MCU进行电压检测，从而大大提高检测的精度。

技术研发人员：朱景埔,温苑彬,陈宁
受保护的技术使用者：广州金升阳科技有限公司
技术研发日：20230804
技术公布日：2024/3/17