一种过零检测方法及系统与流程

本发明属于过零检测领域，尤其涉及一种过零检测方法及系统。

背景技术：

1、随着技术的发展，以及对功率密度的不断追求，在pwm变换器中，软启动开关的实现通常需要检测电流的过零点，而过零点软启动策略是一种重要的控制策略，其目的是在电流过零点时，通过软启动方式减小电流冲击，避免对电源和负载造成损坏。

2、可靠的过零点检测对于实现精确的电流控制和高效的能量转换具有重要意义。过零点检测不准确，首先，会导致开关状态的切换出现误差，从而影响电流控制的准确性。其次，会导致开关状态的切换出现误差，从而影响能量转换的效率。

3、目前比较常用的过零检测方法如增加硬件过零捕捉模块（增加硬件成本）、软件采样交流电压实现过零检测，然而当市电过零点畸变时，可能会出现反复过零点从而影响检测精确性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种过零检测方法，旨在解决现有技术中通过增加硬件过零捕捉模块（增加硬件成本）、软件采样交流电压实现过零检测，然而当市电过零点畸变时，可能会出现反复过零点从而影响检测精确性的技术问题。

2、本发明是这样实现的，一种过零检测方法，所述过零检测方法包括以下步骤：

3、s1、根据采样获取的市电信息生成正弦交流信号；

4、s2、将所述正弦交流信号进行变化处理获得相位信息；

5、s3、根据所述市电信息和所述相位信息分别设定第一确认条件和第二确认条件；

6、s4、当前市电同时满足第一确认条件和第二确认条件，则判定当前市电为可靠过零信号。

7、本发明的进一步技术方案是：所述步骤s1中包括以下步骤：

8、s11、将采样获取的所述市电信息通过数字模拟方式将模拟信号转换为数字信号；

9、s12、对所述数字信号进行正交虚构获得正弦交流信号和。

10、本发明的进一步技术方案是：所述步骤s2中包括以下步骤：

11、s21、对所述正弦交流信号进行park变换获得直流信号；

12、s22、对所述直流信号进行两级运算变换处理得到相位信息。

13、本发明的进一步技术方案是：所述步骤s22中包括以下步骤：

14、s221、将所述直流信号经过鉴相计算处理得到角频率差；

15、s222、根据所述角频率差进行计算转换处理得到市电角度。

16、本发明的进一步技术方案是：所述步骤s3中在设置所述第一确认条件和所述第二确认条件时，设置判定所述第一确认条件的第一预设电压和第二预设电压，满足所述第二确认条件的第一模型和第二模型；

17、判断所述市电信息的电压是否大于所述第一预设电压或小于所述第二预设电压，若所述市电信息的电压大于所述第一预设电压，则将其记为第一市电状态，若所述市电信息的电压小于所述第二预设电压，则将其记为第二市电状态；

18、判断所述相位信息是否满足所述第一模型或所述第二模型，若所述相位信息满足所述第一模型，则将其记为第三市电状态，若所述相位信息满足所述第二模型，则将其记为第四市电状态；

19、其中，所述第一市电状态和所述市电状态组成所述第一确认条件，所述第三市电状态和所述第四市电状态组成所述第二确认条件。

20、本发明的进一步技术方案是：所述步骤s4中判定所述当前市电可靠过零信号包括

21、当所述市电信息和所述相位信息满足所述第一市电状态和所述第三市电状态时所述当前市电为可靠过零信号；或

22、当所述市电信息和所述相位信息满足所述第二市电状态和所述第三市电状态时所述当前市电为可靠过零信号。

23、本发明的进一步技术方案是：所述第一模型为正周穿越负轴模型，所述第二模型为负周穿越正轴模型。

24、本发明的进一步技术方案是：所述第二确认条件为所述第三市电状态且所述第一市电状态等于1，当前记录ac电压为可靠正周；或

25、所述第二确认条件为所述第四市电状态且所述第二市电状态等于0，当前记录ac电压为可靠负周。

26、本发明的进一步技术方案是：所述步骤s12中数字信号正交虚构通过计算函数获得正弦交流信号和，函数式：

27、

28、

29、其中， k为比例系数，ωn为角频率， vac为市电电压, s为频域。

30、本发明的另一目的在于提供一种过零检测系统，用于执行所述的过零检测方法，所述过零检测系统包括

31、正交信号获取模块，用于根据采样获取的市电信息生成正弦交流信号；

32、相位信息获得模块，用于将所述正弦交流信号进行变化处理获得相位信息；

33、条件设定模块，用于将所述市电信息和所述相位信息分别设定第一确认条件和第二确认条件；

34、过零判断模块，用于当前市电同时满足所述第一确认条件和第二确认条件，则判定当前市电为可靠过零信号；

35、所述正交信号获取模块包括

36、信号转换单元，用于将采样获取的所述市电信息通过数字模拟方式将模拟信号转换为数字信号；

37、计算单元，用于对所述数字信号进行正交虚构获得正弦交流信号和；

38、所述相位信息获得模块包括

39、直流获取单元，用于对所述正弦交流信号进行park变换获得直流信号；

40、二级运算单元，用于对所述直流信号进行两级运算变换处理得到相位信息；

41、所述二级运算单元包括

42、角频率差计算单元，用于将所述直流信号经过鉴相计算处理得到角频率差；

43、市电角度计算单元，用于根据所述角频率差进行计算转换处理得到市电角度；

44、所述条件设定模块在设置所述第一确认条件和所述第二确认条件时，设置判定所述第一确认条件的第一预设电压和第二预设电压，满足所述第二确认条件的第一模型和第二模型；

45、判断所述市电信息的电压是否大于所述第一预设电压或小于所述第二预设电压，若所述市电信息的电压大于所述第一预设电压，则将其记为第一市电状态，若所述市电信息的电压小于所述第二预设电压，则将其记为第二市电状态；

46、判断所述相位信息是否满足所述第一模型或所述第二模型，若所述相位信息满足所述第一模型，则将其记为第三市电状态，若所述相位信息满足所述第二模型，则将其记为第四市电状态；

47、其中，所述第一市电状态和所述市电状态组成所述第一确认条件，所述第三市电状态和所述第四市电状态组成所述第二确认条件；

48、所述过零判断模块判定所述当前市电可靠过零信号包括

49、当所述市电信息和所述相位信息满足所述第一市电状态和所述第三市电状态时所述当前市电为可靠过零信号；或

50、当所述市电信息和所述相位信息满足所述第二市电状态和所述第三市电状态时所述当前市电为可靠过零信号；

51、所述第一模型为正周穿越负轴模型，所述第二模型为负周穿越正轴模型；

52、所述第二确认条件为所述第三市电状态且所述第一市电状态等于1，当前记录ac电压为可靠正周；或

53、所述第二确认条件为所述第四市电状态且所述第二市电状态等于0，当前记录ac电压为可靠负周；

54、所述计算单元中数字信号正交虚构通过计算函数获得正弦交流信号和，函数式：

55、

56、

57、其中， k为比例系数，ωn为角频率， vac为市电电压, s为频域。

58、本发明的有益效果是：此种过零检测方法不会因为交流市电过零点畸变导致出现反复过零判断，不影响过零软启动判断，不会增加thd值，不会使得pf值变差，降低硬件成本，增加判断可靠性，另外检测方法简单，检测效率高。