具备较高精度过零检测电路的复合开关的制作方法

本技术属于低压无功补偿，尤其涉及一种具备较高精度过零检测电路的复合开关。

背景技术：

1、复合开关是可以抑制涌流，还避免了拉弧现象。在使用过程中，通过过零检测电路对三相电进行检测，将零点信号传输给单片机处理，之后由单片机对晶闸管进行瞬态投切，同时由于晶闸管和磁保持继电器的配合使用，使得其在运用过程中具备功耗低的特点以外，还无需配备笨重的散热器和冷却风扇。过零脉冲信号作为开关器件的开通关断的触发信号，可以实现开关器件的过零开通和关断，有效地降低电力电子器件的开关损耗，减小电子器件的开通关断产生的谐波，进而降低了器件成本，减小了装置对电网的影响。可控硅开关负责控制电容器的投入和切除，磁保持继电器负责后续电源电路的导通，当磁保持继电器投入使用以后，可控硅由于磁保持继电器的导通，使得可控硅两端通过的电流为零，从而关闭可控硅的导通运行状态，这样就避免了可控硅在长时间易发生发热的问题。

2、但是过零检测由于电网电压波动、噪声等因素，导致多过零现象和实际基波零点和提取的零点误差较大，电路中的运算放大器产生了主要影响因素，因此给出的零点相位实际上并不准确，只是在零点附近进行投切的，会产生涌流。为了提高过零检测的相位检测精度，从而提高复合开关投切的安全性，因此对这一方向进行改进，提出一种具备高精度过零检测电路的复合开关。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种具备较高精度过零检测电路的复合开关，可以在提高电路稳定性的同时，还考虑了高速转换的问题，精确度大大提高。

2、本实用新型是通过如下技术方案实现的：

3、一种具备较高精度过零检测电路的复合开关，包括限幅电路、运放电路、欠电压保护电路、过零比较电路及mcu。

4、所述限幅电路分别与三相电及运放电路相连，包括若干电阻及二极管，利用电阻和二极管对电路用来防止因差模电压过大而损坏运放，以及当减小输入电压时，使正负电源电压在有限的供电范围内输出电压均不会失真，信号顶部和底部被截不影响过零点的检测。

5、所述欠电压保护电路与限幅电路相连，包括相连的光耦、电阻、电容以及施密特触发器，该电路可以使得电压降低时，来避免因电路过载而导致的线路损坏。

6、所述运放电路与过零比较电路相连，采用lf353二级运算放大器，进行信号的两级放大，lf353具有增益高，共模抑制比高，工作稳定，补偿简单的特点。

7、所述过零比较电路与mcu相连，采用lm311比较器，其可以让判断过零的阈值取得很小，从而使得过零信号产生的时刻与过零点更加吻合，该器件具有开环增益低，失调电压小，功耗小，高性价比，可接受较大的差分输入信号，响应速度快，仅为200ns，传输延迟时间短，因而可以有效地提高过零检测的精度。

8、本实用新型的有益效果是：本实用新型的具备较高精度过零检测电路的复合开关，与具备传统过零检测电路的复合开关相比较，降低了运放构成的过零比较器存在着相位误差的问题，以及降低信号失真的问题，同时传统的过零检测会受到温度等多种因素的干扰，本设计可以在提高电路稳定性的同时，还考虑了高速转换的问题，因此精确度大大提高。

技术特征：

1.一种具备较高精度过零检测电路的复合开关，其特征在于：包括限幅电路、运放电路、欠电压保护电路、过零比较电路及mcu；

2.根据权利要求1所述的具备较高精度过零检测电路的复合开关，其特征在于：所述限幅电路包括若干电阻及与电阻相连的二极管。

3.根据权利要求2所述的具备较高精度过零检测电路的复合开关，其特征在于：所述欠电压保护电路包括相连的光耦、电阻、电容以及施密特触发器。

4.根据权利要求3所述的具备较高精度过零检测电路的复合开关，其特征在于：所述运放电路采用lf353二级运算放大器。

5.根据权利要求4所述的具备较高精度过零检测电路的复合开关，其特征在于：所述过零比较电路采用lm311比较器。

技术总结本技术涉及一种具备较高精度过零检测电路的复合开关，包括限幅电路、运放电路、欠电压保护电路、过零比较电路及MCU；限幅电路分别与三相电及运放电路相连，用于保护运放电路；欠电压保护电路与限幅电路相连，用于避免因电路过载而导致线路损坏；运放电路与过零比较电路相连，用于对信号进行放大；过零比较电路与MCU相连，用于判断过零阈值，使得过零信号产生的时刻与过零点吻合。本技术降低了运放构成的过零比较器存在着相位误差的问题，以及降低信号失真的问题，同时传统的过零检测会受到温度等多种因素的干扰，本设计可以在提高电路稳定性的同时，还考虑了高速转换的问题，因此精确度大大提高。技术研发人员：胡迪,陈强受保护的技术使用者：江苏莱宝电力股份有限公司技术研发日：20230925技术公布日：2024/8/5