专利名称：一种功率因数检测电路的制作方法
技术领域：
本发明公开一种检测电路，特别是一种功率因数检测电路。
背景技术：
随着开关电源在人们生活的应用越来越广泛，开关电源相配套的电路也研究越来越深入，功率因数检测电路作为开关电源不可或缺的一部分，也得到很大发展。请参看附图I，在传统的功率因数检测电路中，一般是采用低频变压器将高压交流市电降压后来得到一个电压的检测信号，然后传输给到数模转换电路转换后进行采样；电流的检测一般采用互感器来进行隔离和放大，再传输给数模转换电路进行采样数据读�。詈笫涑龈允酒鹘邢允净蜃銎渌猛�。这种方式一般应用在大体积的电气产品中，因为低频变压器和互感器的存在，使得此部分电路不可能做到体积很�。湔加每占浜艽螅虼瞬皇视糜谛√寤缙分�。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的功率因数检测电路需要采用低频变压器进行高低压转换，产品体积较大的缺点，本发明提供一种新的功率因数检测电路，其采用电阻分压的形式直接进行电压采样，从而大大降低了产品的体积。本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种功率因数检测电路，功率因数检测电路包括电压采样�？�、电压值读取�？�、电流值读取�？楹痛砟？椋缪共裳？榱釉诮涣鞯缡淙攵说幕鹣呱希缪怪刀寥∧？榱釉诘缪共裳？樯希缘缪共裳？椴裳牡缪怪到卸寥。⑹淙敫砟？椋坏缌髦刀寥∧？榱釉诮涣鞯缡淙攵说牧阆呱希寥〉缌髦挡⑹淙敫砟？椋叵咧苯恿釉诮涣鞯缡淙攵说牧阆呱�。本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括
所述的电压采样�？榘ㄒ来未拥牡缱鑂3、电阻R2、电阻Rl和电阻R4，电阻R3连接在交流电输入端的火线上，电阻R4接地，电阻Rl和电阻R4的公共端连接在处理�？榈牡谝桓鯝D接口上。所述的电压值读取�？榘ǖ缛軨2、电容C3和电阻R5，电阻R4的接地端通过电阻R5连接在处理�？榈牡诙鯝D接口上，电阻R5与处理�？榈牡诙鯝D接口的公共端通过电容C2接地，电阻R4与处理模块的第一个AD接口的公共端通过电容C3接地。所述的交流电的零线上串接有电流取样电阻R11，电流取样电阻Rll —端为交流电零线的输入端，另一端为交流电零线的负载端。所述的电流值读取�？榘ǖ缱鑂6、电容Cl、电阻R7和电容C4，交流电零线的输入端通过电阻R6连接在处理�？榈牡谌鯝D接口上，电阻R6与处理�？榈牡谌鯝D接口的公共端通过电容Cl接地；交流电零线的负载端通过电阻R7连接在处理�？榈牡谒母鯝D接口上，电阻R7与处理�？榈牡谒母鯝D接口的公共端通过电容C4接地。所述的处理�？樯匣沽佑懈衾胗胧荽淠？�。
所述的隔离与数据传输�？榘ü怦頤2、电阻R9和电阻R10，光耦U2的输入端通过电阻R9与处理�？榱樱怦頤2的输出端通过电阻RlO连接信号地。本发明的有益效果是本发明相对于传统的功率因数检测电路，其省去了变压器和互感器，能应用于很小体积的产品中，且本发明中的隔离器件用光电耦合器来进行隔离，本发明省去了降压器和互感器，不但减小了体积，也大大的降低了成本。下面将结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步说明。
图I为现有技术中的功率因数检测电路原理图。
图2为本发明应用系统电路方框图。图3为本发明电路原理图。图4为本发明电压采样部分电路原理图。图5为本发明闻低压隔尚部分电路原理图。
具体实施例方式本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。请参看附图2和附图3，本发明主要包括电压采样模块、电压值读取模块、电流值读取�？楹痛砟？椋缪共裳？榱釉诮涣鞯缡淙攵说幕鹣呱希缪怪刀寥∧？榱釉诘缪共裳？樯希缘缪共裳？椴裳牡缪怪到卸寥。⑹淙敫砟？椋坏缌髦刀寥∧？榱釉诮涣鞯缡淙攵说牧阆呱希寥〉缌髦挡⑹淙敫砟？椋叵咧苯恿釉诮涣鞯缡淙攵说牧阆呱希涣髁阆咦魑叵摺Ｇ虢岷喜慰锤酵�4，本实施例中，处理�？閁l采用型号为MS2018-A的MCU，具体实施时，也可以采用功能相同或相近的其他型号的MCU代替，本实施例中的电压采样�？榘ㄒ来未拥牡缱鑂3、电阻R2、电阻Rl和电阻R4，其中，电阻R3连接在交流电输入端(本发明交流的输入端和输出端是相对于功率因数检测电路而言的，交流电输入功率因数检测电路一端，即定义为输入端L和N，另一端则定义为输出端LO和NO，或称为负载端)的火线上，电阻R4接地，电阻Rl和电阻R4的公共端连接在处理�？閁l的第一个AD接口上(图3中显示为处理�？閁l的ADOl接口，图4中将其标示为MCU2)，进行模数转换。电压值读取�？榘ǖ缛軨2、电容C3和电阻R5，电阻R4的接地端通过电阻R5连接在处理�？閁l的第二个AD接口(图3中显示为处理模块Ul的AD02接口，图4中将其标示为MCU3)上，进行模数转换，电阻R5与处理�？閁l的第二个AD接口(图3中显示为处理�？閁l的AD02接口，图4中将其标示为MCU3)的公共端通过电容C2接地，电阻R4与处理�？閁l的第一个AD接口的公共端通过电容C3接地。交流电的零线上串接有电流取样电阻R11，电流取样电阻Rll—端为交流电零线的输入端，另一端为交流电零线的负载端。电流值读取�？榘ǖ缱鑂6、电容Cl、电阻R7和电容C4，交流电零线的输入端通过电阻R6连接在处理�？閁l的第三个AD接口(图3中显示为处理�？閁l的AD03接口，图4中将其标示为MCU4)上，电阻R6与处理�？閁l的第三个AD接口的公共端通过电容Cl接地；交流电零线的负载端通过电阻R7连接在处理�？閁l的第四个AD接口(图3中显示为处理�？閁l的AD04接口，图4中将其标示为MCU5)上，电阻R7与处理模块Ul的第四个AD接口的公共端通过电容C4接地。本实施例中，处理�？閁l的TX接口(即串行发送接口)上还连接有隔离与数据传输模块，隔离与数据传输模块包括光耦U2、电阻R9和电阻R10，光耦U2的输入端通过电阻R9与处理模块Ul的TX接口连接，光耦U2的输出端通过电阻RlO连接信号地(信号地是接在光耦次级地，光耦隔离的目的就是分离高压和低压，做到安全要求)，光耦U2输出信号给显示器显示或作为其他用途。本发明直接利用MCU来读取交流电AC输入端的电压和电流值。同时，本发明采用光电耦合器来进行传输数据和高压隔离，在安全方面也同样能做到非常的安全，不会存在隐患。本发明在接地方面做一个比较特殊的处理，直接将接地端连接在交流市电的零线上，这样才能正确的读取AC正弦波的电压和电流，MCU和检测的地要接在AC输入线的N极，电压取样时就只需要通过电阻的串联分压，然后进入MCU进行读取即可。电流的取样也同样只需要用一个电阻来进行取样了，这样的地在AC线上时是一个正弦波形，但在MCU相对的电压中确能做一个很平稳的地，所以MCU就能正确的读取电压信号和电流信号了。本发明在数据传输时，仅通过一个数据线即可进行数据传输，与现有技术相比，节省了一条时钟线，传输时，先将数据进行编码，然后再由光电I禹合器进行串行传输，传输的 方法是先传输一个字节的数据类型识别码，紧随其后传输的是实测的电压及电流数据，到低压端的MCU再进行计算功率及功率因数。本发明相对于传统的功率因数检测电路，其省去了变压器和互感器，能应用于很小体积的产品中，且本发明中的隔离器件用光电耦合器来进行隔离，本发明省去了降压器和互感器，不但减小了体积，也大大的降低了成本。
权利要求
1.一种功率因数检测电路，其特征是所述的功率因数检测电路包括电压采样�？�、电压值读取�？�、电流值读取�？楹痛砟？椋缪共裳？榱釉诮涣鞯缡淙攵说幕鹣呱希缪怪刀寥∧？榱釉诘缪共裳？樯希缘缪共裳？椴裳牡缪怪到卸寥。⑹淙敫砟？椋坏缌髦刀寥∧？榱釉诮涣鞯缡淙攵说牧阆呱希寥〉缌髦挡⑹淙敫砟？椋叵咧苯恿釉诮涣鞯缡淙攵说牧阆呱�。
2.根据权利要求I所述的功率因数检测电路，其特征是所述的电压采样模块包括依次串联连接的电阻R3、电阻R2、电阻Rl和电阻R4，电阻R3连接在交流电输入端的火线上，电阻R4接地，电阻Rl和电阻R4的公共端连接在处理�？榈牡谝桓鯝D接口上。
3.根据权利要求2所述的功率因数检测电路，其特征是所述的电压值读取�？榘ǖ缛軨2、电容C3和电阻R5，电阻R4的接地端通过电阻R5连接在处理�？榈牡诙鯝D接口上，电阻R5与处理�？榈牡诙鯝D接口的公共端通过电容C2接地，电阻R4与处理�？榈牡谝桓鯝D接口的公共端通过电容C3接地。
4.根据权利要求I所述的功率因数检测电路，其特征是所述的交流电的零线上串接有电流取样电阻R11，电流取样电阻Rll—端为交流电零线的输入端，另一端为交流电零线的负载端。
5.根据权利要求4所述的功率因数检测电路，其特征是所述的电流值读取�？榘ǖ缱鑂6、电容Cl、电阻R7和电容C4，交流电零线的输入端通过电阻R6连接在处理�？榈牡谌鯝D接口上，电阻R6与处理�？榈牡谌鯝D接口的公共端通过电容Cl接地；交流电零线的负载端通过电阻R7连接在处理�？榈牡谒母鯝D接口上，电阻R7与处理�？榈牡谒母鯝D接口的公共端通过电容C4接地。
6.根据权利要求I至5中任意一项所述的功率因数检测电路，其特征是所述的处理�？樯匣沽佑懈衾胗胧荽淠？椤�
7.根据权利要求6所述的功率因数检测电路，其特征是所述的隔离与数据传输�？榘ü怦頤2、电阻R9和电阻R10，光耦U2的输入端通过电阻R9与处理�？榱樱怦頤2的输出端通过电阻RlO连接信号地。
全文摘要
本发明公开一种功率因数检测电路，功率因数检测电路包括电压采样模块、电压值读取�？�、电流值读取�？楹痛砟？椋缪共裳？榱釉诮涣鞯缡淙攵说幕鹣呱希缪怪刀寥∧？榱釉诘缪共裳？樯希缘缪共裳？椴裳牡缪怪到卸寥。⑹淙敫砟？椋坏缌髦刀寥∧？榱釉诮涣鞯缡淙攵说牧阆呱希寥〉缌髦挡⑹淙敫砟？椋叵咧苯恿釉诮涣鞯缡淙攵说牧阆呱�。本发明相对于传统的功率因数检测电路，其省去了变压器和互感器，能应用于很小体积的产品中，且本发明中的隔离器件用光电耦合器来进行隔离，本发明省去了降压器和互感器，不但减小了体积，也大大的降低了成本。
文档编号G01R21/133GK102830278SQ20121032454
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者顾永德, 苏周, 徐兵 申请人:茂硕电源科技股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
