本發(fā)明屬于信號(hào)幅度檢測電路，特別是涉及一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路及方法。

背景技術(shù)：

1、dc/ac變換器是將直流電轉(zhuǎn)換為單相交流電的裝置，現(xiàn)有電路中交流信號(hào)幅度檢測采用rc濾波，原理框圖見圖1所示，具體工作原理為輸出的正弦交流信號(hào)通過全波整流，再經(jīng)過電阻及電容組成rc濾波電路，輸出與正弦波幅度成正比的直流電平信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對輸出信號(hào)幅度的檢出，并作為比較器的輸入，比較器另一端為基準(zhǔn)電壓vref，兩個(gè)電壓信號(hào)進(jìn)行誤差放大產(chǎn)生控制信號(hào)，輸入到dc/ac，以實(shí)現(xiàn)電路閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)幅控制。

2、現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)中的的交流信號(hào)幅度檢測方法犧牲了反饋回路的響應(yīng)速度，當(dāng)交流信號(hào)頻率較低為100hz時(shí)，要將全波整流濾波為直流電平，需要的rc參數(shù)較大，r＝5kω，c＝1μf，輸入與輸出波形如圖2所示，仿真得到反饋回路延時(shí)時(shí)間約為3ms，存在整個(gè)電路反饋響應(yīng)時(shí)間長、速度慢的問題，此外，采用rc進(jìn)行平滑濾波效果不好，輸出的直流電壓的幅度信號(hào)如圖2所示，不是恒定的，有一定波動(dòng)，輸出電壓波動(dòng)△vm＝0.6v。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路及方法，用以解決現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)中無法快速準(zhǔn)確的進(jìn)行正弦交流信號(hào)幅度檢測的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路，包括變換器dc/ac，所述變換器dc/ac輸入端接入直流電vin，輸出端輸出正弦交流電vo，正弦交流電vo輸入正弦交流信號(hào)幅度檢測電路；

4、所述正弦交流信號(hào)幅度檢測電路包括連接正弦交流電vo的移相器u1和乘法器u2，所述移相器u1經(jīng)乘法器u3接入加法器u4，所述乘法器u2接入加法器u4；所述加法器u4經(jīng)電阻r12連接運(yùn)算放大器u8的反相端及電阻r13和電容c2的一端，電阻r13和電容c2的另一端連接運(yùn)算放大器u8的輸出端，運(yùn)算放大器u8的同相端接基準(zhǔn)電壓vref并接入變換器dc/ac。

5、進(jìn)一步的，所述移相器u1包括電阻r1、電阻r2、電阻r3、電容c1和運(yùn)算放大器u5，所述正弦交流電vo輸連接電阻r1和電容c1，電阻r1另一端連接電阻r2及運(yùn)算放大器u5的反相端，電容c1的另一端連接運(yùn)算放大器u5的同相端及電阻r3，電阻r3另一端連接地，電阻r2連接運(yùn)算放大器u5的輸出，輸出信號(hào)為ve。

6、進(jìn)一步的，所述移相器u1將正弦交流信號(hào)移相90°，將asinωt轉(zhuǎn)換為acosωt。

7、進(jìn)一步的，所述乘法器u2和乘法器u3相同，采用類ad534的模擬乘法器實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的平方。

8、進(jìn)一步的，所述乘法器u2和乘法器u3均包括電阻r4、電阻r5、電阻r6、電阻r7和運(yùn)算放大器u6；

9、所述乘法器u2和乘法器u3的輸入電壓v1的正電源連接電阻r4的一端，電阻r4另一端連接電阻r5及運(yùn)算放大器u6的反相端，輸入電壓v1負(fù)電源連接電阻r6，電阻r6的另一端連接電阻r7及運(yùn)算放大器u6的同相端，電阻r7另一端連接地，電阻r5連接運(yùn)算放大器u6的輸出，輸出信號(hào)為v2。

10、進(jìn)一步的，若所述電阻r4、電阻r5、電阻r6和電阻r7的電阻阻值相同，則v2＝v1×v1。

11、進(jìn)一步的，所述加法器u4包括電阻r8、電阻r9、電阻r10、電阻r11和運(yùn)算放大器u7；

12、其輸入電壓v3連接電阻r10，輸入電壓v4連接電阻r11，電阻r10另一端相連電阻r11并接入運(yùn)算放大器u7的同相端，電阻r8一端接地，另一端連接電阻r9及運(yùn)算放大器u7的反相端，電阻r9連接運(yùn)算放大器u7的輸出，輸出信號(hào)為v5。

13、進(jìn)一步的，若所述電阻r8、電阻r9、電阻r10和電阻r11的電阻阻值相同，則v5＝v3+v4。

14、進(jìn)一步的，所述移相器u1包括運(yùn)算放大器u5，所述乘法器u2和乘法器u3均包括運(yùn)算放大器u6，所述加法器u4包括運(yùn)算放大器u7，所述運(yùn)算放大器u5、運(yùn)算放大器u6、運(yùn)算放大器u7和運(yùn)算放大器u8均通用運(yùn)放。

15、一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路的方法，包括以下步驟：

16、所述變換器dc/ac輸入端接入直流電vin，輸出端輸出正弦交流電vo，正弦交流電vo輸入正弦交流信號(hào)幅度檢測電路；

17、正弦交流電vo輸入移相器u1，產(chǎn)生一個(gè)與正弦交流電vo相位差為90°的交流信號(hào)ve，正弦交流電vo接入乘法器u2，輸出為vo×vo，交流信號(hào)ve連接乘法器u3，輸出為ve×ve；

18、vo×vo和ve×ve這兩組信號(hào)輸入到加法器u4進(jìn)行平均，輸出幅度檢測信號(hào)vm；

19、幅度檢測信號(hào)vm接入運(yùn)算放大器u8，其輸出為誤差放大信號(hào)vc，并將其輸入到變換器dc/ac進(jìn)行控制。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

21、本發(fā)明提供一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路，包括包括變換器dc/ac，所述變換器dc/ac輸入端接入直流電vin，輸出端輸出正弦交流電vo，正弦交流電vo輸入正弦交流信號(hào)幅度檢測電路；所述正弦交流信號(hào)幅度檢測電路包括連接正弦交流電vo的移相器u1和乘法器u2，所述移相器u1經(jīng)乘法器u3接入加法器u4，所述乘法器u2接入加法器u4；所述加法器u4經(jīng)電阻r12連接運(yùn)算放大器u8的反相端及電阻r13和電容c2的一端，電阻r13和電容c2的另一端連接運(yùn)算放大器u8的輸出端，運(yùn)算放大器u8的同相端接基準(zhǔn)電壓vref并接入變換器dc/ac；本申請不使用平滑電容，反饋環(huán)路的時(shí)間常數(shù)保持不變，延時(shí)時(shí)間短、響應(yīng)速度足夠快；同時(shí)本申請可以在很大程度上消除或減小幅度檢測信號(hào)的波動(dòng)。

技術(shù)特征：

1.一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路，其特征在于，包括變換器dc/ac，所述變換器dc/ac輸入端接入直流電vin，輸出端輸出正弦交流電vo，正弦交流電vo輸入正弦交流信號(hào)幅度檢測電路；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路，其特征在于，所述移相器u1包括電阻r1、電阻r2、電阻r3、電容c1和運(yùn)算放大器u5，所述正弦交流電vo輸連接電阻r1和電容c1，電阻r1另一端連接電阻r2及運(yùn)算放大器u5的反相端，電容c1的另一端連接運(yùn)算放大器u5的同相端及電阻r3，電阻r3另一端連接地，電阻r2連接運(yùn)算放大器u5的輸出，輸出信號(hào)為ve。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路，其特征在于，所述移相器u1將正弦交流信號(hào)移相90°，將asinωt轉(zhuǎn)換為acosωt。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路，其特征在于，所述乘法器u2和乘法器u3相同，采用類ad534的模擬乘法器實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的平方。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路，其特征在于，所述乘法器u2和乘法器u3均包括電阻r4、電阻r5、電阻r6、電阻r7和運(yùn)算放大器u6；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路，其特征在于，若所述電阻r4、電阻r5、電阻r6和電阻r7的電阻阻值相同，則v2＝v1×v1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路，其特征在于，所述加法器u4包括電阻r8、電阻r9、電阻r10、電阻r11和運(yùn)算放大器u7；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路，其特征在于，若所述電阻r8、電阻r9、電阻r10和電阻r11的電阻阻值相同，則v5＝v3+v4。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路，其特征在于，所述移相器u1包括運(yùn)算放大器u5，所述乘法器u2和乘法器u3均包括運(yùn)算放大器u6，所述加法器u4包括運(yùn)算放大器u7，所述運(yùn)算放大器u5、運(yùn)算放大器u6、運(yùn)算放大器u7和運(yùn)算放大器u8均通用運(yùn)放。

10.一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路的方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述一種dc/ac變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種DC/AC變換器的正弦交流信號(hào)幅度檢測電路，包括包括變換器DC/AC，所述變換器DC/AC輸入端接入直流電V<subgt;IN</subgt;，輸出端輸出正弦交流電V<subgt;O</subgt;，正弦交流電V<subgt;O</subgt;輸入正弦交流信號(hào)幅度檢測電路；所述正弦交流信號(hào)幅度檢測電路包括連接正弦交流電V<subgt;O</subgt;的移相器U1和乘法器U2，所述移相器U1經(jīng)乘法器U3接入加法器U4，所述乘法器U2接入加法器U4；所述加法器U4經(jīng)電阻R12連接運(yùn)算放大器U8的反相端及電阻R13和電容C2的一端，電阻R13和電容C2的另一端連接運(yùn)算放大器U8的輸出端，運(yùn)算放大器U8的同相端接基準(zhǔn)電壓V<subgt;REF</subgt;并接入變換器DC/AC；本申請不使用平滑電容，反饋環(huán)路的時(shí)間常數(shù)保持不變，延時(shí)時(shí)間短、響應(yīng)速度足夠快；同時(shí)本申請可以在很大程度上消除或減小幅度檢測信號(hào)的波動(dòng)。

技術(shù)研發(fā)人員：王俊峰,韓方,鄭東飛,楊昊澤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安微電子技術(shù)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/7/29