阅读说明：本技术 一种产生脉冲信号的电路和方法 (Circuit and method for generating pulse signal ) 是由 刘洁 王旭 于 2019-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种产生脉冲信号的电路,该电路包括：转换单元,用于接收交流信号,当所述交流信号处于正半周期或负半周期时,输出第一电平给脉冲信号产生单元；当所述交流信号处于过零点时刻,输出第二电平给所述脉冲信号产生单元；脉冲信号产生单元,用于当每次收到所述第二电平时,输出脉冲信号。本发明还公开了一种产生脉冲信号的方法。本发明提供的电路和方法实现了交流电转化为直流脉冲信号。(The invention discloses a circuit for generating pulse signals, which comprises: the conversion unit is used for receiving an alternating current signal and outputting a first level to the pulse signal generation unit when the alternating current signal is in a positive half period or a negative half period; when the alternating current signal is at the zero crossing point moment, outputting a second level to the pulse signal generating unit; and the pulse signal generating unit is used for outputting a pulse signal when receiving the second level every time. The invention also discloses a method for generating the pulse signal. The circuit and the method provided by the invention realize the conversion of alternating current into direct current pulse signals.)

一种产生脉冲信号的电路和方法

技术领域

本发明涉及电路领域，尤其涉及电路领域中一种产生脉冲信号的电路和方法。

背景技术

现在的电子产品绝大多数都采用直流电压及直流脉冲作为信号，但是，从电网进入用户的这部分电路，依旧是交流电，而交流电大部分不能被电子设备直接的利用

如何把交流电转变成直流电，并且检测交流电的频率大小，是目前需要解决的一类问题。现有技术中，交流转直流电路多由集成电路实现，通过集成芯片检测出交流频率，或输出直流脉冲，这种方法集成度高，设计复杂，成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种产生脉冲信号的电路和方法，实现了将交流电转化为直流脉冲信号。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种产生脉冲信号的电路，包括：

转换单元，用于接收交流信号，当所述交流信号处于正半周期或负半周期时，输出第一电平给脉冲信号产生单元；当所述交流信号处于过零点时刻，输出第二电平给所述脉冲信号产生单元；

脉冲信号产生单元，用于当每次收到所述第二电平时，输出脉冲信号。

一种示例性的实施例中，上述电路还具有下面特点：

所述转换单元包括第一电阻、第一电容、直流电源、第一光电耦合器、第二光电耦合器和第二电阻；所述第一光电耦合器或第二光电耦合器包括发光二极管、光敏三极管；

所述第一电阻的一端作为所述所述转换单元的输入端，所述第一电阻的另一端与所述第一电容一端连接；所述第一电容的另一端接地；

所述第一光电耦合器的光敏三极管的集电极和所述第二光电耦合器的光敏三极管的集电极分别与所述直流电源连接，所述第一光电耦合器的光敏三极管的发射极和所述第二光电耦合器的光敏三极管的发射极分别连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的该端作为所述转换单元的输出端，所述第二电阻的另一端接地；

所述第一光电耦合器的发光二极管的阳极端与所述第一电容的一端相连，所述第一光电耦合器的发光二极管的阴极端接地；

所述第一光电耦合器的发光二极管的阴极端与所述第一电容的一端相连，所述第一光电耦合器的发光二极管的阳极端接地。

一种示例性的实施例中，上述电路还具有下面特点：

所述脉冲信号产生单元包括第一与非门、第二与非门、第三与非门、第二电容和第三电阻；

所述第一与非门、所述第二与非门和所述第三与非门是两输入与非门；

所述第一与非门的第一输入端作为所述脉冲信号产生单元的输入端，所述第三与非门的输出端作为所述脉冲信号产生单元的输出端；

所述转换单元的输出端连接所述脉冲信号产生单元的输入端，所述第一与非门的输出端分别连接所述第二电容的一端和所述第二与非门的第一输入端，所述第二电容的另一端分别连接所述第三电阻的一端和所述第二与非门的第二输入端，所述第二与非门的输出端分别与所述第一与非门的第二输入端、所述第三与非门的第一输入端和第二输入端连接；所述第三电阻的另一端接地。

一种示例性的实施例中，上述电路还具有下面特点：

所述第一电阻的电阻值为360kΩ,所述第一电容的电容值为10nF，所述直流电源的电压为5V，所述第二电阻的电阻值为220kΩ。

一种示例性的实施例中，上述电路还具有下面特点：

所述第二电容的电容值为0.1uF，所述第三电阻的电阻值为5.1kΩ。

一种示例性的实施例中，上述电路还具有下面特点：

所述电路产生的脉冲信号的宽度根据所述第二电容的电容值和所述第三电阻的电阻值确定。

一种示例性的实施例中，上述电路还具有下面特点：

所述第一电平为高电平，所述第二电平为低电平。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种产生脉冲信号的方法，基于权利要求1-5中任一项所述的电路实现，包括：

转换单元接收交流信号，当所述交流信号处于正半周期或负半周期时，输出第一电平给脉冲信号产生单元；当所述交流信号处于过零点时刻，输出第二电平给所述脉冲信号产生单元；

当每次收到所述第二电平时，所述脉冲信号产生单元输出脉冲信号。

一种示例性的实施例中，上述方法还具有下面特点：

调节第二电容的电容值和/或第三电阻的电阻值，以增加或减小所述脉冲信号产生单元产生的脉冲信号的宽度。

综上，本发明实施例提供的电路和方法采用分立元器件搭建而成，通用性强，且成本低。

附图说明

图1为根据本发明实施例的产生脉冲信号的电路的示意图。

图2为根据本发明实施例的产生脉冲信号的电路的电路图。

图3为根据本发明实施例的产生脉冲信号的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图1为本发明实施例的产生脉冲信号的电路的示意图，如图1所示，本实施例的产生脉冲信号的电路包括：转换单元和脉冲信号产生单元。

转换单元，用于接收交流信号，当所述交流信号处于正半周期或负半周期时，输出第一电平给脉冲信号产生单元；当所述交流信号处于过零点时刻，输出第二电平给所述脉冲信号产生单元；

脉冲信号产生单元，用于当每次收到所述第二电平时，输出脉冲信号。

需要说明的是，脉冲信号产生单元第一次收到第一电平时，输出低电平，之后收到第一电平时，只要不在输出脉冲信号，就输出低电平。

一种可选实施方式中，所述转换单元包括第一电阻、第一电容、直流电源、第一光电耦合器、第二光电耦合器和第二电阻；所述第一光电耦合器或第二光电耦合器包括发光二极管、光敏三极管；

所述第一电阻的一端作为所述所述转换单元的输入端，所述第一电阻的另一端与所述第一电容一端连接；所述第一电容的另一端接地；

所述第一光电耦合器的光敏三极管的集电极和所述第二光电耦合器的光敏三极管的集电极分别与所述直流电源连接，所述第一光电耦合器的光敏三极管的发射极和所述第二光电耦合器的光敏三极管的发射极分别连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的该端作为所述转换单元的输出端，所述第二电阻的另一端接地；

所述第一光电耦合器的发光二极管的阳极端与所述第一电容的一端相连，所述第一光电耦合器的发光二极管的阴极端接地；

所述第一光电耦合器的发光二极管的阴极端与所述第一电容的一端相连，所述第一光电耦合器的发光二极管的阳极端接地。

在其它可选实施方式中，光电耦合器可以采用三极管或场效应管等代替。

一种可选实施方式中，所述脉冲信号产生单元包括第一与非门、第二与非门、第三与非门、第二电容和第三电阻；

所述第一与非门、所述第二与非门和所述第三与非门是两输入与非门；

所述第一与非门的第一输入端作为所述脉冲信号产生单元的输入端，所述第三与非门的输出端作为所述脉冲信号产生单元的输出端；

所述转换单元的输出端连接所述脉冲信号产生单元的输入端，所述第一与非门的输出端分别连接所述第二电容的一端和所述第二与非门的第一输入端，所述第二电容的另一端分别连接所述第三电阻的一端和所述第二与非门的第二输入端，所述第二与非门的输出端分别与所述第一与非门的第二输入端、所述第三与非门的第一输入端和第二输入端连接；所述第三电阻的另一端接地。

在其它实施可选方式中，与非门也可由三输入与非门、或非门等其它门电路来代替，只要能够达到相同的输入输出效果即可。

一种可选实施方式中，所述第一电阻的电阻值为360kΩ,所述第一电容的电容值为10nF，所述直流电源的电压为5V，所述第二电阻的电阻值为220kΩ。

一种可选实施方式中，所述第二电容的电容值为0.1uF，所述第三电阻的电阻值为5.1kΩ。

一种可选实施方式中，所述电路产生的脉冲信号的宽度根据所述第二电容的电容值和所述第三电阻的电阻值确定。

一种可选实施方式中，所述第一电平为高电平，所述第二电平为低电平。

其它实施方式中，可以采用能实现相同功能的其它电路。

图2为本发明实施例的产生脉冲信号的电路的电路图。该电路的工作过程如下：

1)当AC交流电开始工作时，当AC处于正半周期，U1光电耦合器处于导通状态，U2处于截止状态，当AC处于负半周期时，U1处于截止状态，U2处于导通状态。无论正半周期还是负半周期，U3的下输入端输入为1

2)当AC交流电刚过零点时，U1与U2均截止，那么U3此时下输入端为0。

3)当AC交流电过零点时，由于U3有一端输入为0，那么U3输出为1，此时U3给C2充电，由于C2两端的电压不能突变，此时U4的输入端均为1，那么U4输出为0，那么U5输出为1，此时输出为直流的脉冲正电压1。

4)当AC处于正或者负半周期时，U3输出为0，此时C2开始放电，当放电完毕后，U4的输入端为0，那么U4输出为1，所以U5输出为0，此时处于直流脉冲的0电位位置。

本申请以AC为220V/50Hz，R1为360kΩ，C1为10nF，Vcc为5V，R2为220KΩ，C2为0.1uF，R3为5.1KΩ，进行具体说明：

1)当AC交流电过0点时，U3输出为5V，C2开始充电，U4输出为0，U5输出为5V高电平。

2)当AC过处于正或者负半周期时，U3输出为0V，此时C2开始放电，放电的时间为R3*C2约为0.5ms，当放完时，U4输入为0，那么输出为5V，那么U5输出为0V，低电平。

3)以此循环，输出为脉冲电压，且脉冲宽度是大小与R3和C2的大小有关，可以根据需要进行调节，输出的直流脉冲个数变为频率的两倍。

图3为本发明实施例的产生脉冲信号的电路的方法的流程图，如图3所示，本实施例的产生脉冲信号的电路的方法包括：

S11、转换单元接收交流信号，当所述交流信号处于正半周期或负半周期时，输出第一电平给脉冲信号产生单元；当所述交流信号处于过零点时刻，输出第二电平给所述脉冲信号产生单元；

S12、当每次收到所述第二电平时，所述脉冲信号产生单元输出脉冲信号。

一种可选实施方式中，调节第二电容的电容值和/或第三电阻的电阻值，以增加或减小所述脉冲信号产生单元产生的脉冲信号的宽度。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。