? ? ? ?電平檢測器也可以設計成用同相端作輸入測定端,而將參考基準電壓加到反相輸入端的電路型式。這時與,上面所討論的檢測器相比,輸出電壓的極性剛好相反。
? ? ? ?具有滯后特性的電壓比較器
?
? ? ? ?中、小型后備式UPS在進行市電供電與逆變器供電之間相互轉換控制過程中,如果市電供電并未中斷,但是由于某種突發原因(如大負載突然并入電網)使電網電壓下降時, UPS將自動地把對負載的供電從市電供電轉換到由蓄電池支持的逆變器供電狀態(目前一般UPS的電壓轉換點定在170V左右)。如果在對輸入交流電壓進行電平檢測時,在控制線路中采用一-般性能的電壓比較器,假若又遇到市電電壓下降到UPS電源的自動轉換切換點附近時,就有可能產生UPS在市電供電與逆變器供電之間進行不正常的頻繁切換的問題,這種頻繁的切換運行會造成對后級負載供電的嚴重干擾。為了避免這個問題產生,一般在UPS電源設計中都采用當市電電網電壓從220V下降到170V時, UPS電源自動地從市電供電轉換到由逆變器供電,但當電網電壓由低變高并.上升到170V時,讓UPS電源仍然處于逆變器供電狀態,即不產生由逆變器供電到市電供電的任何轉換動作,只有當電網電壓上升到180~ 185V時, UPS電源才重新恢復由市電供電。能完成上述轉換功能的比較器有雙極限電壓比較器和帶滯后特性的電壓比較器。
? ? ? ?雙極限電壓比較器如圖1-4所示,被檢測的正弦波信號被同時送到運算放大器IC1的反相輸入端和運算放大器IC2的同相輸入端。將基準電壓V送到運算放大器IC1的同相端,基準電壓Vq被送到運算放大器IC的反相端。若電壓V2> V1 ,對運算放大器IC1來說,在t1到t4期間,送到反相端的正弦波電壓值比加在同相端的基準電壓Vz低,所以在運算放大器IC1的輸出端將輸出正飽和電壓V3。同理,對運算放大器IC2來說,在0到tz和t3到tg期間,送到同相端的正弦波電壓值比反相端的基準電壓V高,因此,在運算放大器IC2的輸出端將同樣有正飽和電壓V4輸出。來自運算放大器IC1的電壓V3和來自運算放大器IC2的電壓V4 ,經由二極管VD1和VD2組成的與門輸出,得到一-串脈沖寬度為tz~t, t4~t3, t-…的正脈沖。這樣一串脈沖僅在正弦波電壓大于基準電壓V1、小于基準電壓V2時才出現,從而構成所謂的雙極限電壓比較器。有了雙極限電壓比較器后,就可對市電電網進行瞬時的電平檢測。這是UPS電源能對市電電壓變化產生快速反應的重要基礎。
? ? ? ?另外一種特殊電壓比較器是所謂具有滯后特性的比較器。這種比較器的參考基準比較電平是隨比較器的輸入電平變化方向的不同而有所改變的,它的輸入和輸出電壓變化關系如圖1-5( a )所示。
? ? ? ?當輸入電壓V;從零上升至電壓V時,比較器的電壓輸出將從高電平V。下降至低電平0V。如繼續增大輸入電壓V,比較器的輸出將一直維持在低電平狀態。相反,假如降低輸入電壓V,當輸入電壓V;下降到V;= V時,比較器的電壓輸出并不會.上升到高電平V。這一點是明顯區別于一般電壓比較器的特殊功能。只有當輸入電壓V下降到Vz時,比較器的電壓輸出才重新返回到高電平V。即比較器輸入電壓的上升轉換點和下降轉換點之間有一個電壓差,這樣在輸入電壓和輸出電壓變化之間形成所謂的滯后特性。
? ? ? ?能實現帶滯后特性的電壓比較器的工作原理如圖1-5( b)所示。由電源+ V、電阻R,和穩壓二極管所組成的穩壓線路產生一個參考基準電壓Vz。 電壓Vz被送到此較器的同相輸入端。被測信號Vg經電阻R1和Rj及電位器Rz分壓后再經電阻R5被送到比較器的反相輸入端。這樣一來,就在比較器的反相端輸入一個V控制信號。當輸入信號V;<Vz時,比較器的電壓輸出Vout=V。( 12V的高電平) , 這時二極管VD導通。一旦二極管VD導通,比較器的同相輸入端的參考基準電壓將從電壓Vz上升到Vx :