交流电压峰值检测电路相位滞后补偿方法探究

峰值检测电路(PKD，Peak Detector)的作用是对输入信号的峰值进行提取，产生输出Vo = Vpeak，为了实现这样的目标，电路输出值会一直保持，直到一个新的更大的峰值出现或电路复位。

峰值检测电路在AGC(自动增益控制)电路和传感器最值求取电路中广泛应用，自己平时一般作为程控增益放大器倍数选择的判断依据。有的同学喜欢用AD637等有效值芯片作为程控增益放大器的判据，主要是因为集成的方便，但个人认为是不合理的，因为有效值和信号的正负峰值并没有必然联系;其次，实际应用中这类芯片太贵了。当然，像电子设计竞赛是可以的，因为测试信号总是正弦波，方波等。

我们知道，稳定的直流电压只有一个属性，那就是电压的大小。对比起来，交流电源则具有频率、峰值电压、有效值电压的属性。所以在使用到交流电压时，我们一般都需要测量它的频率，峰值和有效值。这里，我们先介绍一下峰值电压检测电路。

在一个可靠的电源变换器中，过压保护和欠压保护的功能是必须具备的。对于直流电压，只需将其通过电阻分压后输入滞回比较器即可实现这两种保护。

相比于直流电，交流电的过压、欠压保护则相对复杂，这需要对其峰值电压进行检测并且在一定时间内保持所检测到的峰值电压大小。对此，我们能想到的首先是先将进行全波整流、然后进行分压、滤波。

从上图仿电路可以看到，我们的分压比是1kΩ/(199kΩ+1kΩ) = 0.005，所以检测电路输出的电压应该是200V×0.005 = 1V，但是仿真结果却是0.6V左右，如下图所示。

从仿真结果可以看到由于输出电压Vout滞后于滤波前的电压Vise，导致Vise到达峰值时，滤波电容C1才充电到0.6V，而且这个电压与分压电阻的大小和滤波电容的大小有关，所以无法按照分压比例得到所需的电压，使得前期设计难以精准计算。这里只需稍稍修改一下上图的电路图可以补偿该滞后的相位。

从仿真结果可以看到，输出电压跟前期设计分压计算的结果一致。这是如何补偿滞后相位的？

审核编辑：黄飞