一種帶有隔直電容的電壓采樣電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶有隔直電容的電壓采樣電路，特別是一種應(yīng)用于光伏逆變器中的帶有隔直電容的電壓采樣電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在光伏逆變器中，DSP需要對(duì)三相四線交流電的電壓進(jìn)行檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器的鎖相、電壓前饋、正BUS調(diào)節(jié)等控制，所以在采樣之前的電路信號(hào)處理十分關(guān)鍵。然而，在逆變器的實(shí)際工作中，逆變器的電壓采樣電路中的多級(jí)電路的前后兩級(jí)直流工作狀態(tài)往往不一樣，彼此之間的狀態(tài)會(huì)相互影響，易導(dǎo)致電壓不平衡，致使采集的電壓出現(xiàn)突變，而且突變會(huì)帶來(lái)一定的沖擊電流，因此有可能造成電路元器件的損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種帶有隔直電容的電壓采樣電路。它可以對(duì)三相四線交流電的電壓進(jìn)行精確檢測(cè)，且可避免出現(xiàn)電壓突變，電路中的元器件也不容易損壞。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種帶有隔直電容的電壓采樣電路，其特點(diǎn)是:包括第一運(yùn)算放大器，第一運(yùn)算放大器的同向輸入端依次通過(guò)第四電阻、第一隔直電容和第二電阻與三相四線交流輸出的中性線相連；第一運(yùn)算放大器的反向輸入端通過(guò)第三電阻、第二隔直電容和第一電阻與三相四線交流輸出的其中一條相線相連；所述第一運(yùn)算放大器的反向輸入端還通過(guò)第五電阻與第一運(yùn)算放大器的輸出端相連。所述第一運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)第六電阻與第二運(yùn)算放大器的同向輸入端相連，第二運(yùn)算放大器的反向輸入端與第二運(yùn)算放大器的輸出端相連，第二運(yùn)算放大器的輸出端還通過(guò)第八電阻連接至電壓輸出端。
[0005]上述的帶有隔直電容的電壓采樣電路中，所述第一運(yùn)算放大器的正向輸入端還通過(guò)第七電阻連接至信號(hào)地。
[0006]所述電壓輸出端與第一穩(wěn)壓二極管的正極相連，第一穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接有電源；所述電壓輸出端與第二穩(wěn)壓二極管的負(fù)極相連，第二穩(wěn)壓二極管的正極接地，且第二穩(wěn)壓二極管上并聯(lián)有濾波電容。這端電路的設(shè)置，可以使電壓輸出端的電壓維持在一個(gè)范圍值(O?VI)，電源的電壓(Vl)是一個(gè)設(shè)計(jì)的電壓，具體值取決于后續(xù)電路的需要，濾波電容與第七電阻一起起到濾波作用，同時(shí)也能起到穩(wěn)壓、保護(hù)二極管的作用。
[0007]上述的帶有隔直電容的電壓采樣電路中，第一隔直電容和第二隔直電容的選取是由交流信號(hào)的最低頻率來(lái)決定，通常要求其交流容抗不能大于lOOohm。容抗的計(jì)算公式:Xe = 1/2 JT fo
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)第一運(yùn)算放大器組成差分放大電路對(duì)電壓進(jìn)行差分放大，而且第一運(yùn)算放大器的輸入端串入了隔直電容，隔直電容和輸入電阻形成了 RC高通濾波器，可以起到隔去直流信號(hào)的作用，再利用一個(gè)第二運(yùn)算放大器組成電壓跟隨器對(duì)差分放大后的電壓進(jìn)行隔離緩沖，進(jìn)而得到精確的電壓采樣結(jié)果。本發(fā)明不僅可避免出現(xiàn)電壓突變，電路中的元器件也不容易損壞，還具有電路簡(jiǎn)單，控制簡(jiǎn)單，使用的元器件成本較低的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。
[0011]實(shí)施例。一種帶有隔直電容的電壓采樣電路，如圖1所示，包括第一運(yùn)算放大器Ul,第一運(yùn)算放大器Ul的同向輸入端依次通過(guò)第四電阻R4、第一隔直電容Cl和第二電阻R2與三相四線交流輸出的中性線相連；第一運(yùn)算放大器Ul的反向輸入端通過(guò)第三電阻R3、第二隔直電容C2和第一電阻Rl與三相四線交流輸出的其中一條相線相連；所述第一運(yùn)算放大器Ul的反向輸入端還通過(guò)第五電阻R5(反饋電阻)與第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端相連。所述第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端通過(guò)第六電阻R6(限流電阻)與第二運(yùn)算放大器U2的同向輸入端相連，第二運(yùn)算放大器U2的反向輸入端與第二運(yùn)算放大器U2的輸出端相連，第二運(yùn)算放大器U2的輸出端還通過(guò)第八電阻R8(限流電阻)連接至電壓輸出端VOL。所述第一運(yùn)算放大器Ul的正向輸入端還通過(guò)第七電阻R7(作為下拉電阻)連接至信號(hào)地。所述電壓輸出端VOL與第一穩(wěn)壓二極管Dl的正極相連，第一穩(wěn)壓二極管Dl的負(fù)極連接有電源Vl ;所述電壓輸出端VOL與第二穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極相連，第二穩(wěn)壓二極管D2的正極接地，且第二穩(wěn)壓二極管D2上并聯(lián)有濾波電容C3。
[0012]本發(fā)明的工作原理:
[0013]三相四線交流輸出A、B、C任意一相輸入由第一運(yùn)算放大器構(gòu)成的差分運(yùn)放中，以取A相為例，另一路輸入N，A相輸入電壓Va，N相輸入Vn，交流信號(hào)頻率為50HZ。本質(zhì)上，本發(fā)明的隔直電容與下一級(jí)的輸入電阻構(gòu)成了 RC高通濾波器，為了保成輸入信號(hào)下限頻率能通過(guò)這一 RC高通濾波器，RC高通濾波器的下限頻率不能高于輸入信號(hào)的頻率，也就是RC高通濾波器下限信號(hào)要低于50Hz，相當(dāng)于選擇適當(dāng)?shù)碾娙輥?lái)設(shè)計(jì)一個(gè)高通濾波器，以保證輸入信號(hào)不衰減的通過(guò)，所以電容C就可以用公式計(jì)算出來(lái)，公式:
[0014]電容C:f = 1/2 JT RC這樣便可以通過(guò)電阻的設(shè)計(jì)計(jì)算出電容的C。隔去直流后的電路，電路N線和信號(hào)地互相不影響，使N線能夠平穩(wěn)，同時(shí)也不會(huì)有突變的能量沖擊。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶有隔直電容的電壓采樣電路，其特征在于:包括第一運(yùn)算放大器(U1)，第一運(yùn)算放大器(Ul)的同向輸入端依次通過(guò)第四電阻(R4)、第一隔直電容(Cl)和第二電阻(R2)與三相四線交流輸出的中性線相連；第一運(yùn)算放大器(Ul)的反向輸入端通過(guò)第三電阻(R3)、第二隔直電容(C2)和第一電阻(Rl)與三相四線交流輸出的其中一條相線相連；所述第一運(yùn)算放大器(Ul)的反向輸入端還通過(guò)第五電阻(R5)與第一運(yùn)算放大器(Ul)的輸出端相連。所述第一運(yùn)算放大器(Ul)的輸出端通過(guò)第六電阻(R6)與第二運(yùn)算放大器(U2)的同向輸入端相連，第二運(yùn)算放大器(U2)的反向輸入端與第二運(yùn)算放大器(U2)的輸出端相連，第二運(yùn)算放大器(U2)的輸出端還通過(guò)第八電阻(R8)連接至電壓輸出端(VOL)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有隔直電容的電壓采樣電路，其特征在于:所述第一運(yùn)算放大器(Ul)的正向輸入端還通過(guò)第七電阻(R7)連接至信號(hào)地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有隔直電容的電壓采樣電路，其特征在于:所述電壓輸出端(VOL)與第一穩(wěn)壓二極管(Dl)的正極相連，第一穩(wěn)壓二極管(Dl)的負(fù)極連接有電源(Vl);所述電壓輸出端(VOL)與第二穩(wěn)壓二極管(D2)的負(fù)極相連，第二穩(wěn)壓二極管(D2)的正極接地，且第二穩(wěn)壓二極管(D2)上并聯(lián)有濾波電容(C3)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶有隔直電容的電壓采樣電路，包括第一運(yùn)算放大器,第一運(yùn)算放大器的同向輸入端依次通過(guò)第四電阻、第一隔直電容和第二電阻與三相四線交流輸出的中性線相連；第一運(yùn)算放大器的反向輸入端通過(guò)第三電阻、第二隔直電容和第一電阻與三相四線交流輸出的其中一條相線相連；所述第一運(yùn)算放大器的反向輸入端還通過(guò)第五電阻與第一運(yùn)算放大器的輸出端相連。所述第一運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)第六電阻與第二運(yùn)算放大器的同向輸入端相連，第二運(yùn)算放大器的反向輸入端與第二運(yùn)算放大器的輸出端相連，第二運(yùn)算放大器的輸出端還通過(guò)第八電阻連接至電壓輸出端。
【IPC分類(lèi)】G01R19-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104569555
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510044693
【發(fā)明人】李新富, 歐余斯, 王偉海
【申請(qǐng)人】浙江艾羅電源有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日