一種高頻除塵電源的相電流檢測(cè)電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高頻除塵電源的相電流檢測(cè)電路,包括依次順序連接的流檢測(cè)電路、絕對(duì)值電路、光耦隔離電路限幅濾波電路;電流檢測(cè)電路與高頻除塵電源的進(jìn)線(xiàn)相連接,限幅濾波電路與DSP連接。本發(fā)明首先采用精密電流互感器將進(jìn)線(xiàn)電流轉(zhuǎn)化較小的正弦電流信號(hào),再通過(guò)并聯(lián)電阻將正弦電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)方便后級(jí)電路處理,然后通過(guò)絕對(duì)值電路將電壓信號(hào)取絕對(duì)值,并經(jīng)光耦隔離電路進(jìn)行隔離處理,減少前后級(jí)電路之間的互相干擾,最后經(jīng)過(guò)限幅濾波電路送往DSP處理。該電路簡(jiǎn)單,安全可靠,抗干擾能力強(qiáng),能準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)高頻電源相電流的檢測(cè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種高頻除塵電源的相電流檢測(cè)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種高頻除塵電源的相電流檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]新型的高頻除塵電源工作電壓大、工作頻率高,如何實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的有效控制,必然離不開(kāi)對(duì)電源信號(hào)的檢測(cè),高頻除塵電源工作過(guò)程的相電流非常大,再加上高頻電源的電場(chǎng)與磁場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜,干擾嚴(yán)重,對(duì)電路的抗干擾能力和元器件的選型要求越來(lái)越高,目前常用的信號(hào)檢測(cè)電路已經(jīng)很難達(dá)到對(duì)信號(hào)的檢測(cè)要求,在復(fù)雜的電磁場(chǎng)環(huán)境中很難準(zhǔn)確測(cè)量信號(hào)值。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有的高頻除塵電源信號(hào)檢測(cè)電路所存在的上述問(wèn)題,本發(fā)明的目的是提供一種高頻除塵電源的相電流檢測(cè)電路,該電路采用精密電流互感器將進(jìn)線(xiàn)電流轉(zhuǎn)化較小的正弦電流信號(hào),再通過(guò)并聯(lián)電阻將正弦電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)方便后級(jí)電路處理,然后通過(guò)絕對(duì)值電路將電壓信號(hào)取絕對(duì)值,并經(jīng)光耦隔離電路進(jìn)行隔離處理,減少前后級(jí)電路之間的互相干擾,最后經(jīng)過(guò)限幅濾波電路送往DSP處理,能對(duì)高頻除塵電源的進(jìn)線(xiàn)相電流進(jìn)行有效檢測(cè)。
[0004]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種高頻除塵電源的母線(xiàn)電壓檢測(cè)電路,其特征在于:該電路包括依次順序連接的電流檢測(cè)電路、絕對(duì)值電路、光耦隔離電路、限幅濾波電路;電流檢測(cè)電路與高頻除塵電源的進(jìn)線(xiàn)相連接,限幅濾波電路與DSP連接。
[0006]所述的電流檢測(cè)電路包括:電流互感器CT、電阻Rl和電容Cl,電流互感器CT套在高頻除塵電源進(jìn)線(xiàn)的外側(cè),對(duì)進(jìn)線(xiàn)電流進(jìn)行采集,并聯(lián)電阻Rl是電流互感器采集到電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào),同時(shí),在電阻Rl兩端并聯(lián)瞬態(tài)抑制二極管Tl和濾波電容Cl,對(duì)Rl兩端的電壓信號(hào)進(jìn)行處理,其中電流互感器的型號(hào)為ΒΗ-0.66-30,電阻Rl采用的是阻值為
0.5Ω的大功率電阻,瞬態(tài)抑制二極管Tl的限幅值為5V,濾波電容Cl的值為10nF。
[0007]所述絕對(duì)值電路包括:第I運(yùn)算放大器U11、第2運(yùn)算放大器U12、第2電阻R2、第3電阻R3、第4電阻R4、第5電阻R5、第6電阻R6、第7電阻R7、第8電阻R8、第9電阻R9、第10電阻R10、第I 二極管D1、第2 二極管D2、電容C2,其中:第2電阻R2與第I運(yùn)算放大器Ul I負(fù)相相連,第3電阻R3與第I運(yùn)算放大器Ul I正相相連,第I運(yùn)算放大器Ul I負(fù)相與輸出端并聯(lián)第I 二極管D1,第2 二極管D2接第I運(yùn)算放大器Ull的輸出端,第4電阻R4、第5電阻R5串聯(lián),并聯(lián)在第I運(yùn)算放大器Ull的負(fù)相與第2 二極管D2陽(yáng)極之間,第7電阻R7串接在第2 二極管D2陽(yáng)極與第2運(yùn)算放大器U12負(fù)相之間,第8電阻R8、第9電阻R9串聯(lián)后與電容C2并聯(lián),同時(shí)并聯(lián)在第2運(yùn)算放大器U12負(fù)相與輸出端之間,第6電阻R6并接在第2運(yùn)算放大器U12負(fù)相與第2電阻R2輸入端之間,第2運(yùn)算放大器U12正相接第10電阻R10,同時(shí)第10電阻RlO另一端接模擬地;通過(guò)調(diào)節(jié)第5電阻R5、第8電阻R8實(shí)現(xiàn)對(duì)絕對(duì)值電路的微調(diào)。其中運(yùn)算放大器(U11、U12)采用的是型號(hào)為⑶U90-20721的集成運(yùn)算放大器,電阻(R2-R10)的阻值分別為 10ΚΩ、4.99ΚΩ、20ΚΩ、500Ω、10ΚΩ、10ΚΩ、500Ω、10ΚΩ、4.99ΚΩ,二極管(D1、D2)為型號(hào)為IN4148的二極管,電容C2為lOOpF。
[0008]所述的光耦隔離電路包括:運(yùn)算放大器U21、U41、光耦U3、電阻R11-R13和電容C3、C4,其中:電阻Rll與運(yùn)算放大器U21負(fù)相連接,電容C3并聯(lián)在運(yùn)算放大器U21的負(fù)相與輸出端之間,電阻R12連接運(yùn)算放大器U21輸出端與光耦U3的I號(hào)引腳,運(yùn)算放大器U21負(fù)相接模擬地,電容C4與電阻R13并聯(lián)后接在運(yùn)算放大器U41輸出端與負(fù)相之間,光耦U3的5腳與運(yùn)算放大器U41的負(fù)相接數(shù)字地,實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的隔離,減少了信號(hào)干擾。其中,運(yùn)算放大器U21、U41采用型號(hào)為⑶U90-20721的集成運(yùn)算放大器,光耦U3的型號(hào)為HCNR201,電阻R11-R13的阻值分別為1K Ω、510 Ω、1K Ω,電容C3、C4的大小都為1pF0
[0009]所述的限幅濾波電路包括:穩(wěn)壓二極管D3、電阻R14和電容C5,其中電容C5和穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)后,一端接數(shù)字地另一端和電阻R14相連,電阻R14和電容C5組成低通濾波器,且電阻R14同時(shí)兼具限流作用,穩(wěn)壓二極管D3起到限幅的作用,共同作用使輸出信號(hào)更加平滑可靠。其中,穩(wěn)壓二極管D3的限幅值為5.1V,電阻R14的值為10ΚΩ,電容C5的值為1uF00
[0010]本發(fā)明首先采用精密電流互感器將進(jìn)線(xiàn)電流轉(zhuǎn)化較小的正弦電流信號(hào),再通過(guò)并聯(lián)電阻將正弦電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)方便后級(jí)電路處理,然后通過(guò)絕對(duì)值電路將電壓信號(hào)取絕對(duì)值,并經(jīng)光耦隔離電路進(jìn)行隔離處理,減少前后級(jí)電路之間的互相干擾,最后經(jīng)過(guò)限幅濾波電路送往DSP處理。
[0011]與現(xiàn)在技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:第一、用模擬電路對(duì)高頻高壓電源的母線(xiàn)電壓進(jìn)行處理,電路簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn);第二、通過(guò)光耦隔離電路將模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的隔離,大大的減少前后級(jí)電路的相互干擾;第三、經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓濾波電路處理后的電壓信號(hào)可直接送給DSP處理,第四、本電路有很好的抗干擾能力,電路在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中能準(zhǔn)確反映高頻除塵電源相電流的真實(shí)值。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖1和圖2對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明:
[0015]如圖1所示,一種高頻除塵電源的母線(xiàn)電壓檢測(cè)電路,包括:依次順序連接的電壓檢測(cè)1、絕對(duì)值電路2、光耦隔離電路3、限幅濾波電路4。電流檢測(cè)電路與高頻除塵電源的進(jìn)線(xiàn)相連接,限幅濾波電路與DSP連接。
[0016]圖2是本發(fā)明的電路原理圖。在相電流檢測(cè)電路中,將精密電流互感器CT套在高頻除塵電源進(jìn)線(xiàn)的外側(cè),對(duì)進(jìn)線(xiàn)電流進(jìn)行采集,并聯(lián)電阻Rl是將精密電流互感器采集到電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào),同時(shí),在電阻Rl兩端并聯(lián)瞬態(tài)抑制二極管Tl和濾波電容Cl,電容Cl主要起到濾波降噪的作用,瞬態(tài)抑制二極管Tl可以有效地保護(hù)電子線(xiàn)路中的精密元器件,免受各種浪涌脈沖的損壞,其中電流互感器的型號(hào)為BH-0.66-30,電阻Rl采用的是阻值為0.5Ω的大功率電阻,瞬態(tài)抑制二極管Tl的限幅值為5V,濾波電容Cl的值為10nF。
[0017]所述的絕對(duì)值所述的絕對(duì)值電路2包括:第I運(yùn)算放大器U11、第2運(yùn)算放大器U12、第2電阻R2-第10電阻R10、第I 二極管D1、第2 二極管D2、電容C2,其中:電阻R2與運(yùn)算放大器Ull負(fù)相相連,電阻R3與運(yùn)算放大器Ull正相相連,運(yùn)算放大器Ull負(fù)相與輸出端并聯(lián)二極管Dl,二極管D2接運(yùn)算放大器UlI的輸出端,電阻R4、R5串聯(lián),并聯(lián)在運(yùn)算放大器Ull的負(fù)相與二極管D2陽(yáng)極之間,電阻R7串接在二極管D2陽(yáng)極與二極管U12負(fù)相之間,電阻R8、R9串聯(lián)后與電容C2并聯(lián),同時(shí)并聯(lián)在運(yùn)算放大器U12負(fù)相與輸出端之間,電阻R6并接在運(yùn)算放大器U12負(fù)相與電阻R2輸入端之間,運(yùn)算放大器U12正相接電阻R10,同時(shí)電阻RlO另一端接模擬地;通過(guò)調(diào)節(jié)電阻R5、R8實(shí)現(xiàn)對(duì)絕對(duì)值電路的微調(diào)。絕對(duì)值電路,實(shí)現(xiàn)了對(duì)電壓信號(hào)的取絕對(duì)值,方便后級(jí)電路對(duì)信號(hào)處理。其中運(yùn)算放大器(U11、U12)采用的是型號(hào)為⑶U90-20721的集成運(yùn)算放大器,電阻(R2-R10)的阻值分別為1K Ω、4.99ΚΩ、20ΚΩ、500Ω、10ΚΩ、10ΚΩ、500Ω、10ΚΩ、4.99ΚΩ,二極管(DU D2)為型號(hào)為 IN4148 的二極管,電容C2為10pF0
[0018]光耦隔離電路包括:運(yùn)算放大器U21、U41、光耦U3、電阻R11-R13和電容C3、C4。電阻Rll與運(yùn)算放大器U21負(fù)相連接,電容C3并聯(lián)在運(yùn)算放大器U21的負(fù)相與輸出端之間,電阻R12連接運(yùn)算放大器U21輸出端與光耦U3的I號(hào)引腳,運(yùn)算放大器U21負(fù)相接模擬地,電容C4與電阻R13并聯(lián)后接在運(yùn)算放大器U41輸出端與負(fù)相之間,光耦U3的5腳與運(yùn)算放大器U41的負(fù)相接數(shù)字地,實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的隔離,減少了信號(hào)干擾,而電容C3、C4對(duì)芯片的供電電源進(jìn)行濾波,提高芯片的工作穩(wěn)定性。其中,運(yùn)算放大器U21、U41采用型號(hào)為⑶U90-20721的集成運(yùn)算放大器,光耦U3的型號(hào)為HCNR201,電阻R11-R13的阻值分別為10!^、510 0、10!^,電容03、(:4的大小都為1pF。
[0019]限幅濾波電路包括:穩(wěn)壓二極管D3、電阻R14和電容C5,其中電容C5和穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)后,一端接數(shù)字地另一端和電阻R14相連,電阻R14和電容C5組成低通濾波器,且電阻R14同時(shí)兼具限流作用,穩(wěn)壓二極管D3起到限幅的作用,共同作用使輸出信號(hào)更加平滑可靠。其中,穩(wěn)壓二極管D3的限幅值為5.1V,電阻R14的值為10ΚΩ,電容C5的值為1uF0
[0020]本發(fā)明首先采用精密電流互感器將進(jìn)線(xiàn)電流轉(zhuǎn)化較小的正弦電流信號(hào),再通過(guò)并聯(lián)電阻將正弦電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)方便后級(jí)電路處理,然后通過(guò)絕對(duì)值電路將電壓信號(hào)取絕對(duì)值,并經(jīng)光耦隔離電路進(jìn)行隔離處理,減少前后級(jí)電路之間的互相干擾,最后經(jīng)過(guò)限幅濾波電路送往DSP處理。為了減少電路間的相互干擾,本發(fā)明采用了不同的電源供電,同時(shí),模擬地與數(shù)字地分開(kāi),其中V1、V2的大小都為12V。
[0021]該電路簡(jiǎn)單,安全可靠,抗干擾能力強(qiáng),能準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)高頻電源相電流的檢測(cè)。
【權(quán)利要求】
1.一種高頻除塵電源的相電流檢測(cè)電路,其特征在于:該電路包括依次順序連接的電流檢測(cè)電路(I)、絕對(duì)值電路(2)、光耦隔離電路(3)、和限幅濾波電路(4);電壓檢測(cè)電路(O與高頻除塵電源進(jìn)線(xiàn)連接,限幅濾波電路(4)與DSP連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻除塵電源的相電流檢測(cè)電路,其特征在于:所述電流檢測(cè)電路(I)包括:電流互感器CT、電阻Rl和電容Cl,電流互感器CT套在高頻除塵電源進(jìn)線(xiàn)的外側(cè),對(duì)進(jìn)線(xiàn)電流進(jìn)行采集,并聯(lián)電阻Rl是電流互感器采集到電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào),同時(shí),在電阻Rl兩端并聯(lián)瞬態(tài)抑制二極管Tl和濾波電容Cl,對(duì)Rl兩端的電壓信號(hào)進(jìn)行處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高頻除塵電源的相電流檢測(cè)電路,其特征在于:電流互感器的型號(hào)為BH-0.66-30,電阻Rl采用的是阻值為0.5 Ω的大功率電阻,瞬態(tài)抑制二極管Tl的限幅值為5V,濾波電容Cl的值為10nF。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻除塵電源的相電流檢測(cè)電路,其特征在于:所述絕對(duì)值電路(2)包括:第I運(yùn)算放大器U11、第2運(yùn)算放大器U12、第2電阻R2、第3電阻R3、第4電阻R4、第5電阻R5、第6電阻R6、第7電阻R7、第8電阻R8、第9電阻R9、第10電阻R10、第I 二極管D1、第2 二極管D2、電容C2,其中:第2電阻R2與第I運(yùn)算放大器Ull負(fù)相相連,第3電阻R3與第I運(yùn)算放大器Ull正相相連,第I運(yùn)算放大器Ull負(fù)相與輸出端并聯(lián)第I 二極管D1,第2 二極管D2接第I運(yùn)算放大器Ull的輸出端,第4電阻R4、第5電阻R5串聯(lián),并聯(lián)在第I運(yùn)算放大器Ull的負(fù)相與第2 二極管D2陽(yáng)極之間,第7電阻R7串接在第2二極管D2陽(yáng)極與第2運(yùn)算放大器U12負(fù)相之間,第8電阻R8、第9電阻R9串聯(lián)后與電容C2并聯(lián),同時(shí)并聯(lián)在第2運(yùn)算放大器U12負(fù)相與輸出端之間,第6電阻R6并接在第2運(yùn)算放大器U12負(fù)相與第2電阻R2輸入端之間,第2運(yùn)算放大器U12正相接第10電阻R10,同時(shí)第10電阻RlO另一端接模擬地;通過(guò)調(diào)節(jié)第5電阻R5、第8電阻R8實(shí)現(xiàn)對(duì)絕對(duì)值電路的微調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高頻除塵電源的相電流檢測(cè)電路,其特征在于:第I運(yùn)算放大器Ull和第2運(yùn)算放大器U12采用的是型號(hào)為⑶U90-20721的集成運(yùn)算放大器;第2電阻 R2 到時(shí)第 10 電阻 RlO 的阻值分別為 10 ^0>4.99 Α?、20 1 O、500 Q、10 iTO、10 ifQ、500 Ω、10 ΓΩ、4.99 第I 二極管Dl和第2 二極管D2的型號(hào)為ΙΝ4148的二極管,電容C2 為 10pF。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻除塵電源的相電流檢測(cè)電路,其特征在于:所述的光耦隔離電路(3)包括:運(yùn)算放大器U21、運(yùn)算放大器U41、光耦U3、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電容C3、電容C4,其中:電阻Rll與運(yùn)算放大器U21負(fù)相連接,電容C3并聯(lián)在運(yùn)算放大器U21的負(fù)相與輸出端之間,電阻R12連接運(yùn)算放大器U21輸出端與光耦U3的I號(hào)引腳,運(yùn)算放大器U21負(fù)相接模擬地,電容C4與電阻R13并聯(lián)后接在運(yùn)算放大器U41輸出端與負(fù)相之間,光耦U3的5腳與運(yùn)算放大器U41的負(fù)相接數(shù)字地,實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的隔離,減少了信號(hào)干擾。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高頻除塵電源的相電流檢測(cè)電路,其特征在于:運(yùn)算放大器U21、運(yùn)算放大器U41采用型號(hào)為⑶U90-20721的集成運(yùn)算放大器,光耦U3的型號(hào)為HCNR201,電阻R11、電阻Rl2、電阻Rl3的阻值分別為10 JfO>510 Ω、10 ;電容C3、電容C4的大小都為10pF。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻除塵電源的相電流檢測(cè)電路,其特征在于:所述的限幅濾波電路(4)包括:穩(wěn)壓二極管D3、電阻R14和電容C5,其中電容C5和穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)后,一端接數(shù)字地另一端和電阻R14相連,電阻R14和電容C5組成低通濾波器,且電阻R14同時(shí)兼具限流作用,穩(wěn)壓二極管D3起到限幅的作用,共同作用使輸出信號(hào)更加平滑可靠。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高頻除塵電源的相電流檢測(cè)電路,其特征在于:穩(wěn)壓二極管D3的限幅值為5.1V,電阻R14的值為10 ? Ω電容C5的值為10uF。
【文檔編號(hào)】G01R31/42GK104198799SQ201410467031
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】陳 峰, 張磊, 曾慶軍, 孫國(guó)平 申請(qǐng)人:江蘇容天機(jī)電科技有限公司