本申請(qǐng)實(shí)施例涉及電源，更具體地，涉及一種紋波信號(hào)處理電路、高壓電源電路和高壓電源設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、紋波信號(hào)(也稱為“紋波”)是一種復(fù)雜的雜波信號(hào)，它是圍繞輸出的直流電壓上下來回波動(dòng)的周期性信號(hào)。然而，紋波信號(hào)的周期和振幅并不是定值，而是隨著時(shí)間變化，并且不同電源的紋波波形也不同。紋波信號(hào)是一種非理想直流信號(hào)，存在交流成分。這些交流成分可能對(duì)電路的正常工作產(chǎn)生負(fù)面影響，例如導(dǎo)致輸出電壓或電流出現(xiàn)波動(dòng)、噪聲等問題，嚴(yán)重時(shí)甚至可能影響設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。因此，在電力電子裝置的設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行過程中，需要對(duì)紋波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以確保輸出信號(hào)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

2、現(xiàn)有的紋波檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)低頻段的紋波信號(hào)的方法是將紋波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后通過上位機(jī)軟件間接觀測(cè)紋波信號(hào)。這種方式需要增加額外的采樣調(diào)理電路將紋波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)且無法直觀觀測(cè)到紋波信號(hào)是否異常。因此，如何實(shí)現(xiàn)低頻段波紋信號(hào)的檢測(cè)是當(dāng)前亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種紋波信號(hào)處理電路、高壓電源電路和高壓電源設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)低頻紋波信號(hào)的檢測(cè)。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種紋波信號(hào)處理電路，該電路包括：高通濾波器、電壓跟隨電路，其中，該高通濾波器，用于獲取電壓輸入信號(hào)，輸出所述電壓輸入信號(hào)中的紋波信號(hào)，該電壓跟隨電路，用于接收該紋波信號(hào)，進(jìn)行阻抗變換，并將輸出信號(hào)輸出至該示波器。

3、如果高通濾波器的輸出直接接入示波器，那么高通濾波器的電阻就會(huì)與示波器的內(nèi)阻并聯(lián)，減少高通濾波器的等效電阻，從而無法檢測(cè)到低頻率的紋波信號(hào)。如果接入電壓跟隨電路，那么高通濾波器的等效電阻的阻值是高通濾波器的內(nèi)部電阻與電壓跟隨電路的電阻并聯(lián)后的阻值。因此，如果接入電壓跟隨電路，那么高通濾波器的等效電阻不會(huì)受到示波器內(nèi)阻影響。在高通濾波器的電容一定時(shí)，高通濾波器的內(nèi)部電阻的阻值越大高通濾波器的截止頻率越低。因此，通過電壓跟隨電路可以降低高通濾波器的截止頻率，使得該示波器可以檢測(cè)到更低頻率的紋波信號(hào)。例如，當(dāng)上述技術(shù)方案應(yīng)用到10kv高壓電源中，可以通過示波器觀測(cè)到該高壓電源輸出存在40mv左右的抖動(dòng)。

4、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該紋波信號(hào)處理電路還包括：保護(hù)電路，該保護(hù)電路一端與該高通濾波器耦合，該保護(hù)電路的另一端與該電壓跟隨電路的耦合，該保護(hù)電路用于對(duì)該電壓跟隨電路進(jìn)行過壓保護(hù)。

5、上述技術(shù)方案增加了保護(hù)電路，從而可以對(duì)電壓跟隨電路進(jìn)行保護(hù)。避免在某些場(chǎng)景下(例如高壓信號(hào)發(fā)生短路)形成的高壓對(duì)電壓跟隨電路造成的損害。

6、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該電路還包括檢測(cè)電路，該檢測(cè)電路用于獲取紋波信號(hào)，根據(jù)該紋波信號(hào)確定是否發(fā)生微放電事件。

7、高壓電源電路長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)發(fā)生微放電事件可能會(huì)導(dǎo)致絕緣損壞，導(dǎo)致高壓電源電路打火，損壞電路。因此，上述技術(shù)方案進(jìn)一步增加了能夠檢測(cè)是否發(fā)生微放電事件的檢測(cè)電路，從而可以檢測(cè)微放電事件。這樣，可以在檢測(cè)到微放電事件的時(shí)候進(jìn)行相應(yīng)的處理。例如，將高壓電源電路的輸入關(guān)閉。

8、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該檢測(cè)電路包括預(yù)處理電路和比較電路，該預(yù)處理電路，用于獲取該紋波信號(hào)，將所述紋波信號(hào)中非預(yù)設(shè)尖峰方向的第一尖峰信號(hào)轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)尖峰方向的第二尖峰信號(hào)，并將該第二尖峰信號(hào)輸出至該比較電路，其中該預(yù)設(shè)尖峰方向是下降尖峰信號(hào)或上升尖峰信號(hào)；該比較電路，用于比較該第二尖峰信號(hào)和微放電參考值，確定是否發(fā)生該微放電事件。

9、用于檢測(cè)微放電事件的尖峰信號(hào)包括上升尖峰信號(hào)和下降尖峰信號(hào)。上升尖峰信號(hào)和下降尖峰信號(hào)對(duì)應(yīng)不同的微放電參考值。上述技術(shù)方案通過預(yù)處理電路將尖峰信號(hào)轉(zhuǎn)換為與微放電參考值同向的尖峰信號(hào)。例如，將下降尖峰轉(zhuǎn)換為上升尖峰信號(hào)，維持上升尖峰信號(hào)不變。這樣，可以只需要一個(gè)微放電參考值就可以判斷是否發(fā)生微放電事件，從而可以簡(jiǎn)化比較電路的設(shè)計(jì)。

10、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該預(yù)處理電路包括：第一電阻、第二電阻和運(yùn)算放大器，其中該第一電阻的第一端口與該運(yùn)算放大器的反向輸入端相連；該第二電阻的第一端口與該反向輸入端相連；該第二電阻的第二端口與該運(yùn)算放大器的輸出端相連；該第一電阻的第二端口用于獲取該紋波信號(hào)，該運(yùn)算放大器的同向輸入端用于接地；該第一運(yùn)算放大器的輸出端用于輸出該第二尖峰信號(hào)。

11、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該保護(hù)電路包括以下元件中的至少一種：氣體放電管、第三電阻、或者，瞬態(tài)電壓抑制tvs二極管。

12、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該保護(hù)電路包括該氣體放電管、該第三電阻和該tvs二極管，該第三電阻的第一端口與該氣體放電管的第一端口相連，該第三電阻的第二端口與該tvs二極管的第一端口相連，該氣體放電管的第二端口與該tvs二極管的第二端口相連。

13、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該阻抗變換能夠使得該高通濾波器的內(nèi)部電阻與該示波器的內(nèi)阻解耦。這樣，該高通濾波器的等效電阻與該高通濾波器的內(nèi)部電阻相關(guān)，而與該示波器的內(nèi)阻無關(guān)。該示波器的內(nèi)阻不會(huì)影響該高通濾波器的截至頻率。

14、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種高壓電源電路，該高壓電源電路包含第一方面或第一方面的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的紋波信號(hào)處理電路。

15、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種高壓電源設(shè)備，該高壓電源設(shè)備包含第二方面中的高壓電源電路。

技術(shù)特征：

1.一種紋波信號(hào)處理電路，其特征在于，所述電路包括：高通濾波器、電壓跟隨電路，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紋波信號(hào)處理電路，其特征在于，所述紋波信號(hào)處理電路還包括：保護(hù)電路，所述保護(hù)電路一端與所述高通濾波器耦合，所述保護(hù)電路的另一端與所述電壓跟隨電路的耦合，所述保護(hù)電路用于對(duì)所述電壓跟隨電路進(jìn)行過壓保護(hù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，其特征在于，所述電路還包括檢測(cè)電路，所述檢測(cè)電路用于獲取所述紋波信號(hào)，根據(jù)所述紋波信號(hào)確定是否發(fā)生微放電事件。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于，所述檢測(cè)電路包括預(yù)處理電路和比較電路，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，所述預(yù)處理電路包括：第一電阻、第二電阻和運(yùn)算放大器，其中

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電路，其特征在于，所述保護(hù)電路包括以下元件中的至少一種：氣體放電管、第三電阻、或者，瞬態(tài)電壓抑制tvs二極管。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于，所述保護(hù)電路包括所述氣體放電管、所述第三電阻和所述tvs二極管，所述第三電阻的第一端口與所述氣體放電管的第一端口相連，所述第三電阻的第二端口與所述tvs二極管的第一端口相連，所述氣體放電管的第二端口與所述tvs二極管的第二端口相連。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電路，其特征在于，所述阻抗變換能夠使得所述高通濾波器的內(nèi)部電阻與所述示波器的內(nèi)阻解耦。

9.一種高壓電源電路，其特征在于，所述高壓電源電路包含如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的紋波信號(hào)處理電路。

10.一種高壓電源設(shè)備，其特征在于，所述高壓電源設(shè)備包含如權(quán)利要求9所述的高壓電源電路。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種紋波信號(hào)處理電路、高壓電源電路和高壓電源設(shè)備，該紋波信號(hào)處理電路包括：高通濾波器、電壓跟隨電路，其中，該高通濾波器，用于獲取電壓輸入信號(hào)，輸出該電壓輸入信號(hào)中的紋波信號(hào)，該電壓跟隨電路，用于接收該紋波信號(hào)，進(jìn)行阻抗變換，并將輸出信號(hào)輸出至示波器。上述技術(shù)方案中，該高通濾波器的等效電阻等于該高通濾波器的內(nèi)部電阻與該電壓跟隨電路的電阻并聯(lián)后的電阻。這樣，高通濾波器的等效電阻不會(huì)受到示波器內(nèi)阻影響。在高通濾波器的電容一定時(shí)，高通濾波器的內(nèi)部電阻的阻值越大高通濾波器的截止頻率越低，該示波器可以檢測(cè)到的紋波信號(hào)的頻率更低。

技術(shù)研發(fā)人員：羅云龍,產(chǎn)竹標(biāo),李勇,田豐
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華為技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26