直流電源系統(tǒng)母線電壓交流分量檢測(cè)電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型給出成本低，體積小，絕緣性能好，檢測(cè)可靠、準(zhǔn)確的直流電源系統(tǒng)母線電壓交流分量檢測(cè)電路，其特征是，包括由前至后依次連接的分壓電路、隔直電容C1、濾波電容C2、隔離電路和調(diào)理電路，分壓電路對(duì)正母線BUS+和負(fù)母線BUS-之間的電壓進(jìn)行分壓，隔直電容C1隔離電壓中的直流分量，濾波電容C2濾除高頻干擾，輸出純凈的交流小信號(hào)到隔離電路的輸入端，調(diào)理電路將隔離電路輸出端的隔離信號(hào)調(diào)理后輸出供計(jì)算。本檢測(cè)電路可實(shí)現(xiàn)直流電壓紋波檢測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整流、充電模塊的性能，還可以作為直流電源系統(tǒng)檢測(cè)模塊的一個(gè)檢測(cè)功能，集成到一個(gè)大的檢測(cè)模塊中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】直流電源系統(tǒng)母線電壓交流分量檢測(cè)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及直流電源系統(tǒng)母線電壓交流分量檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站、通信機(jī)房、數(shù)據(jù)中心綜合布線時(shí)，存在直流電源(例如通信電源、高壓直流、電力操作電源)系統(tǒng)和交流電源系統(tǒng)交叉布線的情況，有可能發(fā)生交直流系統(tǒng)串接、混接的情況。在繼電保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，為模擬外部回路動(dòng)作，經(jīng)常需要短接某些回路，也有可能誤將交流帶電端子與直流帶電端子混接。
[0003]交、直流電源系統(tǒng)串接、混接，不僅引入了直流母線工頻干擾，損害蓄電池壽命，而且會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)誤動(dòng)作或拒動(dòng)作，直流系統(tǒng)絕緣檢測(cè)誤報(bào)警，故交、直流電源系統(tǒng)串接、混接直接影響直流電源系統(tǒng)的安全運(yùn)行，因此，需對(duì)直流電源系統(tǒng)的母線電壓的交流分量進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，當(dāng)交、直流電源系統(tǒng)發(fā)生串接、混接故障時(shí)，及時(shí)、可靠地報(bào)警，為檢修人員查找故障提供依據(jù)很有必要。
[0004]目前直接用耐壓較高(如耐壓值為600V)的兩個(gè)濾波電容分別直接接在正母線對(duì)地之間和負(fù)母線對(duì)地之間，分別對(duì)地隔離直流電壓實(shí)現(xiàn)正負(fù)母線交流分量檢測(cè)，這樣做一來(lái)耐壓高的電容成本高，體積大，不利于安裝在狹小的檢測(cè)模塊內(nèi)，且可靠性低，影響直流系統(tǒng)絕緣檢測(cè)性能，二來(lái)相當(dāng)于增大了直流電源系統(tǒng)的分布電容，影響直流電源系統(tǒng)的絕緣檢測(cè)性能，萬(wàn)一濾波電容被擊穿，就會(huì)導(dǎo)致直流高壓直接灌入檢測(cè)裝置，發(fā)生接地故障，這不但會(huì)損壞檢測(cè)模塊本身，而且可能造成系統(tǒng)其它部件發(fā)生漏電危險(xiǎn)，使事故擴(kuò)大化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是給出成本低，體積小，絕緣性能好，檢測(cè)可靠、準(zhǔn)確的直流電源系統(tǒng)母線電壓交流分量檢測(cè)電路。
[0006]為此給出直流電源系統(tǒng)母線電壓交流分量檢測(cè)電路，其特征是，包括由前至后依次連接的分壓電路、隔直電容Cl、濾波電容C2、隔離電路和調(diào)理電路，分壓電路對(duì)正母線BUS+和負(fù)母線BUS-之間的電壓進(jìn)行分壓，隔直電容Cl隔離電壓中的直流分量，濾波電容C2濾除高頻干擾，輸出純凈的交流小信號(hào)到隔離電路的輸入端，調(diào)理電路將隔離電路輸出端的隔離信號(hào)調(diào)理后輸出供計(jì)算。
[0007]有益效果:
[0008](I)直流電源系統(tǒng)母線電壓經(jīng)分壓后接入隔直電容Cl，降低了對(duì)隔直電容Cl耐壓等級(jí)的要求，從而降低了隔直電容Cl的成本和體積，符合檢測(cè)模塊小型化及模塊化要求；
[0009](2)由于隔直電容Cl并不直接接在正母線BUS+和負(fù)母線BUS-之間，即使隔直電容Cl被擊穿，也不會(huì)影響直流電源系統(tǒng)的絕緣檢測(cè)性能，使交流電壓分量檢測(cè)的復(fù)雜性、可靠性得以降低；
[0010](3)經(jīng)分壓后，可選用耐壓低的濾波電容C2—例如普通的貼片電容即可實(shí)現(xiàn)，濾波輸出純凈的交流小信號(hào)到隔離電路的輸入端；
[0011](4)隔離電路提高了檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性，實(shí)現(xiàn)交流分量實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，可檢測(cè)交流電壓瞬時(shí)值；
[0012](5)隔除直流電壓后的交流信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)理，提高了交流分量檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0013]本檢測(cè)電路可實(shí)現(xiàn)直流電壓紋波檢測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整流、充電模塊的性能，還可以作為直流電源系統(tǒng)檢測(cè)模塊的一個(gè)檢測(cè)功能，集成到一個(gè)大的檢測(cè)模塊中，因此本檢測(cè)電路的實(shí)際成本可以更低。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是直流電源系統(tǒng)母線電壓交流分量檢測(cè)電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1，正母線BUS+和負(fù)母線BUS-之間的電壓由電阻R1、電阻R2分壓，經(jīng)隔直電容Cl、電阻R3隔離直流電壓，分離出其中的交流分量。高電壓經(jīng)分壓后進(jìn)行檢測(cè)，可選用耐壓低的電容C2進(jìn)行濾波，如普通的貼片電容即可實(shí)現(xiàn)。被分離出的交流電壓分量經(jīng)電阻R4、濾波電容C2濾除高頻干擾，輸出純凈的交流小信號(hào)到主要由線性光耦opto構(gòu)成的隔離電路的輸入端。當(dāng)輸入電壓過(guò)高時(shí)，線性光耦opto內(nèi)部自動(dòng)保護(hù)。用線性光耦opto進(jìn)行隔離提高了檢測(cè)的可靠性。
[0016]本檢測(cè)電路的調(diào)理電路包括接在隔離電路輸出端的差分放大電路、接在差分放大電路輸出端的濾波電路和接在差分放大電路與濾波電路之間的直流電壓偏置電路。隔離電路輸出端的毫伏級(jí)交流電壓隔離信號(hào)送由電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電容C3、電容C4及放大器Ul組成的差分放大電路放大，把交流電壓放大到適當(dāng)倍數(shù)。主要由偏置電壓端子VREF構(gòu)成的直流電壓偏置電路提供適當(dāng)?shù)闹绷麟妷浩?，最后?jīng)由跟隨器U2、電阻R12、電容C6構(gòu)成的濾波電路濾波后完成調(diào)理，輸出供CPU進(jìn)行交流電壓計(jì)算。本檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)了交流電壓分量的實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，可檢測(cè)交流電壓瞬時(shí)值。
【權(quán)利要求】
1.直流電源系統(tǒng)母線電壓交流分量檢測(cè)電路，其特征是，包括由前至后依次連接的分壓電路、隔直電容Cl、濾波電容C2、隔離電路和調(diào)理電路，分壓電路對(duì)正母線BUS+和負(fù)母線BUS-之間的電壓進(jìn)行分壓，隔直電容Cl隔離電壓中的直流分量，濾波電容C2濾除高頻干擾，輸出純凈的交流小信號(hào)到隔離電路的輸入端，調(diào)理電路將隔離電路輸出端的隔離信號(hào)調(diào)理后輸出供計(jì)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電路，其特征是，調(diào)理電路包括接在隔離電路輸出端的差分放大電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)電路，其特征是，調(diào)理電路還包括接在差分放大電路輸出端的濾波電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測(cè)電路，其特征是，調(diào)理電路還包括接在差分放大電路與濾波電路之間的直流電壓偏置電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電路，其特征是，隔離電路主要由線性光耦opto構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】G01R19/18GK203551651SQ201320659117
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】梁云龍, 王長(zhǎng)華, 李曉峰 申請(qǐng)人:廣東易事特電源股份有限公司