一種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電網(wǎng)電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在對(duì)交流電壓變送器輸出的交流電壓進(jìn)行AD采樣時(shí)，由于交流變壓器的輸出電壓為0-5V，而采樣芯片對(duì)輸入信號(hào)的電壓要求為0-3V，因此，需要對(duì)輸入采樣芯片中的信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，以滿足采樣要求，從而提供更加穩(wěn)定和有效的采樣信號(hào)，以保證電網(wǎng)電壓的同步信號(hào)處理。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中在對(duì)電網(wǎng)電壓在進(jìn)行采樣時(shí)輸入信號(hào)不夠穩(wěn)定的問(wèn)題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案:
[0005]—種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，包括第一電壓跟隨器電路單元、電平抬升電路單元、第二電壓跟隨器電路單元及輸入保護(hù)電路單元，其中，第一電壓跟隨器電路單元的輸入連接電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)，適于降低電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)的輸出阻抗，電平抬升電路單元連接第一電壓跟隨器電路單元，適于將經(jīng)第一電壓跟隨器電路單元輸出的電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)中圍繞零電平波動(dòng)的信號(hào)提升為單極性信號(hào)，第二電壓跟隨器電路單元連接電平抬升電路單元，適于對(duì)經(jīng)電平抬升電路單元輸出的單極性信號(hào)和電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)進(jìn)行電壓跟隨以降低輸出阻抗，保護(hù)電路單元連接第二電壓跟隨器電路單元，適于過(guò)濾由第二電壓跟隨器電路單元輸出的異常信號(hào)。
[0006]優(yōu)選地，第一電壓跟隨器電路單元由電阻Rl、電阻R2及電容Cl和運(yùn)算放大器Ul構(gòu)成，其中，電阻Rl的一端連接電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)，另一端分別連接電容Cl的正極運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端，電容Cl的負(fù)極分別接地和連接運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端，運(yùn)算放大器Ul的輸出端通過(guò)電阻R2連接運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端。
[0007]優(yōu)選地，電平抬升電路單元由電阻R3和電阻R4來(lái)構(gòu)成，電阻R3的一端連接一抬升電壓，另一端通過(guò)電阻R2連接運(yùn)算放大器Ul的輸出端并連接第二電壓跟隨器電路單元。
[0008]優(yōu)選地，第二電壓跟隨器電路單元由運(yùn)算放大器U2構(gòu)成，其中，運(yùn)算放大器U2的同相輸入端連接電平抬升電路單元，運(yùn)算放大器U2反相輸入端連接運(yùn)算放大器U2的輸出端，運(yùn)算放大器U2的輸出端連接輸入保護(hù)電路單元。
[0009]優(yōu)選地，輸入保護(hù)電路單元由二極管D1、二極管D2及電容C2構(gòu)成，其中，二極管Dl的負(fù)極連接一電源電壓，二極管Dl的正極連接二極管D2負(fù)極并通過(guò)一電阻R5連接第二電壓跟隨器電路單元中運(yùn)算放大器U2的輸出端，二極管D2的正極接地，且電容C2并聯(lián)連接在二極管D2的兩端。
[0010]優(yōu)選地，運(yùn)算放大器Ul和運(yùn)算放大器U2為運(yùn)算放大器芯片LF353。
[0011]如上所述，本實(shí)用新型至少具有以下有益效果:本實(shí)用新型可以對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行調(diào)理，從而使其能夠滿足后續(xù)采樣的要求，并對(duì)電網(wǎng)電壓中可能影響采樣的干擾信號(hào)進(jìn)行了抑制和排除，保證了后續(xù)采樣的安全性和穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1顯示為一種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路的原理圖。
[0013]圖2顯示為電網(wǎng)電壓采樣輸入電路的一種具體實(shí)施電路圖。
[0014]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0015]10第一電壓跟隨器電路單元
[0016]20電平抬升電路單元
[0017]30第二電壓跟隨器電路單元
[0018]40輸入保護(hù)電路單元
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過(guò)另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0020]需要說(shuō)明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本實(shí)用新型中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0021]在對(duì)交流電壓變送器輸出的交流電壓進(jìn)行AD采樣時(shí)，由于交流變壓器的輸出電壓為0-5V，而采樣芯片對(duì)輸入信號(hào)的電壓要求為0-3V，因此，需要對(duì)輸入采樣芯片中的信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，以滿足采樣要求，從而提供更加穩(wěn)定和有效的采樣信號(hào)，以保證電網(wǎng)電壓的同步信號(hào)處理。
[0022]實(shí)施例1
[0023]請(qǐng)參見(jiàn)圖1，為一種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路的原理圖，如圖所示，該電網(wǎng)電壓采樣輸入電路包括第一電壓跟隨器電路單元10、電平抬升電路單元20、第二電壓跟隨器電路單元30及輸入保護(hù)電路單元40，其中，第一電壓跟隨器電路單元10的輸入連接電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)，適于降低電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)的輸出阻抗，電平抬升電路單元20連接第一電壓跟隨器電路單元10，適于將經(jīng)第一電壓跟隨器電路單元10輸出的電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)中圍繞零電平波動(dòng)的信號(hào)提升為單極性信號(hào)，第二電壓跟隨器電路單元30連接電平抬升電路單元20，適于對(duì)經(jīng)電平抬升電路單元20輸出的單極性信號(hào)和電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)進(jìn)行電壓跟隨以降低輸出阻抗，保護(hù)電路單元連接第二電壓跟隨器電路單元30，適于過(guò)濾由第二電壓跟隨器電路單元30輸出的異常信號(hào)。
[0024]如圖2所示，為電網(wǎng)電壓采樣輸入電路的一種具體實(shí)施電路圖，如圖所示，可以由電阻R1、電阻R2及電容Cl和運(yùn)算放大器Ul構(gòu)成第一電壓跟隨器電路單元10，其中，電阻Rl的一端連接電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)，另一端分別連接電容Cl的正極運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端，電容Cl的負(fù)極分別接地和連接運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端，運(yùn)算放大器Ul的輸出端通過(guò)電阻R2連接運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端。
[0025]另外，可以由電阻R3和電阻R4來(lái)構(gòu)成電平抬升電路單元20，電阻R3的一端連接一抬升電壓，另一端通過(guò)電阻R2連接運(yùn)算放大器Ul的輸出端并連接第二電壓跟隨器電路單元30 ο
[0026]此外，可以由運(yùn)算放大器U2構(gòu)成第二電壓跟隨器電路單元30，其中，運(yùn)算放大器U2的同相輸入端連接電平抬升電路單元20，運(yùn)算放大器U2反相輸入端連接運(yùn)算放大器U2的輸出端，運(yùn)算放大器U2的輸出端連接輸入保護(hù)電路單元40。
[0027]最后，可以由二極管D1、二極管D2及電容C2構(gòu)成輸入保護(hù)電路單元40，其中二極管的負(fù)極連接一電源電壓(3.3V)，二極管Dl的正極連接二極管D2負(fù)極并通過(guò)一電阻R5連接第二電壓跟隨器電路單元30中運(yùn)算放大器U2的輸出端，二極管D2的正極接地，且電容C2并聯(lián)連接在二極管D2的兩端。
[0028]在具體實(shí)施中，電阻Rl的阻值為10Κ，電容Cl的電容值為0.0luF，二者構(gòu)成一濾波電路，使其濾波單元電路的時(shí)間常數(shù)可以遠(yuǎn)小于系統(tǒng)的輸出頻率，從而可以使誤差忽略不計(jì)。另外，電阻R2，電阻R3，電阻R4的阻值均為1K，而電阻R5的阻值為IK。
[0029]此外，運(yùn)算放大器Ul和運(yùn)算放大器U2優(yōu)選采用運(yùn)算放大器芯片LF353，電容C2的電容值也優(yōu)選為0.0luF，其作用是用于抑制干擾。其中，電阻Rl的作用也在于抑制干擾。
[0030]綜上所述，本實(shí)用新型可以對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行調(diào)理，從而使其能夠滿足后續(xù)采樣的要求，并對(duì)電網(wǎng)電壓中可能影響采樣的干擾信號(hào)進(jìn)行了抑制和排除，保證了后續(xù)采樣的安全性和穩(wěn)定性。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0031]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，其特征在于:包括第一電壓跟隨器電路單元、電平抬升電路單元、第二電壓跟隨器電路單元及輸入保護(hù)電路單元，其中，第一電壓跟隨器電路單元的輸入連接電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)，適于降低電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)的輸出阻抗，電平抬升電路單元連接第一電壓跟隨器電路單元，適于將經(jīng)第一電壓跟隨器電路單元輸出的電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)中圍繞零電平波動(dòng)的信號(hào)提升為單極性信號(hào)，第二電壓跟隨器電路單元連接電平抬升電路單元，適于對(duì)經(jīng)電平抬升電路單元輸出的單極性信號(hào)和電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)進(jìn)行電壓跟隨以降低輸出阻抗，保護(hù)電路單元連接第二電壓跟隨器電路單元，適于過(guò)濾由第二電壓跟隨器電路單元輸出的異常信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，其特征在于:第一電壓跟隨器電路單元由電阻R1、電阻R2及電容Cl和運(yùn)算放大器Ul構(gòu)成，其中，電阻Rl的一端連接電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)，另一端分別連接電容Cl的正極運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端，電容Cl的負(fù)極分別接地和連接運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端，運(yùn)算放大器Ul的輸出端通過(guò)電阻R2連接運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，其特征在于:電平抬升電路單元由電阻R3和電阻R4來(lái)構(gòu)成，電阻R3的一端連接一抬升電壓，另一端通過(guò)電阻R2連接運(yùn)算放大器Ul的輸出端并連接第二電壓跟隨器電路單元。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，其特征在于:第二電壓跟隨器電路單元由運(yùn)算放大器U2構(gòu)成，其中，運(yùn)算放大器U2的同相輸入端連接電平抬升電路單元，運(yùn)算放大器U2反相輸入端連接運(yùn)算放大器U2的輸出端，運(yùn)算放大器U2的輸出端連接輸入保護(hù)電路單元。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，其特征在于:輸入保護(hù)電路單元由二極管Dl、二極管D2及電容C2構(gòu)成，其中，二極管Dl的負(fù)極連接一電源電壓，二極管Dl的正極連接二極管D2負(fù)極并通過(guò)一電阻R5連接第二電壓跟隨器電路單元中運(yùn)算放大器U2的輸出端，二極管D2的正極接地，且電容C2并聯(lián)連接在二極管D2的兩端。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，其特征在于:運(yùn)算放大器Ul和運(yùn)算放大器U2為運(yùn)算放大器芯片LF353。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，包括第一電壓跟隨器電路單元、電平抬升電路單元、第二電壓跟隨器電路單元及輸入保護(hù)電路單元，其中，第一電壓跟隨器電路單元的輸入連接電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)，適于降低電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)的輸出阻抗，電平抬升電路單元連接第一電壓跟隨器電路單元，適于將經(jīng)第一電壓跟隨器電路單元輸出的電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)中圍繞零電平波動(dòng)的信號(hào)提升為單極性信號(hào)，第二電壓跟隨器電路單元適于對(duì)經(jīng)電平抬升電路單元輸出的單極性信號(hào)和電網(wǎng)電壓輸入信號(hào)進(jìn)行電壓跟隨以降低輸出阻抗，保護(hù)電路單元適于過(guò)濾由第二電壓跟隨器電路單元輸出的異常信號(hào)，本實(shí)用新型可以對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行調(diào)理，從而使其能夠滿足后續(xù)采樣的要求。
【IPC分類】G01R19/25
【公開(kāi)號(hào)】CN205176125
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521002506
【發(fā)明人】張秀宏, 龔偉, 羅賢鋒, 但炳木
【申請(qǐng)人】重慶臻遠(yuǎn)電氣有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月4日