一種電量隔離傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電量隔離傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電量隔離傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，為優(yōu)化能源供應(yīng)效率，一些大功率系統(tǒng)采用了較高的工作電壓。例如高鐵與城軌的機車牽引系統(tǒng)，我國目前以直流750V、1500V為主流，國外最高牽引電壓高達(dá)3600V ;除此之外，大功率變頻或逆變控制器、航天直流高壓配電系統(tǒng)、科研用強磁場高壓線圈等，都可能工作在高壓驅(qū)動模式。對于這類系統(tǒng)的監(jiān)測，一方面，根據(jù)安全要求，工作電壓高了，為保障人身與設(shè)備的安全，隔離電壓也須相應(yīng)提高，如地鐵牽引系統(tǒng)要求隔離耐壓在1kVAC以上；另一方面，相對于低壓小功率系統(tǒng)，該類系統(tǒng)中可能存在雙極性、高共模電壓信號，需要隔離耐壓更高、可靠性更高的監(jiān)測產(chǎn)品。
[0003]電磁隔離式脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulat1n,PffM)技術(shù)，傳遞的是脈寬信號，傳輸準(zhǔn)確度幾乎不受漏感影響，本應(yīng)該非常適合高隔離監(jiān)測場合，然而，長期以來，實現(xiàn)高精度的PWM調(diào)制解調(diào)技術(shù)難度很大，產(chǎn)品溫度性能差，可靠性低，尤其是在有成本控制的前提下，以至于國內(nèi)外極少見成功應(yīng)用于量產(chǎn)的高精度工業(yè)產(chǎn)品。長期以來，國內(nèi)鐵路行業(yè)主要靠引進(jìn)國外廠商傳感器，近年來，雖國內(nèi)也有見個別廠家推出了直流高壓高隔離產(chǎn)品，但測量準(zhǔn)確度只到0.5級，與國外產(chǎn)品還有一定差距。
[0004]因此，如何提供一種高精度和高可靠性的電量隔離傳感器是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種電量隔離傳感器，本發(fā)明提供的電量隔離傳感器采用閉環(huán)的PffM調(diào)制方式，實現(xiàn)直流輸入信號對PWM調(diào)制信號的線性脈寬調(diào)制，實現(xiàn)了電量隔離傳感器的高隔離，提高了電量隔離傳感器的精度和可靠性。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電量隔離傳感器，包括:
[0007]PffM閉環(huán)調(diào)制電路，用于依據(jù)直流輸入信號、采用閉環(huán)控制生成PffM調(diào)制信號；
[0008]變壓器，用于將所述PffM調(diào)制信號中的脈寬信息耦合到PffM解調(diào)電路；
[0009]所述PffM解調(diào)電路，用于對所述脈寬信息進(jìn)行解調(diào)，得到并輸出直流輸出信號。
[0010]優(yōu)選地，所述PffM閉環(huán)調(diào)制電路包括方波振蕩電路、第一濾波電路、第二反相器、第二濾波電路、積分運算放大器、R3、R5、C5以及參考電壓給定裝置，其中:
[0011]所述方波振蕩電路與所述第一濾波電路的輸入端連接，所述第一濾波電路的輸出端與所述第二反相器的輸入端連接，所述第二反相器的輸出端分別與所述第二濾波電路的輸入端以及通過所述C5與所述變壓器的輸入端連接，所述直流輸入信號通過所述R5與所述第二濾波電路的輸出端信號疊加后送至所述積分運算放大器的反向輸入端，所述積分運算放大器的同相輸入端與所述參考電壓給定裝置連接，所述積分運算放大器的輸出端經(jīng)過所述R3與所述第一濾波電路的輸出端連接。
[0012]優(yōu)選地，所述方波振蕩電路包括Rl、Cl以及第一反相器，其中:
[0013]所述Rl的第一端與所述Cl的第一端連接，所述Rl與所述Cl的公共端與所述第一反相器的輸入端連接，所述Cl的第二端接地，所述Rl的第二端與所述第一方向器的輸出端連接作為所述方波振蕩電路的輸出端。
[0014]優(yōu)選地，所述第一濾波電路包括R2和C2，其中:
[0015]所述R2的第一端與所述方波振蕩電路的輸出端連接，所述R2的第二端與所述C2的第一端連接，所述C2的第二端接地，所述R2的第一端作為所述第一濾波電路的輸入端，所述R2與所述C2的公共端作為所述第一濾波電路的輸出端。
[0016]優(yōu)選地，所述第二濾波電路包括R4和C4，其中:
[0017]所述R4的第一端與所述第二反相器的輸出端連接，所述R4的第二端與所述C4的第一端連接，所述C4的第二端接地，所述R4的第一端作為所述第二濾波器的輸入端，所述R4和所述C4的公共端作為所述第二濾波電路的輸出端。
[0018]優(yōu)選地，所述積分運算放大器包括運算放大器和C3，其中:
[0019]所述C3的第一端與所述運算放大器的反向輸入端連接，所述C3的第二端與所述運算放大器的輸出端連接作為所述積分運算放大器的輸出端。
[0020]優(yōu)選地，所述PffM解調(diào)電路包括PffM波解調(diào)裝置，所述PffM波解調(diào)裝置包括R6、R7、尺8、1?9、第一三極管01、第二三極管Q2以及D觸發(fā)器，其中:
[0021]所述R6的第一端與所述變壓器的輸出端正極連接，所述R6與所述變壓器的輸出端正極的公共端分別與所述第一三極管Ql的發(fā)射極以及所述第二三極管Q2的基極連接，所述R6的第二端與所述R7的第一端連接并接地，所述R7的第二端與所述變壓器的輸出端負(fù)極連接，所述R7以及所述變壓器的輸出端負(fù)極的公共端分別與所述第一三極管Ql的基極以及所述第二三極管Q2的發(fā)射極連接；所述R8的第一端分別與所述第一三極管Ql的集電極、所述D觸發(fā)器的置位端SD連接，所述R8的第二端與所述R9的第一端連接并接電源，所述R9的第二端分別與所述第二三極管Q2集電極、所述D觸發(fā)器的復(fù)位端CD連接，所述D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)端D和時鐘端CLK均接地。
[0022]優(yōu)選地，所述PffM解調(diào)電路還包括低通濾波器以及直流信號輸出模塊，其中:
[0023]所述低通濾波器的輸入端與所述D觸發(fā)器的輸出端PO連接，所述低通濾波器的輸出端與所述直流信號輸出模塊的輸入端連接，所述直流信號輸出模塊的輸出端輸出所述直流輸出信號。
[0024]優(yōu)選地，所述變壓器為PCB無磁芯耦合變壓器。
[0025]本發(fā)明提供的一種電量隔離傳感器，包括PffM閉環(huán)調(diào)制電路、變壓器、以及PffM解調(diào)電路，PffM閉環(huán)調(diào)制電路依據(jù)直流輸入信號、采用閉環(huán)控制生成PffM調(diào)制信號；變壓器將PWM調(diào)制信號中的脈寬信息耦合到PWM解調(diào)電路；PWM解調(diào)電路用于對脈寬信息進(jìn)行解調(diào)，得到并輸出直流輸出信號?？梢?，本發(fā)明提供的電量隔離傳感器采用閉環(huán)的PWM調(diào)制方式，實現(xiàn)直流輸入信號對PWM調(diào)制信號的線性脈寬調(diào)制，實現(xiàn)了電量隔離傳感器的高隔離，提高了電量隔離傳感器的精度和可靠性。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對現(xiàn)有技術(shù)和實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本發(fā)明提供的一種電量隔離傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明提供的另一種電量隔離傳感器的電路圖。
【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明的核心是提供一種電量隔離傳感器，本發(fā)明提供的電量隔離傳感器采用閉環(huán)的PffM調(diào)制方式，實現(xiàn)直流輸入信號對PWM調(diào)制信號的線性脈寬調(diào)制，實現(xiàn)了電量隔離傳感器的高隔離，提高了電量隔離傳感器的精度和可靠性。
[0030]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]實施例一
[0032]請參照圖1，圖1為本發(fā)明提供的一種電量隔離傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]該電量隔離傳感器，包括:
[0034]PffM閉環(huán)調(diào)制電路11，用于依據(jù)直流輸入信號、采用閉環(huán)控制生成PWM調(diào)制信號；
[0035]變壓器12，用于將PffM調(diào)制信號中的脈寬信息耦合到PffM解調(diào)電路13 ；
[0036]PffM解調(diào)電路13，用于對脈寬信息進(jìn)行解調(diào)，得到并輸出直流輸出信號。
[0037]本發(fā)明提供的一種電量隔離傳感器，包括PffM閉環(huán)調(diào)制電路、變壓器、以及PffM解調(diào)電路，PffM閉環(huán)調(diào)制電路依據(jù)直流輸入信號、采用閉環(huán)