一種核電站模擬量信號隔離分配裝置制造方法
【專利摘要】一種核電站模擬量信號隔離分配裝置，涉及電信號處理【技術領域】，所解決的是提高信號傳輸距離及抗電磁干擾能力的技術問題。該裝置包括信號轉換單元、運算放大器、場效應管、電源模塊，及多個隔離變壓器；模擬量信號通過信號轉換單元、運算放大器、場效應管后依次串接各個隔離變壓器的原邊繞組到電源模塊的輸出端，各隔離變壓器的副邊繞組各接一信號分配回路，每條信號分配回路中均接有輸出側濾波電感及輸出測濾波電容，每一信號分配回路的輸出側正負端構成一個分路信號輸出端口，并且各信號分配回路成并聯(lián)關系。本實用新型提供的裝置，特別適用于處理核電站模擬量信號。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及電信號處理技術，特別是涉及一種核電站模擬量信號隔離分配裝 置的技術。 -種核電站模擬量信號隔離分配裝置

【背景技術】
[0002] 在各類電站中，經(jīng)常需要將單路模擬量信號輸出到多個相關設備，傳統(tǒng)的模擬量 信號處理方式是將模擬量信號進行電磁隔離并分多路輸出。
[0003] 現(xiàn)有模擬量信號隔離分配裝置的電源輸出單元與信號隔離輸入單元是并聯(lián)設置 的，信號容易衰減，具有信號傳輸距離短及抗電磁干擾能力差的缺點。


【發(fā)明內容】

[0004] 針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種信 號傳輸距離遠，且抗電磁干擾能力強的核電站模擬量信號隔離分配裝置。
[0005] 為了解決上述技術問題，本實用新型所提供的一種核電站模擬量信號隔離分配 裝置，其特征在于：包括信號轉換單元、運算放大器、場效應管、電源模塊，及多個隔離變壓 器；
[0006] 所述信號轉換單元包括前級濾波回路，后級第一濾波回路、后級第二濾波回路；
[0007] 所述前級濾波回路的輸入端接到模擬量信號源，且在前級濾波回路的輸入端接有 信號側保險絲，前級濾波回路的輸出端接有信號側瞬態(tài)抑制二極管；
[0008] 所述后級第一濾波回路的輸入端接到前級濾波回路的輸出端，后級第一濾波回路 的輸出端正極分別接到場效應管的柵極、漏極，后級第一濾波回路的輸出端負極接地；
[0009] 所述后級第二濾波回路的輸入端經(jīng)一轉換電阻接到前級濾波回路的輸出端，后級 第二濾波回路的輸出端正極接到運算放大器的正相輸入端，后級第二濾波回路的輸出端負 極接地；
[0010] 所述運算放大器的輸出端分別接到場效應管的柵極、漏極，場效應管的漏極經(jīng)一 滑動變阻器接到自身的源極，場效應管的源極依次串接各個隔離變壓器的原邊繞組到電源 模塊的輸出端，每個隔離變壓器均在原邊繞組兩端之間接有一穩(wěn)壓二極管，且每個隔離變 壓器均在原邊繞組兩端各接有一輸入側濾波電感；
[0011] 各隔離變壓器的副邊繞組各接一信號分配回路，每條信號分配回路中均接有輸出 側濾波電感及輸出測濾波電容，每一信號分配回路的輸出側正負端構成一個分路信號輸出 端口。
[0012] 進一步的，所述電源模塊包括整流橋、電源變壓器；
[0013] 所述整流橋的輸入端經(jīng)一電源側保險絲接到外部電源，整流橋的輸出端經(jīng)一電源 側原邊濾波回路接到電源變壓器的原邊繞組，且在整流橋的輸出端接有一電源側瞬態(tài)抑制 二極管，電源變壓器的副邊繞組接一電源側副邊濾波回路，該電源側副邊濾波回路的輸出 端構成電源模塊的輸出端。
[0014] 本實用新型提供的核電站模擬量信號隔離分配裝置，各個隔離變壓器的原邊形成 信號隔離輸入部分，電源模塊與各個隔離變壓器的原邊串聯(lián)，使得隔離輸入側的信號不容 易衰減，其信號傳輸距離相對較遠，抗電磁干擾能力也較強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型實施例的核電站模擬量信號隔離分配裝置的電路圖。

【具體實施方式】
[0016] 以下結合【專利附圖】

【附圖說明】對本實用新型的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用 于限制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型 的保護范圍。
[0017] 如圖1所示，本實用新型實施例所提供的一種核電站模擬量信號隔離分配裝置， 其特征在于：包括信號轉換單元、運算放大器N1、場效應管V13、電源模塊U1，及四個隔離變 壓器 T1、T2、T3、T4 ;
[0018] 所述信號轉換單元包括前級濾波回路，后級第一濾波回路、后級第二濾波回路，其 中的后級第一濾波回路用于電流輸出，后級第二濾波回路用于電壓輸出；
[0019] 所述前級濾波回路由四個濾波電容Cl、C2、C3、C4及兩個濾波電阻Rl、R2組成，前 級濾波回路的輸入端Sin+、Sin-接到模擬量信號源，且在前級濾波回路的輸入端接有過電 流信號側保險絲FI、F2,前級濾波回路的輸出端接有過電壓信號側瞬態(tài)抑制二極管VI，前 級濾波回路的輸出端設有電流監(jiān)測端口 XI及電壓監(jiān)測端口 X2 ;
[0020] 所述后級第一濾波回路由四個濾波電容C5、C6、C7、C8及兩個濾波電阻R4、R5 組成，后級第一濾波回路的輸入端接到前級濾波回路的輸出端，后級第一濾波回路的輸出 端正極I_〇UT+分別接到場效應管V13的柵極、漏極，后級第一濾波回路的輸出端負極1_ OUT-接地；
[0021] 所述后級第二濾波回路由四個濾波電容C9、CIO、Cll、C12及兩個濾波電阻R6、R7 組成，后級第二濾波回路的輸入端經(jīng)一轉換電阻R3接到前級濾波回路的輸出端，后級第二 濾波回路的輸出端正極V_0UT+接到運算放大器N1的正相輸入端，后級第二濾波回路的輸 出端負極V_0UT-接地，運算放大器N1輸出端經(jīng)一反饋二極管V12接到自身的反相輸入端；
[0022] 所述運算放大器N1的輸出端分別接到場效應管V13的柵極、漏極，場效應管V13 的漏極經(jīng)一滑動變阻器R11接到自身的源極，場效應管V13的源極依次串接各個隔離變壓 器的原邊繞組到電源模塊的輸出端；
[0023] 隔離變壓器T1在原邊繞組兩端之間接有一穩(wěn)壓二極管V8,且隔離變壓器T1在原 邊繞組兩端各接有一輸入側濾波電感（L2、L4)，隔離變壓器T1的副邊繞組接一信號分配回 路，該信號分配回路中接有輸出側濾波電感L 3及輸出側濾波電容C 2 0，該信號分配回路的 輸出側正負端Soutl+、Soutl-構成第一個分路信號輸出端口；
[0024] 隔離變壓器T2在原邊繞組兩端之間接有一穩(wěn)壓二極管V9,且隔離變壓器T2在原 邊繞組兩端各接有一輸入側濾波電感（L5、L7)，隔離變壓器T2的副邊繞組接一信號分配回 路，該信號分配回路中接有輸出側濾波電感L6及輸出側濾波電容C21，該信號分配回路的 輸出側正負端Sout2+、Sout2-構成第二個分路信號輸出端口；
[0025] 隔離變壓器T3在原邊繞組兩端之間接有一穩(wěn)壓二極管V10,且隔離變壓器T3在原 邊繞組兩端各接有一輸入側濾波電感（L8、L10)，隔離變壓器Τ3的副邊繞組接一信號分配 回路，該信號分配回路中接有輸出側濾波電感L9及輸出側濾波電容C22，該信號分配回路 的輸出側正負端Sout3+、Sout3-構成第三個分路信號輸出端口；
[0026] 隔離變壓器T4在原邊繞組兩端之間接有一穩(wěn)壓二極管VII，且隔離變壓器T4在原 邊繞組兩端各接有一輸入側濾波電感（L11、L13)，隔離變壓器T4的副邊繞組接一信號分配 回路，該信號分配回路中接有輸出側濾波電感L12及輸出側濾波電容C23,該信號分配回路 的輸出側正負端Sout4+、Sout4-構成第四個分路信號輸出端口。
[0027] 本實用新型實施例中，所述電源模塊包括整流橋、電源變壓器T5 ;
[0028] 所述整流橋由四個整流二極管V3、V4、V5、V6構成，整流橋的輸入端經(jīng)一電源側保 險絲F3接到24V外部電源，整流橋的輸出端經(jīng)由濾波電阻R9、濾波電容C14組成的電源側 原邊濾波回路接到電源變壓器T5的原邊繞組，且在整流橋的輸出端接有一電源側瞬態(tài)抑 制二極管V7,電源變壓器T5的副邊繞組接一電源側副邊濾波回路，該電源側副邊濾波回路 由一個濾波電阻R10及兩個濾波電容C18、C19組成，電源側副邊濾波回路的輸出端構成電 源模塊的輸出端，電源側保險絲F3起到過壓和過流保護作用。
[0029] 本實用新型其它實施例中，所述隔離變壓器的數(shù)量也可以是二個、三個或四個以 上，所述信號轉換單元及電源模塊中的各個濾波回路都可以采用現(xiàn)有的能實現(xiàn)相同功能的 其它濾波回路替代，所述電源模塊中的整流橋也可以采用現(xiàn)有的能實現(xiàn)相同功能的其它整 流回路替代。
[0030] 本實用新型實施例用于將核電站的單路模擬量輸入信號轉換為多路模擬量輸出 信號，其工作原理如下：
[0031] 核電站的單路模擬量輸入信號通過信號轉換單元輸入到各個隔離變壓器的原邊， 由各個隔離變壓器實現(xiàn)電磁隔離，從而剔除掉輸入信號中因干擾而產生的雜波，使信號恢 復到理想狀態(tài)，各個隔離變壓器副邊的再生信號分別通過四條信號分配回路輸出，四條信 號分配回路相互獨立，其中的任意一路出現(xiàn)短路或斷路故障時，不影響其他三路的正常運 行；
[0032] 各個隔離變壓器原邊側的穩(wěn)壓二極管V8-V11對輸入到各個隔離變壓器的信號起 到過壓保護作用，各個隔離變壓器原邊側的輸入側濾波電感L2、L4、L5、L7、L8、L10、L11、L13 對高頻電流雜波起到抑制作用；
[0033] 信號轉換單元中時，通過兩個信號側保險絲FI、F2對模擬量輸入信號實現(xiàn)過流保 護，通過信號側瞬態(tài)抑制二極管VI對模擬量輸入信號實現(xiàn)過壓保護，模擬量輸入信號先由 前級濾波回路進行前級濾波，再由后級第一、第二濾波回路分別進行后級濾波后輸出，前級 濾波回路中的四個濾波電容C1、C2、C3、C4及后級第一、第二濾波回路中的濾波電容C5-C12 分別起到抑制共模和差模干擾的作用，轉換電阻R3及運算放大器N1用于將電流信號轉換 為電壓信號，滑動變阻器Rl 1用于微調電流、電壓值，起到補償和糾正作用，場效應管V13用 于驅動各個隔離變壓器；
[〇〇34] 本實用新型實施例具有高隔離電壓、多輸出通道、高精度信號、快速響應，抗干擾 能力強的特點，隔離電壓達到4KV AC，并且電源和信號輸入/輸出、信號輸入和信號輸出隔 離，多信號輸出通道之間隔離，一個通道輸入四個通道輸出、模擬量信號精度< ±2%。，可應 用于核電站儀表控制系統(tǒng)中，放置在安全殼外和緩環(huán)境中。
【權利要求】
1. 一種核電站模擬量信號隔離分配裝置，其特征在于：包括信號轉換單元、運算放大 器、場效應管、電源模塊，及多個隔離變壓器； 所述信號轉換單元包括前級濾波回路，后級第一濾波回路、后級第二濾波回路； 所述前級濾波回路的輸入端接到模擬量信號源，且在前級濾波回路的輸入端接有信號 側保險絲，前級濾波回路的輸出端接有信號側瞬態(tài)抑制二極管； 所述后級第一濾波回路的輸入端接到前級濾波回路的輸出端，后級第一濾波回路的輸 出端正極分別接到場效應管的柵極、漏極，后級第一濾波回路的輸出端負極接地； 所述后級第二濾波回路的輸入端經(jīng)一轉換電阻接到前級濾波回路的輸出端，后級第二 濾波回路的輸出端正極接到運算放大器的正相輸入端，后級第二濾波回路的輸出端負極接 地； 所述運算放大器的輸出端分別接到場效應管的柵極、漏極，場效應管的漏極經(jīng)一滑動 變阻器接到自身的源極，場效應管的源極依次串接各個隔離變壓器的原邊繞組到電源模塊 的輸出端，每個隔離變壓器均在原邊繞組兩端之間接有一穩(wěn)壓二極管，且每個隔離變壓器 均在原邊繞組兩端各接有一輸入側濾波電感； 各隔離變壓器的副邊繞組各接一信號分配回路，每條信號分配回路中均接有輸出側 濾波電感及輸出測濾波電容，每一信號分配回路的輸出側正負端構成一個分路信號輸出端 □。
2. 根據(jù)權利要求1所述的核電站模擬量信號隔離分配裝置，其特征在于：所述電源模 塊包括整流橋、電源變壓器； 所述整流橋的輸入端經(jīng)一電源側保險絲接到外部電源，整流橋的輸出端經(jīng)一電源側原 邊濾波回路接到電源變壓器的原邊繞組，且在整流橋的輸出端接有一電源側瞬態(tài)抑制二極 管，電源變壓器的副邊繞組接一電源側副邊濾波回路，該電源側副邊濾波回路的輸出端構 成電源模塊的輸出端。
【文檔編號】H03K19/094GK203851129SQ201420247022
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權日:2014年5月15日
【發(fā)明者】朱銘煜, 查章其, 王佳承, 傅曉光 申請人:國核自儀系統(tǒng)工程有限公司