一種升壓整流變壓器電流採樣電路的製作方法
2023-05-18 00:33:46 2
一種升壓整流變壓器電流採樣電路的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種升壓整流變壓器電流採樣電路，包括設置在整流變壓器次級輸出端的次級整流電路，與次級整流電路串聯連接的附加繞組整流電路和對整流變壓器次級輸出端電流進行採樣的電流採樣電路；附加繞組整流電路的輸入端串聯有與變壓器初級線圈降壓耦合的附加繞線組，附加繞線組和附加繞組整流電路的輸入端之間還串聯有電流互感器初級線圈，所述電流採樣電路上設置有電流互感器次級線圈，電流互感器初級線圈和電流互感器次級線圈耦合設置，電流採樣電路還設置有對流過電流互感器次級線圈的電流進行採樣的採樣模塊。本發明在低壓條件下進行採樣，安全性高，準確性高，適合生產應用。
【專利說明】一種升壓整流變壓器電流採樣電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電流採樣電路，尤其涉及的是一種用於對升壓整流變壓器次級高壓輸出端電流進行採樣的升壓整流變壓器電流採樣電路。
【背景技術】
[0002]實際生產中，升壓整流型變壓器的次級輸出端電壓較高，例如靜電場除油煙設備中的變壓器，其次級輸出端電壓可達到直流幾萬伏。為了對設備工作狀態進行監控，工作人員需要測量變壓器的實際工作狀態，就要對整流變壓器的輸出端的電流進行採樣。傳統的升壓整流變壓器電流採樣電路一般是將採樣電阻串聯接入變壓器的輸出端的電流迴路進行採樣，但是由於整流變壓器的輸出端電壓較高，採樣電參數需要經過隔離後再給邏輯控制迴路使用，或用霍爾元件對輸出電流進行隔離採樣，這些方法都會使成本高或電參數失真，並且存在安全隱患。
[0003]因此，現有技術還有待於改進和發展。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種升壓整流變壓器電流採樣電路，旨在解決傳統的採樣電路安成本高、失真度高等技術問題。
[0005]本發明的技術方案如下:一種升壓整流變壓器電流採樣電路，包括設置在整流變壓器次級輸出端的次級整流電路，其中，還包括與次級整流電路串聯連接的附加繞組整流電路和對整流變壓器次級輸出端電流進行採樣的電流採樣電路；
所述附加繞組整流電路的輸入端串聯有與變壓器初級線圈降壓耦合的附加繞線組，所述附加繞線組和附加繞組整流電路的輸入端之間還串聯有電流互感器初級線圈，所述電流採樣電路上設置有電流互感器次級線圈，所述電流互感器初級線圈和電流互感器次級線圈耦合設置，所述電流採樣電路還設置有對流過電流互感器次級線圈的電流進行採樣的採樣模塊。
[0006]所述的升壓整流變壓器電流採樣電路，其中，所述次級整流電路整流後的電壓正極連接附加繞組整流電路整流後的電壓負極，次級整流電路整流後的電壓負極外接負載，附加繞組整流電路整流後的電壓正極接地。
[0007]所述的升壓整流變壓器電流採樣電路，其中，所述次級整流電路整流後的電壓負極連接附加繞組整流電路整流後的電壓正極，次級整流電路整流後的電壓正極外接負載，附加繞組整流電路整流後的電壓負極接地。
[0008]所述的升壓整流變壓器電流採樣電路，其中，所述附加繞線組與初級線圈的匝數比為3:5。
[0009]所述的升壓整流變壓器電流採樣電路，其中，所述電流互感器初級線圈與電流互感器次級線圈的匝數比為1:1。
[0010]所述的升壓整流變壓器電流採樣電路，其中，所述電流互感器初級線圈與電流互感器次級線圈的匝數均為12匝。
[0011]所述的升壓整流變壓器電流採樣電路，其中，所述次級整流電路中的二極體採用
高壓二極體。
[0012]所述的升壓整流變壓器電流採樣電路，其中，所述附加繞組整流電路中的二極體採用低壓二極體。
[0013]本發明的有益效果:本發明通過在整流變壓器設置一個附加繞線組並利用附加繞組整流電路進行整流，再將整流變壓器需電流採樣的次級高壓輸出端中的次級整流電路與附加繞組整流電路串聯連接(也就是說流過次級高壓輸出端的電流與流過附加繞組整流電路的電流相同)，再利用電磁耦合將附加繞組的電流隔離後輸出到電流採樣模塊，實現對次級高壓輸出端進行採樣，達到間接對次級高壓輸出端進行採樣的效果；本發明通過在附加繞組整流電路的輸入端設置一個與整流變壓器初級線圈降壓耦合的附加繞線組，使附加繞組整流電路中的電壓較低，即使直接對其採樣也不會存在安全隱患，使採樣電路工作在低壓狀態下，安全性大大提高；本發明通過在附加繞組和附加繞組整流電路串聯電流互感器初級線圈，並且設置與電流互感器初級線圈耦合的電流互感器次級線圈，再利用採樣模塊對流過電流互感器次級線圈的電流進行採樣，實現採樣模塊與需採樣的高壓電流隔離採樣，並且成本低，失真小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是橋式整流電路的電路圖。
[0015]圖2是本發明升壓整流變壓器電流採樣電路的電路圖。
[0016]圖3是本發明升壓整流變壓器次級高壓輸出端的波形圖。
[0017]圖4是本發明電流互感器初級線圈L4的波形圖。
[0018]圖5是本發明電流互感器次級線圈L5的波形圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖並舉實施例對本發明進一步詳細說明。
[0020]如圖1所示，為橋式整流電路的電路圖，包括輸入端100，整流後的電壓負極210和整流後的電壓正極220。
[0021]本發明公開了一種升壓整流變壓器電流採樣電路，如圖2所示，包括設置在升壓整流變壓器次級輸出端的次級整流電路410，與次級整流電路410串聯連接的附加繞組整流電路510和對整流變壓器次級輸出端電流進行採樣的電流採樣電路；其中，次級整流電路410為由二極體D1、D2、D3和D4組成的橋式整流電路(與圖1相同)，附加繞組整流電路510為由二極體D5、D6、D7和D8組成的橋式整流電路(與圖1相同)。
[0022]本實施例中，次級整流電路410的輸入端連接次級線圈L2，次級整流電路410整流後的電壓負極對外輸出負高壓，次級整流電路410整流後的電壓正極連接附加繞組整流電路510整流後的電壓負極，並且附加繞組整流電路510整流後的電壓正極接地，實現次級整流電路410與附加繞組整流電路510的串聯連接，次級整流電路410與附加繞組整流電路510的輸出電壓疊加設置，通過該連接方式，實現次級整流電路410與附加繞組整流電路510中的電流一致，保證了本發明採樣的準確性。
[0023]實際應用中，為了保證次級整流電路410與附加繞組整流電路510的輸出電壓疊加設置，也可以採用如下連接方式:次級整流電路410整流後的電壓負極連接附加繞組整流電路510整流後的電壓正極，次級整流電路410整流後的電壓正極外接負載，附加繞組整流電路510整流後的電壓負極接地。
[0024]實際生產中，為了提高採樣過程的安全性，附加繞組整流電路510的輸入端串聯有與整流變壓器初級線圈LI降壓耦合的附加繞線組L3，本發明通過採用與整流變壓器初級線圈LI降壓耦合的附加繞線組L3，使附加繞組整流電路510在低壓環境下工作(工作電壓一般為IlOV以下)，從而實現在低壓條件下進行採樣，大大提高了採樣的安全性。
[0025]進一步的，本實施例中，附加繞線組L3和附加繞組整流電路510的輸入端之間還串聯有電流互感器初級線圈L4，電流採樣電路上設置有電流互感器次級線圈L5，電流互感器初級線圈L4和電流互感器次級線圈L5耦合設置，電流採樣電路還設置有對流過電流互感器次級線圈L5的電流進行採樣的採樣模塊600。由於電流互感器初級線圈L4和電流互感器次級線圈L5是電磁耦合設置，L4和L5之間的電參數線性關係好，並且電流互感器初級線圈L4上的電流與變壓器次級高壓輸出端的電流相同，也就是說，採樣模塊600對流過電流互感器次級線圈L5的電流進行採樣，實現了對整流變壓器次級高壓輸出端的電流進行隔離採樣，因此利用本發明採樣得到的結果準確性高、安全性好，有利於工作人員實時準確地了解整流變壓器的工作狀態。
[0026]在實際應用中，採樣模塊600可以設置有採樣整流電路。具體的，電流互感器次級線圈L5與採樣整流電路的輸入端兩端連接，採樣整流電路整流後的輸出端連接採樣電阻，採樣電阻並聯有濾波電容，採樣電阻一端接地，另一端連接電壓採樣端，對外輸出採樣信號。通過這種設置方式，使被採樣電流轉換成電壓輸出，更加易於工作人員對數據進行分析，了解整流變壓器的實際工作狀態。
[0027]本實施例中，附加繞線組L3與初級線圈LI的匝數比為3:5。
[0028]本實施例中，電流互感器初級線圈L4與電流互感器次級線圈L5的匝數比為1:1。具體的，在保證成本較低的前提下，經多次試驗發現，電流互感器初級線圈L4與電流互感器次級線圈L5的匝數均為12匝時，本發明的安全性和準確性最佳。
[0029]本實施例中，次級整流電路410中的二極體D1、D2、D3和D4採用高壓二極體。
[0030]本實施例中，附加繞組整流電路510中的二極體均採用低壓二極體。
[0031]通過上述各電路的連接方式，本發明實現了在低壓條件下低成本地準確的對整流變壓器次級高壓輸出端電流進行採樣，達到實時監測整流變壓器工作狀態的技術效果，如圖3、圖4和圖5所示，分別是整流變壓器次級高壓輸出端的波形圖、電流互感器初級線圈L4處的波形圖和電流互感器次級線圈L5處的波形圖，可以看到，本發明的電路無失真的將整流變壓器次級高壓輸出端的電流特性在低壓條件下複製轉移到採樣電路中進行採樣，達到安全準確的對整流變壓器次級高壓直流輸出端進行採樣的技術效果。由於本發明的低成本、高安全性和高準確性，特別適合對升壓型整流變壓器的次級高壓輸出電流進行採樣，例如對大型靜電除油煙設備的整流變壓器的次級高壓輸出電流進行採樣。本實施例中各電路的連接方式為最優連接方式，該升壓整流變壓器電流採樣電路在確保採樣的安全性和準確性的前提下，所用到的元器件數量少，生產成本低，並且特別適合生產製造。[0032]應當理解的是，本發明的應用不限於上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種升壓整流變壓器電流採樣電路，包括設置在整流變壓器次級輸出端的次級整流電路，其特徵在於，還包括與次級整流電路串聯連接的附加繞組整流電路和對整流變壓器次級輸出端電流進行採樣的電流採樣電路； 所述附加繞組整流電路的輸入端串聯有與變壓器初級線圈降壓耦合的附加繞線組，所述附加繞線組和附加繞組整流電路的輸入端之間還串聯有電流互感器初級線圈，所述電流採樣電路上設置有電流互感器次級線圈，所述電流互感器初級線圈和電流互感器次級線圈耦合設置，所述電流採樣電路還設置有對流過電流互感器次級線圈的電流進行採樣的採樣模塊。
2.根據權利要求1所述的升壓整流變壓器電流採樣電路，其特徵在於，所述次級整流電路整流後的電壓正極連接附加繞組整流電路整流後的電壓負極，次級整流電路整流後的電壓負極外接負載，附加繞組整流電路整流後的電壓正極接地。
3.根據權利要求1所述的升壓整流變壓器電流採樣電路，其特徵在於，所述次級整流電路整流後的電壓負極連接附加繞組整流電路整流後的電壓正極，次級整流電路整流後的電壓正極外接負載，附加繞組整流電路整流後的電壓負極接地。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的升壓整流變壓器電流採樣電路，其特徵在於，所述附加繞線組與初級線圈的匝數比為3:5。
5.根據權利要求1-3任意一項所述的升壓整流變壓器電流採樣電路，其特徵在於，所述電流互感器初級線圈與電流互感器次級線圈的匝數比為1:1。
6.根據權利要求5所述的升壓整流變壓器電流採樣電路，其特徵在於，所述電流互感器初級線圈與電流互感器次級線圈的匝數均為12匝。
7.根據權利要求1-3任意一項所述的升壓整流變壓器電流採樣電路，其特徵在於，所述次級整流電路中的二極體採用高壓二極體。
8.根據權利要求1-3任意一項所述的升壓整流變壓器電流採樣電路，其特徵在於，所述附加繞組整流電路中的二極體採用低壓二極體。
【文檔編號】G01R19/00GK103575961SQ201310555434
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月11日 優先權日:2013年11月11日
【發明者】尤今, 尤毅 申請人:佛山市科藍環保科技股份有限公司