一種0至1kv直流電壓檢測電路的製作方法
2023-12-03 01:17:06 1
一種0至1kv直流電壓檢測電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型為了彌補霍爾傳感器成本高、電阻分壓後經過運放處理這種方法誤差大、精度低、無隔離等缺點，提出一種0至1KV的直流電壓檢測電路，由第一功率電阻、第二功率電阻、防反二極體、發光指示二極體、第一光耦、第一運算放大器、第二光耦、第二運算放大器、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻，第一電容、第二電容、第三電容和第四電容C49構成；有益的技術效果：本實用新型的製造成本比第一種霍爾電壓傳感器低很多，比第二種方法測量電壓精度高，範圍廣，測量範圍調整方便，而且有光耦隔離，對後級電路有了充分的保護，安全可靠。
【專利說明】—種0至1…直流電壓檢測電路
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於光伏設備領域，具體涉及一種0至1.的直流電壓檢測電路。
【背景技術】
[0002]在太陽能光伏系統應用中，離網型控制器、逆變器大都採用兩種測量太陽能光伏組件電壓的方式，分別如下:
[0003]一種是由霍爾電壓傳感器對太陽能光伏組件輸出電壓進行採樣；該方法的優點是:測量範圍大，穩定性好，精度高，且電磁隔離。但缺點也很突出:價格昂貴，成本較高；
[0004]另一種是由電阻對光伏組件輸出電壓分壓、運放處理後採樣；該方法價格便宜，成本較低，能克服第一種方法價格昂貴的不足。但是該方法的缺點為:測量誤差大，精度不高，沒有隔離，出現異常狀況容易燒毀後級電路；市場上缺乏一種既有高精度又有低價格的解決方案與產品。
實用新型內容
[0005]本實用新型目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種0至1.的直流電壓檢測電路。
[0006]本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0007]一種0至1—的直流電壓檢測電路，由第一功率電阻828、第二功率電阻830、防反二極體V1、發光指不二極體031、第一光稱^3八、第一運算放大器財八、第二光稱^38、第二運算放大器財8、第三電阻829、第四電阻831、第五電阻832、第六電阻833、第七電阻834、第八電阻835、第一電容015、第二電容016、第三電容048和第四電容049構成；
[0008]其中，第一功率電阻828的一端分別與防反二極體VI的負極、發光指示二極體031的正極相連接；發光指示二極體031的負極與第一光耦吧八的正極相連接；第二功率電阻尺30的一端分別與防反二極體VI的正極、第一光耦吧八的負極相連接；第一光耦吧八的集電極分別與第一電容015的一端、第一運算放大器財八的控制端正極、+157電源、第二光率禹^38的集電極相連接；第一電容015的另一端接地；第一光耦吧八的發射極分別與第四電阻尺31的一端、第一運算放大器財八的輸入端正極相連接；第四電阻831的另一端接地；第一運算放大器財八的控制端負極分別與-157電源、第三電容048的一端相連接；第三電容048的另一端接地；第一運算放大器財八的輸入端負極分別與第四電容049的一端、第八電阻尺35的一端相連接；第一運算放大器財八的輸出端分別與第四電容049的另一端、第二光耦吧8的正極相連接；第二光耦吧8的負極分別與第五電阻832的一端、第七電阻834的一端相連接；第七電阻834的另一端接地；第五電阻832的另一端與第二運算放大器財8的正極相連接；第二光耦吧8的發射極分別與第三電阻以9的一端、第八電阻835的另一端相連接；第三電阻以9的另一端接地；第二運算放大器財8的輸出端分別與第二運算放大器財8的負極、第六電阻833的一端相連接；第六電阻833的另一端經第二電容016接地；第一功率電阻828的另一端與第二功率電阻830的另一端共同構成本直流電壓檢測電路的輸入端；第六電阻833與第二電容016之間的節點為本直流電壓檢測電路的輸出端。
[0009]有益的技術效果為:
[0010]本實用新型的成本較低，測量範圍寬，精度高，輸出電壓範圍的調整較為方便，且帶光電隔離，設計合理，穩定安全可靠。
[0011]本實用新型既克服了採用霍爾傳感器的採樣設備成本高的難題，也克服了採用電阻分壓後的運放採樣設備的誤差大、精度低、無隔離等缺點。本實用新型由光耦、運放以及外圍器件等分立原件組成，成本比第一種霍爾電壓傳感器低很多，比第二種方法測量電壓精度高，範圍廣，測量範圍調整方便，而且有光耦隔離，對後級電路有了充分的保護，安全可與巨0
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的電路原理圖。
[0013]圖中的序號為:第一功率電阻828、第二功率電阻830、防反二極體V1、發光指示二極體031、第一光耦吧八、第一運算放大器財八、第二光耦吧8、第二運算放大器財8、第三電阻尺29、第四電阻831、第五電阻832、第六電阻833、第七電阻834、第八電阻835、第一電容
015、第二電容016、第三電容048、第四電容049。
【具體實施方式】
[0014]現結合附圖詳細說明本實用新型的結構特點。
[0015]參見圖1，一種0至1.的直流電壓檢測電路，由第一功率電阻828、第二功率電阻尺30、防反二極體V1、發光指示二極體031、第一光耦吧八、第一運算放大器財八、第二光耦吧8、第二運算放大器財8、第三電阻829、第四電阻831、第五電阻832、第六電阻833、第七電阻尺34、第八電阻835、第一電容015、第二電容016、第三電容048和第四電容049構成。
[0016]其中，第一功率電阻828的一端分別與防反二極體VI的負極、發光指示二極體031的正極相連接。發光指示二極體031的負極與第一光耦吧八的正極相連接。第二功率電阻尺30的一端分別與防反二極體VI的正極、第一光耦吧八的負極相連接。
[0017]第一光|禹^3八的集電極分別與第一電容015的一端、第一運算放大器財八的控制端正極、+157電源、第二光稱^38的集電極相連接。第一電容015的另一端接地。第一光率禹吧八的發射極分別與第四電阻831的一端、第一運算放大器財八的輸入端正極相連接。第四電阻831的另一端接地。第一運算放大器財八的控制端負極分別與-157電源、第三電容048的一端相連接。第三電容048的另一端接地。第一運算放大器財八的輸入端負極分別與第四電容049的一端、第八電阻035的一端相連接。第一運算放大器財八的輸出端分別與第四電容049的另一端、第二光耦吧8的正極相連接。
[0018]第二光耦吧8的負極分別與第五電阻832的一端、第七電阻834的一端相連接。第七電阻834的另一端接地。第五電阻832的另一端與第二運算放大器財8的正極相連接。第二光耦吧8的發射極分別與第三電阻以9的一端、第八電阻835的另一端相連接。第三電阻829的另一端接地。
[0019]第二運算放大器財8的輸出端分別與第二運算放大器財8的負極、第六電阻尺33的一端相連接。第六電阻833的另一端經第二電容?:16接地。
[0020]第一功率電阻828的另一端與第二功率電阻830的另一端共同構成本直流電壓檢測電路的輸入端。第六電阻833與第二電容016之間的節點為本直流電壓檢測電路的輸出端。
[0021]進一步說，所述第一功率電阻828、第二功率電阻830的型號均為3901(/11所述的防反二極體VI的型號為服107。所述的發光指示二極體031為紅色3臟直插發光二極體。所述第一光耦吧八、第二光耦吧8的型號均為1？521。所述第一運算放大器財八、第二運算放大器財8的型號均為0058。所述的第三電阻829、第四電阻831、第七電阻834均為21(歐姆的、型號為0805的貼片電阻。所述的第五電阻832、第六電阻833為101(歐姆的、型號為0805的貼片電阻。所述的第八電阻835為IX歐姆的、型號為0805的貼片電阻。所述的第一電容015、第三電容048均為0.01肛的、型號為0805的貼片電容。所述的第二電容〇16、第四電容049為0.111？的、型號為0805的貼片電容。
[0022]使用時，將太陽能光伏組件$7)的與本直流電壓檢測電路的輸入端相連接；第六電阻833與第二電容016之間的節點為本直流電壓檢測電路的輸出端。
[0023]本實用新型的工作原理是:
[0024]第一光稱^3八、第二光稱^38的型號，因此第一光稱^3八、第二光稱^38的原邊(輸入端)電流相等的時候，他們副邊(輸出端)的電流也會相同，如果此時副邊的接地電阻(即第四電阻831、第三電阻829)阻值相同那麼經過他們的壓降就會相同；
[0025]第一光耦吧八原邊電流經過太陽能光伏組件輸出電源正極？乂―、第一功率電阻尺28、發光指示二極體031、第一光耦吧八、第二功率電阻830流到太陽能光伏組件輸出負極？乂-，此時第一光耦吧八副邊電流從+157電源、第一光耦吧八的集電極、第一光耦吧八的發射極經過第四電阻舊1流到地，電流流過第四電阻831到地產生一個電壓，以下稱為戰,？乂—到之間的電壓下面稱為VIII。
[0026]第二光耦吧8的原邊電流從第二光耦吧8的正極、第二光耦吧8的負極經過第七電阻834流到地，電流經第七電阻834流到地產生的電壓下文稱為^0機，第二光耦吧8副邊電流從+157、第二光耦吧8的集電極、第二光耦吧8的發射極經過第三電阻829到地，電流流過第三電阻以9到地產生的電壓，下文稱為乂38 ；
[0027]微接在第一運算放大器財八的輸入端正極，乂38經過第八電阻835接到第一運算放大器財八的輸入端負極，
[0028]如果73八」38，第一運算放大器財八的輸出端就會增大輸出電壓，那麼第二光耦^38的原邊電流就會增大，那麼738就會增大，直到和V〗八相等；
[0029]如歸73八〈738，第一運算放大器財八的輸出端就會減小輸出電壓，那麼第二光率禹^38的原邊電流就會降低，那麼738就會減小，一直到和觀相等；
[0030]就這樣電路一直在動態調節V〗八、738，直到他們動態平衡，當戰和乂38動態平衡即相等時，第一光耦^3八、第二光耦吧8的副邊電流就相等，那麼第一光耦吧八、第二光耦吧8的原邊電流就會相等，即7111/(828+830)=701^/^34,即可推出70此，70此經過財8運放跟隨後輸出到⑶以0埠，進行仙採樣。從上式可以看出只要調整第一功率電阻828、第二功率電阻830、第七電阻834就可以調整輸出電壓的測量範圍。
【權利要求】
1.一種0至1KV的直流電壓檢測電路，其特徵在於:由第一功率電阻R28、第二功率電阻R30、防反二極體V1、發光指示二極體DS1、第一光耦N3A、第一運算放大器N4A、第二光耦N3B、第二運算放大器N4B、第三電阻R29、第四電阻R31、第五電阻R32、第六電阻R33、第七電阻R34、第八電阻R35、第一電容C15、第二電容C16、第三電容C48和第四電容C49構成；其中，第一功率電阻R28的一端分別與防反二極體VI的負極、發光指示二極體DS1的正極相連接；發光指示二極體DS1的負極與第一光耦N3A的正極相連接；第二功率電阻R30的一端分別與防反二極體VI的正極、第一光耦N3A的負極相連接； 第一光稱N3A的集電極分別與第一電容C15的一端、第一運算放大器N4A的控制端正極、+15V電源、第二光耦N3B的集電極相連接；第一電容C15的另一端接地；第一光耦N3A的發射極分別與第四電阻R31的一端、第一運算放大器N4A的輸入端正極相連接；第四電阻R31的另一端接地；第一運算放大器N4A的控制端負極分別與-15V電源、第三電容C48的一端相連接；第三電容C48的另一端接地；第一運算放大器N4A的輸入端負極分別與第四電容C49的一端、第八電阻R35的一端相連接；第一運算放大器N4A的輸出端分別與第四電容C49的另一端、第二光耦N3B的正極相連接； 第二光稱N3B的負極分別與第五電阻R32的一端、第七電阻R34的一端相連接；第七電阻R34的另一端接地；第五電阻R32的另一端與第二運算放大器N4B的正極相連接；第二光耦N3B的發射極分別與第三電阻R29的一端、第八電阻R35的另一端相連接；第三電阻R29的另一端接地； 第二運算放大器N4B的輸出端分別與第二運算放大器N4B的負極、第六電阻R33的一端相連接；第六電阻R33的另一端經第二電容C16接地； 第一功率電阻R28的另一端與第二功率電阻R30的另一端共同構成本直流電壓檢測電路的輸入端；第六電阻R33與第二電容C16之間的節點為本直流電壓檢測電路的輸出端。
2.如權利要求1所述的一種0至1KV的直流電壓檢測電路，其特徵在於:所述第一功率電阻R28、第二功率電阻R30的型號均為390K/1W ;所述的防反二極體VI的型號為FR107 ；所述的發光指示二極體DS1為紅色3mm直插發光二極體；所述第一光耦N3A、第二光耦N3B的型號均為TLP521 ;所述第一運算放大器N4A、第二運算放大器N4B的型號均為LM358 ;所述的第三電阻R29、第四電阻R31、第七電阻R34均為2K歐姆的貼片電阻；所述的第五電阻R32、第六電阻R33為10K歐姆的貼片電阻；所述的第八電阻R35為1K歐姆的貼片電阻；所述的第一電容C15、第三電容C48均為0.0luf的貼片電容；所述的第二電容C16、第四電容C49為0.luf的貼片電容。
【文檔編號】G01R19/00GK204177849SQ201420547959
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月23日 優先權日:2014年9月23日
【發明者】郭春禹, 何必榮, 許亮, 林軍 申請人:安徽四創電子股份有限公司