適于調(diào)理電網(wǎng)電壓采樣輸入的電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)電力應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適于調(diào)理電網(wǎng)電壓采樣輸入的電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在電網(wǎng)電壓進入其它系統(tǒng)中時，需要對保證電網(wǎng)電壓的同步性，為此需要對電網(wǎng)電壓進行AD采樣，將電網(wǎng)電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將數(shù)字信號輸入控制器中進行相應(yīng)處理以實現(xiàn)對電網(wǎng)電壓的應(yīng)用。
[0003]不過，考慮到電網(wǎng)電壓的不同情況和采樣需求的不同，如何保證采樣的可靠和穩(wěn)定仍然是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要研究的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種適于調(diào)理電網(wǎng)電壓采樣輸入的電路，用于解決在現(xiàn)有電網(wǎng)電壓采樣過程中采樣輸入信號達不到輸入要求的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供以下方案:
[0006]—種適于調(diào)理電網(wǎng)電壓采樣輸入的電路，所述電路包括射極跟隨器電路單元、電壓偏移電路單元及箝位限幅電路單元，其中，射極跟隨器電路單元的輸入連接交流電壓，適于提高電路的輸入阻抗并由予以輸出負(fù)壓信號，電壓偏移電路的輸入連接射極跟隨器電路單元的輸出，適于對負(fù)壓信號進行轉(zhuǎn)換，輸出一低壓信號，箝位限幅電路單元連接電壓偏移電路的輸出，適于提尚電路的負(fù)載能力。
[0007]優(yōu)選地，所述射極跟隨器由電阻Rl運算放大器Al構(gòu)成，電阻Rl的一端連接交流電壓，電阻Rl的另一端連接運算放大器Al的正相輸入端，運算放大器Al的反相輸入端連接運算放大器Al的輸出端，通過這種結(jié)構(gòu)來提高電路的輸入阻抗。
[0008]優(yōu)選地，所述電壓偏移電路可以由電阻R2、電阻R3、電阻R4及運算放大器A2構(gòu)成，電阻R3的一端連接運算放大器Al的輸入端，電阻R3的另一端連接運算放大器A2的正相輸入端并通過電阻R2連接電源VCC，運算放大器A2的反相輸入端連接運算放大器A2的輸出端，運算放大器A2的輸出端通過連接電阻R4予以輸出。
[0009]優(yōu)選地，所述運算放大器Al和運算放大器A2均為運算放大器芯片LF353。
[0010]如上所述，本發(fā)明至少具有以下有益效果:本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，而且高效而穩(wěn)定的采樣調(diào)理電路，從而為采樣提供了一種滿足輸入要求的電壓信號，保證了電網(wǎng)電壓的同步信號的處理。
【附圖說明】
[0011]圖1顯示為一種適于調(diào)理電網(wǎng)電壓采樣輸入的電路的原理圖。
[0012]圖2顯示為一種適于調(diào)理電網(wǎng)電壓采樣輸入的電路的一具體實施電路原理圖。
[0013]元件標(biāo)號說明
[0014]10射極跟隨器電路單元
[0015]20電壓偏移電路單元
[0016]30箝位限幅電路單元
【具體實施方式】
[0017]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0018]需要說明的是，以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(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。
[0019]在對交流電壓變送器輸出的交流電壓進行AD采樣時，由于交流變壓器的輸出電壓為0-5V，而采樣芯片對輸入信號的電壓要求為0-3V，因此，需要對輸入采樣芯片中的信號進行調(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，以保證電網(wǎng)電壓的同步信號處理。
[0020]實施例1
[0021]請參見圖1，為一種適于調(diào)理電網(wǎng)電壓采樣輸入的電路的原理圖，如圖所示，該電路可以包括射極跟隨器電路單元10、電壓偏移電路單元20及箝位限幅電路單元30，其中，射極跟隨器電路單元10的輸入連接交流電壓，適于提高電路的輸入阻抗并由予以輸出負(fù)壓信號，電壓偏移電路的輸入連接射極跟隨器電路單元10的輸出，適于對負(fù)壓信號進行轉(zhuǎn)換，輸出一低壓信號，箝位限幅電路單元30連接電壓偏移電路的輸出，適于提高電路的負(fù)載能力。通過上述電路結(jié)構(gòu)可以讓交流電壓轉(zhuǎn)換成一個適于進行采樣的輸入信號，保證了采樣的穩(wěn)定性和可靠性。
[0022]實施例2
[0023]請參見圖2，為一種適于調(diào)理電網(wǎng)電壓采樣輸入的電路的一具體實施電路原理圖，如圖所示，該電路可以包括電阻Rl、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容Cl、二極管D1、二極管D2、以及運算放大器Al和運算放大器A2。其中，由電阻Rl運算放大器Al構(gòu)成一射極跟隨器電路單元10，電阻Rl的一端連接交流電壓，電阻Rl的另一端連接運算放大器Al的正相輸入端，運算放大器Al的反相輸入端連接運算放大器Al的輸出端，通過這種結(jié)構(gòu)來提高電路的輸入阻抗。
[0024]具體地，電壓偏移電路單元20可以由電阻R2、電阻R3、電阻R4及運算放大器A2構(gòu)成，電阻R3的一端連接運算放大器Al的輸入端，電阻R3的另一端連接運算放大器A2的正相輸入端并通過電阻R2連接電源VCC，運算放大器A2的反相輸入端連接運算放大器A2的輸出端，運算放大器A2的輸出端通過連接電阻R4予以輸出。
[0025]更具體地，箝位限幅電路單元30可以由二極管Dl和二極管D2構(gòu)成，二極管Dl的負(fù)極連接電源VCC，二極管Dl的正極連接在電壓便宜電路中運算放大器A2輸入端的電阻R4上，并且二極管Dl的正極還連接二極管D2的負(fù)極，二極管D2的負(fù)極接地。另外，還可以在二極管D2的兩端并聯(lián)一電容Cl。
[0026]在具體實施中，運算放大器Al和運算放大器A2均可以采用運算放大器芯片LF353來予以實現(xiàn)。這是因為，運算放大器芯片LF353的結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，且其輸入放大級是由兩只P溝道JFET組成的共源極差分電路，并且用鏡像恒流源做負(fù)載來提高增益;在輸入差分放大級和主電壓放大級之間是一個由射極跟隨器構(gòu)成的電流放大級，用來提高主電壓放大級的輸入阻抗和共源極差分電路的負(fù)載增益;主電壓放大級是一個簡單的單級共射極放大電路，為了保證放大器的穩(wěn)定性，在主電壓放大級的輸出端到輸入差分放大級的輸出端加入了一個電容補償網(wǎng)絡(luò)，跟補償電容并聯(lián)的二極管保證單級共射極放大電路構(gòu)成的主電壓放大級不進入飽和狀態(tài)工作;輸出電流放大級是NPN和PNP構(gòu)成的互補射極跟隨器，兩個100Ω的電阻用來穩(wěn)定輸出電流放大級的靜態(tài)電流，200 Ω的電阻用來限制輸出短路電流。
[0027]綜上所述，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，而且高效而穩(wěn)定的采樣調(diào)理電路，從而為采樣提供了一種滿足輸入要求的電壓信號，保證了電網(wǎng)電壓的同步信號的處理。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0028]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明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)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種適于調(diào)理電網(wǎng)電壓采樣輸入的電路，其特征在于:所述電路包括射極跟隨器電路單元、電壓偏移電路單元及箝位限幅電路單元，其中，射極跟隨器電路單元的輸入連接交流電壓，適于提高電路的輸入阻抗并由予以輸出負(fù)壓信號，電壓偏移電路的輸入連接射極跟隨器電路單元的輸出，適于對負(fù)壓信號進行轉(zhuǎn)換，輸出一低壓信號，箝位限幅電路單元連接電壓偏移電路的輸出，適于提高電路的負(fù)載能力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適于調(diào)理電網(wǎng)電壓采樣輸入的電路，其特征在于:所述射極跟隨器由電阻Rl運算放大器Al構(gòu)成，電阻Rl的一端連接交流電壓，電阻Rl的另一端連接運算放大器Al的正相輸入端，運算放大器Al的反相輸入端連接運算放大器Al的輸出端，通過這種結(jié)構(gòu)來提高電路的輸入阻抗。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適于調(diào)理電網(wǎng)電壓采樣輸入的電路，其特征在于:所述電壓偏移電路可以由電阻R2、電阻R3、電阻R4及運算放大器A2構(gòu)成，電阻R3的一端連接運算放大器Al的輸入端，電阻R3的另一端連接運算放大器A2的正相輸入端并通過電阻R2連接電源VCC，運算放大器A2的反相輸入端連接運算放大器A2的輸出端，運算放大器A2的輸出端通過連接電阻R4予以輸出。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適于調(diào)理電網(wǎng)電壓采樣輸入的電路，其特征在于:所述運算放大器Al和運算放大器A2均為運算放大器芯片LF353。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種適于調(diào)理電網(wǎng)電壓采樣輸入的電路，所述電路包括射極跟隨器電路單元、電壓偏移電路單元及箝位限幅電路單元，其中，射極跟隨器電路單元的輸入連接交流電壓，適于提高電路的輸入阻抗并由予以輸出負(fù)壓信號，電壓偏移電路的輸入連接射極跟隨器電路單元的輸出，適于對負(fù)壓信號進行轉(zhuǎn)換，輸出一低壓信號，箝位限幅電路單元連接電壓偏移電路的輸出，適于提高電路的負(fù)載能力，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，而且高效而穩(wěn)定的采樣調(diào)理電路，從而為采樣提供了一種滿足輸入要求的電壓信號，保證了電網(wǎng)電壓的同步信號的處理。
【IPC分類】G01R19/25
【公開號】CN105510695
【申請?zhí)枴緾N201510883612
【發(fā)明人】張秀宏, 龔偉, 羅賢鋒, 但炳木
【申請人】重慶臻遠電氣有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月4日