应急电源市电高速监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应急电源市电高速监测系统，包括：市电整流单元，用于接收市电电压信号，并将市电电压信号经整流得到脉动直流电电压信号；市电电压采样单元，用于将脉动直流电电压信号经电压采样得到采样的脉动直流电电压信号；同步辅助电源单元，用于接收脉动直流电电压信号经稳压处理得到稳定的脉动直流电电压信号；信号功放隔离单元，用于将采样的脉动直流电压信号经功率放大隔离处理，得到功率放大隔离后的脉动直流电压信号，并将功率放大隔离后的脉动直流电压信号输出。本实用新型专利技术应急电源市电高速监测系统采用了同步辅助电源单元的设计，将市电经同步辅助电源单元直接对信号功放隔离单元进行供电，电路结构简单，连接简单。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子领域，尤其涉及市电监测系统领域。
技术介绍
电能是一种方便的能源，它的广泛应用形成了人类近代史上第二次技术革命。有力地推动了人类社会的发展，给人类创造了巨大的财富，改善了人类的生活。随着电网的普及，现在每家每户都使用上了家用电器，给人类的生活带来了很大的变化。然而随着用电量的不断增加，市电难免会出现因负荷量过大或供电线路老化等原因造成供电不稳定，从而影响家用电器的正常使用，甚至影响到使用寿命。因此目前人们通常使用市电监测系统来监测市电的变化，然而目前的市电监测系统主要由市电整流单元、市电电压采样单元、信号功放隔离单元组成，其中，信号功放隔离单元通常由系统的其他单元供电，电路结构复杂，且对于市电的监控，监测的是经过信号功放隔离后的市电电压，影响监测速度，不能及时切换到应急电源，会造成紧急情况下的财产损失和人员伤亡。因此，现有技术中的缺陷是，市电监测系统中的信号功放隔离单元通常由系统的其他单元供电，电路结构复杂，连线复杂。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种应急电源市电高速监测系统，采用了同步辅助电源单元的设计，将市电经同步辅助电源单元直接对信号功放隔离单元进行供电，电路结构简单，连接简单。为解决上述技术问题，本技术提供的技术方案是：本技术提供一种应急电源市电高速监测系统，包括：市电整流单元，用于接收市电电压信号，并将所述市电电压信号经整流得到脉动直流电电压信号；市电电压采样单元，用于接收所述脉动直流电电压信号，并将所述脉动直流电电压信号经电压采样得到采样的脉动直流电电压信号；同步辅助电源单元，用于接收所述脉动直流电电压信号，经稳压处理得到稳定的脉动直流电电压信号；信号功放隔离单元，用于接收所述采样的脉动直流电压信号，将所述稳定的脉动直流电电压信号作为供电电源，将所述采样的脉动直流电压信号经功率放大隔离处理，得到功率放大隔离后的脉动直流电压信号，并将所述功率放大隔离后的脉动直流电压信号输出。本技术的技术方案为先通过市电整流单元，接收市电电压信号，并将所述市电电压信号整流，得到脉动直流电电压信号；然后通过市电电压采样单元，接收所述脉动直流电电压信号，并将所述脉动直流电电压信号进行电压采样，得到采样的脉动直流电电压信号；再通过同步辅助电源单元，接收所述脉动直流电电压信号，稳压处理得到稳定的脉动直流电电压信号；此脉动直流电电压信号就作为信号功放隔离单元的供电电源；最后通过信号功放隔离单元，接收所述采样的脉动直流电压信号，将所述采样的脉动直流电压信号经功率放大隔离处理，得到功率放大隔离后的脉动直流电压信号，并将所述功率放大后的脉动直流电压信号输出。本技术应急电源市电高速监测系统采用同步辅助电源单元的设计，将市电经同步辅助电源单元直接对信号功放隔离单元进行供电，电路结构简单，连接简单。同时可直接监测市电电压，可监测每个周期的市电电压异常，提高了应急电源的切换速度。由于一般输出的电压需要带动负载，因此输出前要对电压信号放大，且输出电压的电压相差不能太大，否则会影响整个系统的稳定性，因此最后脉动直流电压经过隔离放大后才输出，输出的电压可以传给处理单元或控制单元进行相应的应急处理，避免断电时造成的财产损失及人身安全危害；市电电压监测信号的隔离能提高系统的可靠性和安全性。进一步地，所述市电整流单元包括整流电路，所述整流电路为全波整流电路或半波整流电路。整流电路是将市电的交流电转换成直流电的电路，因交流电流动方向是反复交替变化的电流，而直流电是单方向流动，人们就利用二极管单向导电性将电流转换为一个方向的电流，半波整流用一个二极管，所以出来的电流一半有一半没有称半波整流，用在对直流电要求不是很严格的场合。而用四个二极管，可以实现将交流电所有波型全部转换成单一方向的电流，所以叫全波整流。一般后面还需要加一个滤波电容，去除整流后的杂波即可，极性不能反了。全波整流的电路在通常变压器中常被采用。进一步地，所述全波整流电路为桥式整流电路。全波整流电路只用两只二极管，就可以实现全波整流，但需要变压器二次线圈是双绕组的。也就是有中心抽头的。二极管承受的最大反向电压要求很高。桥式整流电路，需要四只二极管，才可以实现全波整流，变压器二次线圈单绕组就可以。二极管承受的最大反向电压只要大于变压器二次电压即可。进一步地，所述桥式整流电路由四个二极管两两串联,然后并联组成四个连接端，所述桥式整流电路中的第一连接端和第三连接端接市电电压，所述桥式整流电路的第四连接端接地，所述桥式整流电路的第二连接端输出脉动直流电电压。四个二极管两两串联，再进行并联组成桥式整流电路，桥式整流电路输出波形脉动较小，输出电压高，对二极管的要求低。进一步地，所述市电电压采样单元包括电压采样电路，所述电压采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容和第一稳压管，所述第一电阻的第一端与所述桥式整流电路第二连接端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地，所述第一电容并联在所述第三电阻两端，所述第一稳压管的正极与所述第一电容的第一端连接，所述第一稳压管的负极与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端接地，所述第二电容并联在所述第四电阻两端。电压采样电路中采用将第一电容和第二电容并联的形式，因为电容两端的电压不能突变，并且关联电压相同；所以它对脉动直流电电压有一定的缓冲作用，能够保证在一定时间内电压保持变化得不大，即保证采样时电压的稳定。进一步地，所述同步辅助电源单元包括同步辅助电源电路，所述同步辅助电源电路包括第五电阻、第六电阻、第二稳压管和第三电容，所述第五电阻的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端与所述第二稳压管的正极连接，所述第二稳压管的负极接地，所述第三电容并联在所述第二稳压管两端。本技术中的辅助电源电路是同步的，当市电电压通过市电整流单元时，市电电压同时为信号功放隔离单元提供电源，还可实现对市电电压的监测，辅助电源电路只包括四个电器元件，连接简单，且实现功能强大。进一步地，所述信号功放隔离单元包括功率放大隔离电路，所述功率放大隔离电路包括第七电阻、三极管和光耦，所述光耦内部电路是由光敏三极管和发光二极管组合成一个电子元件，所述发光二极管正极与所述同步辅助电源电路中的第三电容的第一端相连接，所述发光二极管的负极与所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端与所述三极管的集电极相连，所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极与所述电压采样电路中的第二电容的第一端相连。功率放大隔离电路是对市电电压采样单元输出的采样后的脉动直流电电压进行功率放大处理和信号隔离处理，该电路中采用光耦进行电压信号隔离处理，光耦具有信号单向传输、输出信号对输入端无影响、抗干扰能力强、工作稳定、无触点、使用寿命长、传输效率高等特点，且光耦的信号传递采取电-光-电的形式，能够避免输出端对输入端可能产生的反馈和干扰，因此在本技术的功率放大隔离电路采用光耦实现信号的隔离。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
应急电源市电高速监测系统，其特征在于，包括：市电整流单元，用于接收市电电压信号，并将所述市电电压信号经整流得到脉动直流电电压信号；市电电压采样单元，用于接收所述脉动直流电电压信号，并将所述脉动直流电电压信号经电压采样得到采样的脉动直流电电压信号；同步辅助电源单元，用于接收所述脉动直流电电压信号，经稳压处理得到稳定的脉动直流电电压信号；信号功放隔离单元，用于接收所述采样的脉动直流电压信号，将所述稳定的脉动直流电电压信号作为供电电源，将所述采样的脉动直流电压信号经功率放大隔离处理，得到功率放大隔离后的脉动直流电压信号，并将所述功率放大隔离后的脉动直流电压信号输出。

【技术特征摘要】
1.应急电源市电高速监测系统，其特征在于，包括：市电整流单元，用于接收市电电压信号，并将所述市电电压信号经整流得到脉动直流电电压信号；市电电压采样单元，用于接收所述脉动直流电电压信号，并将所述脉动直流电电压信号经电压采样得到采样的脉动直流电电压信号；同步辅助电源单元，用于接收所述脉动直流电电压信号，经稳压处理得到稳定的脉动直流电电压信号；信号功放隔离单元，用于接收所述采样的脉动直流电压信号，将所述稳定的脉动直流电电压信号作为供电电源，将所述采样的脉动直流电压信号经功率放大隔离处理，得到功率放大隔离后的脉动直流电压信号，并将所述功率放大隔离后的脉动直流电压信号输出。2.根据权利要求1所述应急电源市电高速监测系统，其特征在于，所述市电整流单元包括整流电路，所述整流电路为全波整流电路或半波整流电路。3.根据权利要求2所述应急电源市电高速监测系统，其特征在于，所述全波整流电路为桥式整流电路。4.根据权利要求3所述应急电源市电高速监测系统，其特征在于，所述桥式整流电路由四个二极管两两串联,然后并联组成四个连接端，所述桥式整流电路中的第一连接端和第三连接端接市电电压，所述桥式整流电路的第四连接端接地，所述桥式整流电路的第二连接端输出脉动直流电电压。5.根据权利要求4所述应急电源市电高速监测系统，其特征在于，所述市电电压采样单元包括电压采样电路，所述电压采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁彦涛，
申请(专利权)人：深圳市英朗光电有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44