一种变流器模块用直流电压检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种变流器模块用直流电压检测电路，包括直流电压采集单元、一阶低通滤波单元、二阶低通滤波单元和供电单元，所述供电单元与其它各单元相连用于提供各单元所需电源，所述直流电压采集单元包括电流传感器和电阻单元，所述电流传感器的输入端与电阻单元串联后用于检测直流电压，所述电流传感器的输出端与所述一阶低通滤波单元的输入端相连，用于输出信号的放大和高频滤波，所述一阶低通滤波单元的输出端与所述二阶低通滤波单元相连，用于高频滤波以防止后级采样出现混叠。本实用新型专利技术的变流器模块用直流电压检测电路具有结构简单、采集精度高以及成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术主要涉及变流器
，特指一种变流器模块用直流电压检测电路。
技术介绍
为了实现变流器模块的可靠控制，通常需要检测变流器模块直流侧电压信号。直流电压检测，一般综合考虑检测电压范围，检测精度，线性度等参数，根据各种器件的参数要求，选择最佳型号，使电压检测方案达到在经济上和检测参数的最优化。直流母线电压采集一般采用电阻分压、电容分压或者采用电压传感器采集等措施。电阻分压和电容分压的特点是结构简单，造价低廉，缺点是直接将高电位无隔离地引入采集系统，安全性能差，容易对其他低压电路产生干扰；电压传感器采集的优点是采集响应快、精度高、高低压隔离，但造价高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种结构简单、采集精度高以及成本低的变流器模块用直流电压检测电路。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种变流器模块用直流电压检测电路，包括直流电压采集单元、一阶低通滤波单元、二阶低通滤波单元和供电单元，所述供电单元与其它各单元相连用于提供各单元所需电源，所述直流电压采集单元包括电流传感器和电阻单元，所述电流传感器的输入端与电阻单元串联后用于检测直流电压，所述电流传感器的输出端与所述一阶低通滤波单元的输入端相连，用于输出信号的放大和高频滤波，所述一阶低通滤波单元的输出端与所述二阶低通滤波单元相连，用于高频滤波以防止后级采样出现混叠。作为上述技术方案的进一步改进：所述电阻单元包括多个依次串联的电阻。所述电流传感器的输出端经一负载电阻与所述一阶低通滤波单元相连，用于将输出电流信号转换成电压信号发送至一阶低通滤波单元。所述供电单元为直流15V电源。所述直流电压采集单元、一阶低通滤波单元、二阶低通滤波单元和供电单元均安装于同一PCB板上。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术的变流器模块用直流电压检测电路，采用电阻单元进行分压、电流传感器进行隔离的采样方式，不仅使得采集精度高，同时成本低，对其它电路单元不会产生干扰。另外由于采用电流传感器进行隔离，从而不需要采用隔离电源，简化了供电单元的结构。附图说明图1为本技术的电路原理图。图中标号表示：1、直流电压采集单元；11、电流传感器；2、一阶低通滤波单元；3、二阶低通滤波单元。具体实施方式以下结合说明书附图和具体实施例对本技术作进一步描述。如图1所示，本实施例的变流器模块用直流电压检测电路，包括直流电压采集单元1、一阶低通滤波单元2、二阶低通滤波单元3和供电单元，供电单元与其它各单元相连用于提供各单元所需电源，直流电压采集单元1包括电流传感器11和电阻单元，电流传感器11的输入端与电阻单元串联后用于检测直流电压，电流传感器11的输出端与一阶低通滤波单元2的输入端相连，用于输出信号的放大和高频滤波，一阶低通滤波单元2的输出端与二阶低通滤波单元3相连，用于高频滤波以防止后级采样出现混叠。本技术的变流器模块用直流电压检测电路，采用电阻单元进行分压、电流传感器11进行隔离的采样方式，不仅使得采集精度高，同时成本低，对其它电路单元不会产生干扰。另外由于采用电流传感器11进行隔离，从而不需要采用隔离电源，简化了供电单元的结构。本实施例中，电阻单元包括多个依次串联的电阻，如图1中的RA1～RAn，用于串联分压。其中电流传感器可采用LEM公司的LV25-P/SP5。下面对本技术的变流器模块用直流电压检测电路进行详细说明：变流器模块直流电压多为800VDC～3000VDC，连接至直流电压采集单元1(图1中的a部分)，直流电压采集单元1采用电阻RA1～RAn进行串联分压，电流值送入电流传感器11(图1中的NV1)，因电流传感器11原边、次边电流值非常小，仅为几十毫安级别，从而实现高低压的隔离和测量，而且适合同其它各单元直接安装在PCB上。串联电阻的的总电阻取值为：其中：Vmax为直流电容的最高电压；I1为为电流传感器11的原边的输入电流。电阻串联的数量为其中：R为单个电阻的阻值。同时单个电阻的功率和电压必须满足以下两式PR≥K1I12R(3)UR≥K1I1R(4)其中：K1为裕量系数，一般取2.5～4；电流传感器11NV1输出的电流信号经过负载电阻R1转换为电压信号。一阶低通滤波(图1中的b部分)，用于信号的放大和高频滤波，达到后级输出电路可处理的理想范围。其传递函数为：截止频率为：放大倍数为：另外，对连续信号进行等间隔采样时，如果不能满足采样定理，采样后信号的频率就会重叠，即高于采样频率一半的频率成分将被重建成低于采样频率一半的信号，这种频谱的重叠导致的失真称为混叠。为防止后级采样时出现混叠，必须通过二阶低通滤波单元3(图1中c部分)进一步对高频信号进行滤波，使得输出信号的最高频率小于后级的采样频率的一半。当R6＝R7＝R，C3＝C4＝C时，传递函数为：截止频率为：放大倍数为：Ac＝1(10)二阶低通滤波的输出可直接送给AD采样芯片或者压频转换，完成直流电压信号的计算、保护、显示。另外供电电源采用±15V供电，可以由电源模块、稳压电源或者其他供电方式提供，因电流传感器11NV1二次侧后已经隔离了高压，所以±15V供电电源不需要进行隔离，简化了供电单元的结构。虽然本技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本技术。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的
技术实现思路
对本技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本技术技术方案保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变流器模块用直流电压检测电路，其特征在于，包括直流电压采集单元(1)、一阶低通滤波单元(2)、二阶低通滤波单元(3)和供电单元，所述供电单元与其它各单元相连用于提供各单元所需电源，所述直流电压采集单元(1)包括电流传感器(11)和电阻单元，所述电流传感器(11)的输入端与电阻单元串联后用于检测直流电压，所述电流传感器(11)的输出端与所述一阶低通滤波单元(2)的输入端相连，用于输出信号的放大和高频滤波，所述一阶低通滤波单元(2)的输出端与所述二阶低通滤波单元(3)相连，用于高频滤波以防止后级采样出现混叠。

【技术特征摘要】
1.一种变流器模块用直流电压检测电路，其特征在于，包括直流电压采集单元(1)、一阶低通滤波单元(2)、二阶低通滤波单元(3)和供电单元，所述供电单元与其它各单元相连用于提供各单元所需电源，所述直流电压采集单元(1)包括电流传感器(11)和电阻单元，所述电流传感器(11)的输入端与电阻单元串联后用于检测直流电压，所述电流传感器(11)的输出端与所述一阶低通滤波单元(2)的输入端相连，用于输出信号的放大和高频滤波，所述一阶低通滤波单元(2)的输出端与所述二阶低通滤波单元(3)相连，用于高频滤波以防止后级采样出现混叠。2.根据权利要求1所述的变流器模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹洋，杨磊，钟强，徐振，初蕊，王桂华，彭勃，唐建宇，陶洪亮，彭韬，
申请(专利权)人：株洲变流技术国家工程研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43