电流检测电路、方法、可读存储介质和电力电子设备技术

技术编号:17778045 阅读:53 留言:0更新日期:2018-04-22 05:45
本发明专利技术提供了一种电流检测电路、方法、可读存储介质和电力电子设备,其中,电流检测电路包括:电流互感组件,接入待检测的强电电流信号,并将强电电流信号转换为弱电电压信号后输出;控制模块,连接至电流互感组件的输出端,用于对弱电电压信号进行积分计算,将积分运算的结果记作电压有效值,并根据电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系,确定强电电流信号是否为过流信号。通过本发明专利技术的技术方案,减少了电流检测过程中的检测误差,提高了电网波动下电流检测的精度,减少了强电电流信号中尖峰波段对负载设备的安全隐患,降低了负载设备在过流信号下发生熔断或电气火灾的可能性,提升了负载设备的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
电流检测电路、方法、可读存储介质和电力电子设备
本专利技术涉及电流检测
,具体而言,涉及一种电流检测电路、一种电流检测方法、一种计算机可读存储介质和一种电力电子设备。
技术介绍
电流检测电路对于压缩机等负载设备来说,不仅起到功率因数调节的作用,也起到限流保护的作用。相关技术中,通过电流互感器采集当前的电流检测信号,再由整流二极管进行半波整流以及电解电容整流滤波,最后计算出电流检测信号对应的有效值,根据电流有效值进行功率因数调节和确定是否需要进行限流保护。但是,由于整流二极管的电压损耗以及制作工艺,导致电流检测过程中存在较大误差。特别是当电网存在波动时,电流检测电路中的电解电容会吸收掉电网中的尖峰电流,增大电网波动下电流检测的误差。另外,由于电流检测电路采用的是半波整流电路,在电网波动情况下,无法检测到缺失的电流半波中含有的波动电流,进一步加大了电流检测电路的检测误差。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术的一个目的在于提供一种电流检测电路。本专利技术的另一个目的在于提供一种电流检测方法。本专利技术的另一个目的在于提供一种计算机可读存储介质。本专利技术的另一个目的在于提供一种电力电子设备。为了实现上述目的,根据本专利技术的第一方面的实施例,提供了一种电流检测电路,包括:电流互感组件,接入待检测的强电电流信号,并将强电电流信号转换为弱电电压信号后输出;控制模块,连接至电流互感组件的输出端,用于对弱电电压信号进行积分计算,将积分运算的结果记作电压有效值,并根据电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系,确定强电电流信号是否为过流信号。在该技术方案中,通过电流互感组件将强电电流信号转换为弱电电压信号,降低了电流检测电路的硬件要求,通过控制模块对弱电电压信号进行积分运算,计算弱电电压信号对应的电压有效值,不需要对弱电电压信号进行整流滤波处理,提高了计算电压有效值的准确性,减少了因整流二极管和半波整流电路导致的电流检测误差,提高了电流检测的准确性。进一步地,通过将电压有效值与预设电压有效值进行比较,提高了判断强电电流信号是否为过流信号的准确性,提高了限流保护的响应速度,降低了因交流电流信号中过电流导致负载设备发生熔断或电气火灾的可能性,提升了负载设备的可靠性。在上述任一技术方案中,优选地,电流互感组件具体包括:电流互感器,包括输入绕组线圈和输出绕组线圈,输入绕组线圈连接至强电电流信号的母线线路,输出绕组线圈的匝数小于输入绕组线圈的匝数,用于将强电电流信号转换为弱电电流信号;升压电阻,输出绕组线圈的第一端接地,输出绕组线圈的第二端连接至升压电阻的第一端,升压电阻的负载电压即为弱电电流信号对应的电压信号。在该技术方案中,通过电流互感器将输入端的强电电流信号转换为弱电电流信号,并将弱电电流信号接入升压电阻,在升压电阻上产生负载电压,使得负载电压与弱电电流信号相对应,进而实现通过电流互感器和升压电阻将强电电流信号转换为弱电电压信号,有利于控制模块判断强电电流信号是否为过流信号,降低了检测强电电流信号的电路硬件要求,提高了判断强电电流信号的准确性。在上述任一技术方案中,优选地,电流互感组件具体还包括:比例放大器,比例放大器的正极输入端连接至升压电阻的第二端,比例放大器的负极输入端设有第一电阻和第二电阻,用于对电压信号进行缩放处理,第一电阻的第一端连接至比例放大器的负极输入端,第一电阻的第二端接地,第二电阻的第一端连接至比例放大器的负极输入端,第二电阻的第二端连接至比例放大器的输出端,缩放处理的增益比例对应于第二电阻与第一电阻之间的比例值。在该技术方案中,通过将升压电阻的第二端与比例放大器的正极输入端相连,将升压电阻的负载电压作为输入信号输入比例放大器,由比例放大器放大指定的倍数,有利于提高控制模块计算电压有效值的准确性,进而提高了判断强电电流信号是否为过流信号的准确性。具体的,第一电阻为R2,第二电阻为R3,根据“虚短路、虚断路”的原理,可以计算出,比例放大器的增益比例Av为:因此,由第一电阻R2和第二电阻R3的比例值决定比例放大器的增益比例。在上述任一技术方案中,优选地,比例放大器还包括:第三电阻,串联连接于比例放大器的正极输入端与地线之间。在该技术方案中,通过在比例放大器的正极输入端与地线之间串联第三电阻,由第三电阻构成平衡电阻,减小偏置电流对比例放大器输出电压的影响,提高了比例放大器输出电压信号的准确性,进而提高了控制模块计算电压有效值的准确性。在上述任一技术方案中,优选地,还包括:第一滤波电容,设于比例放大器的正极输入端与地线之间,用于对输入比例放大器的电压信号进行滤波预处理。在该技术方案中,比例放大器的正极输入端与地线之间串联第一滤波电容,降低了电流互感组件中干扰信号(如散粒噪声、热噪声和白噪声等)对弱电电压信号的影响,提高了将强电电流信号转换为弱电电压信号过程中的准确性,进一步地提高了判断强电电流是否为过流信号的准确性。在上述任一技术方案中,优选地,电流互感组件具体还包括:升幅组件,升幅组件包括:第四电阻和第五电阻,依次串联连接于比例放大器的输出端与直流电平信号之间,第四电阻和第五电阻之间的公共端作为升幅组件的输出端,升幅组件用于对缩放处理后的电压信号进行升幅处理。在该技术方案中,通过第四电阻和第五电阻构成电平升幅电路,将经过比例放大器的电压信号等幅值地升幅为正值,使得对应的正弦波处于纵轴的正半轴,简化了计算弱电电压信号有效值的方法,提高了计算弱电电压信号有效值的准确性,进而提高了判断强电电流信号是否为过流信号的响应速度。在上述任一技术方案中,优选地,电流互感组件具体还包括:跟随器运放,连接于升幅组件的输出端与控制模块的输入端之间,用于对升幅处理后的电压信号进行抗干扰隔离处理。在该技术方案中,通过设置跟随器运放,能够进一步地将控制模块的输入端隔离于弱电电压信号中的噪声信号,尤其是浪涌脉冲信号的干扰,提高了控制模块计算电压有效值的准确性。在上述任一技术方案中,优选地,还包括:第二滤波电容,设于跟随器运放的正极输入端与地线之间,用于对输入到跟随器运放的电压信号进行滤波预处理。在该技术方案中,跟随运放的正极输入端与地线之间串联第二滤波电容,降低了电流互感组件中干扰信号(如散粒噪声、热噪声和白噪声等)对弱电电压信号的影响,提高了将强电电流信号转换为弱电电压信号过程中的准确性,进一步地提高了判断强电电流是否为过流信号的准确性。在上述任一技术方案中,优选地,还包括:钳位二极管,设于输出绕组线圈的第二端与升压电阻的第一端之间,和/或设于升压电阻的第二端与比例放大器的正极输入端之间,用于对比例放大器的正极输入端进行钳位保护。在该技术方案中,通过在设置钳位二极管,用于对比例放大器的正极输入端进行钳位保护,当输出绕组线圈中出现较大的电流时,导致升压电阻的负载电压变大,此时钳位二极管关断,防止比例放大器的正极输入端的输入电压过大,比例放大器不能够正常工作,甚至烧坏比例放大器,有利于保证电流互感组件正常工作,提高了电流互感组件的可靠性。在上述任一技术方案中,优选地,控制模块具体包括:积分运放器,连接至电流互感组件的输出端,用于对弱电电压信号进行积分运算,并进一步计算积分运算的结果的平均值,即为本文档来自技高网...
电流检测电路、方法、可读存储介质和电力电子设备

【技术保护点】
一种电流检测电路,其特征在于,包括:电流互感组件,接入待检测的强电电流信号,并将所述强电电流信号转换为弱电电压信号后输出;控制模块,连接至所述电流互感组件的输出端,用于对所述弱电电压信号进行积分计算,将所述积分运算的结果记作电压有效值,并根据所述电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系,确定所述强电电流信号是否为过流信号。

【技术特征摘要】
1.一种电流检测电路,其特征在于,包括:电流互感组件,接入待检测的强电电流信号,并将所述强电电流信号转换为弱电电压信号后输出;控制模块,连接至所述电流互感组件的输出端,用于对所述弱电电压信号进行积分计算,将所述积分运算的结果记作电压有效值,并根据所述电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系,确定所述强电电流信号是否为过流信号。2.根据权利要求1所述的电流检测电路,其特征在于,所述电流互感组件具体包括:电流互感器,包括输入绕组线圈和输出绕组线圈,所述输入绕组线圈连接至所述强电电流信号的母线线路,所述输出绕组线圈的匝数小于所述输入绕组线圈的匝数,用于将所述强电电流信号转换为弱电电流信号;升压电阻,所述输出绕组线圈的第一端接地,所述输出绕组线圈的第二端连接至所述升压电阻的第一端,所述升压电阻的负载电压即为所述弱电电流信号对应的电压信号。3.根据权利要求2所述的电流检测电路,其特征在于,所述电流互感组件具体还包括:比例放大器,所述比例放大器的正极输入端连接至所述升压电阻的第二端,所述比例放大器的负极输入端设有第一电阻和第二电阻,用于对所述电压信号进行缩放处理,所述第一电阻的第一端连接至所述比例放大器的负极输入端,所述第一电阻的第二端接地,所述第二电阻的第一端连接至所述比例放大器的负极输入端,所述第二电阻的第二端连接至所述比例放大器的输出端,所述缩放处理的增益比例对应于所述第二电阻与所述第一电阻之间的比例值。4.根据权利要求3所述的电流检测电路,其特征在于,所述比例放大器还包括:第三电阻,串联连接于所述比例放大器的正极输入端与地线之间。5.根据权利要求3所述的电流检测电路,其特征在于,还包括:第一滤波电容,设于所述比例放大器的正极输入端与地线之间,用于对输入所述比例放大器的电压信号进行滤波预处理。6.根据权利要求3所述的电流检测电路,其特征在于,所述电流互感组件具体还包括:升幅组件,所述升幅组件包括:第四电阻和第五电阻,依次串联连接于所述比例放大器的输出端与直流电平信号之间,所述第四电阻和所述第五电阻之间的公共端作为所述升...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘启国
申请(专利权)人:广东美的暖通设备有限公司美的集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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