一种电抗器温度检测电路制造技术

一种电抗器温度检测电路，包括温度采集模块、滤波模块、分压模块、光耦隔离模块、运算放大模块及运算控制模块。所述温度采集模块用于将温度信号转换为电压信号；所述滤波模块用于滤除电路中高次谐波；所述分压模块将低通滤波器输出电压抬升并送入光耦隔离模块；所述光耦隔离模块将外部电路和电路板控制电路进行隔离；所述运算放大模块用于放大电路信号；所述控制运算模块接收运算放大模块输出电压，并对其进行计算处理得到真实电抗器温度值。该温度检测电路可用于多种复杂环境。

【技术实现步骤摘要】
一种电抗器温度检测电路
本专利技术涉及一种电抗器温度检测电路。
技术介绍
微电网中大功率储能变流器是蓄电池组与电网之间起接口作用的重要设备，能实现能量双向交换。稳定的储能变流器是微电网系统稳定运行的基础，储能变流器各个元器件需要工作在允许的温度范围内，由于工作环境的不同以及运行模式的不同，储能变流器自身温度和环境温度会有很大的变化，但这是设备稳定运行所不允许的。而精确地温度检测和温度控制为设备和系统的正常且稳定运行提供坚实的保障。变流器内部存在多处温度检测点，主要包括柜内温度、IGBT温度以及电抗器温度。由于变流器工作模式的不同，其内部电抗器的工作状态随之变化，而电抗器运行时自身会产生各种谐波干扰，严重影响了电抗器温度采样的准确性。同时，在正常工作情况下，电抗器自身会承受较高电压，由于温度检测点处于电抗器内部，高电压有可能通过温度检测线影响到主控回路的稳定运行。目前，简单的检测电路在高压强干扰环境下的检测值并不准确，甚至导致温度检测和温度控制失败。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，提出一种电抗器温度检测电路。本专利技术可减少检测电路外部的谐波干扰，隔离主回路和控制回路，保护后级控制电路并且温度检测精度高。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电抗器温度检测电路，包括：温度采集模块、滤波模块、分压模块、光耦隔离模块、运算放大模块。所述温度采集模块的第一输出端和滤波模块的第一输入端连接，温度采集模块的第二输出端和滤波模块的第二输入端连接。所述滤波模块的第一输出端和分压模块的第一输入端连接，滤波模块的第二输出端和分压模块的第二输入端连接。所述分压模块的第一输出端和光耦隔离模块的第一差分输入端连接，分压模块的第二输出端和光耦隔离模块的第二差分输入端连接。所述光耦隔离模块的第一差分输出端和运算放大模块的第二差分输入端连接，光耦隔离模块的第二输出端和运算放大模块的第一差分输入端连接。所述运算放大模块的输出端和运算控制模块的输入端连接。所述运算控制模块为最后运算处理模块，处理运算放大模块输出的采样电压。所述温度采集模块用于将电抗器内部温度信号转换成电压信号，并输出第一采样电压和第二采样电压到滤波模块；所述滤波模块采用RC低通滤波器，用于滤除第一采样电压和第二采样电压信号中的高次谐波，分别得到第一参考电压和第二参考电压，并输出到分压模块；所述分压模块接收滤波模块输出，并将第一参考电压和第二参考电压进行分压处理后输出光耦隔离模块。所述光耦隔离模块将外部信号和电路板信号进行隔离，接收分压模块输出的第一参考电压和第二参考电压，将两电压作为差分输入信号放大8倍并输出差分输出信号到运算放大模块；所述运算放大模块用于放大电路信号，接收光耦隔离模块输出差分信号，将其进行10倍放大并输出采样电压信号到运算控制模块；所述控制运算模块接收运算放大模块输出采样电压，并对其进行计算处理得到真实温度值。所述温度采集模块包括：PT100采样电阻，第一电阻，第二电阻，第三电阻以及4V电源；所述PT100采样电阻置于电抗器线包内部，并通过屏蔽线一端接地，另一端接第一电阻。PT100采样电阻阻值随温度变化而变化，用于将变化的温度信号转换为变化的电阻阻值；所述第一电阻的一端接4V电源，另一端接PT100电阻，构成第一支路。第三电阻的一端接地，另一端接第二电阻，第二电阻的另一端接4V电源，构成第二支路。所述滤波电路采用两个RC低通滤波电路。第四电阻的一端与PT100采样电阻连接，第四电阻的另一端与第一电容连接，第一电容另一端接地，构成第一滤波电路。第五电阻的一端与第三电阻连接，第五电阻的另一端与第二电容连接，第二电容的另一端接地，构成第二滤波电路。所述分压电路包括两个分压电阻：第六电阻和第七电阻。第六电阻的一端接第四电阻，第六电阻的另一端接地，构成第一分压电路。第七电阻的一端接第五电阻，第七电阻的另一端接地构成第二分压电路。所述隔离光耦模块采用线性光耦。线性光耦的两个电源引脚分别由两个隔离的5V电源供电。线性光耦的第一差分输入连接第六电阻的一端，第二差分输入连接第七电阻的一端。线性光耦的两个接地端子分别连接两个隔离地。线性光耦对差分输入信号进行8倍放大并差通过差分输出引脚输出。所述运算放大模块包括：第一运放、第八电阻、第九电阻、第十电阻及第十一电阻。第一运放的反向输入端通过第八电阻和线性光耦的第二差分输出连接，第一运放的同向输入端通过第九电阻和线性光耦的第一差分输出连接。第十电阻的一端与第一运放的同向输入端连接，第十电阻的另一端接地。第十一电阻的一端连接第一运放的反向输入端，第十一电阻的另一端与第一运放的输出端连接。本专利技术提供的电抗器温度检测电路具有如下优点：电路精简条件下，滤除外部采样电路的高次谐波，提供稳定的采样信号，隔离外部强电对后续控制电路的影响，保护后级电路，并最终保证了温度检测的准确性。附图说明图1为电抗器温度检测电路原理图；图2为PT100分度表。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式进一步说明本专利技术。如图1所示，本专利技术电抗器温度检测电路包括：温度采集模块1、滤波模块2、分压模块3、光耦隔离模块4、运算放大模块5、运算控制模块6。所述温度采集模块1的第一输出端和滤波模块2的第一输入端连接，温度采集模块1的第二输出端和滤波模块2的第二输入端连接。所述滤波模块2的第一输出端和分压模块3的第一输入端连接，滤波模块2的第二输出端和分压模块3的第二输入端连接。所述分压模块3的第一输出端和光耦隔离模块4的第一差分输入端连接，分压模块3的第二输出端和光耦隔离模块4的第二差分输入端连接。所述光耦隔离模块4的第一差分输出端和运算放大模块5的第二差分输入端连接，光耦隔离模块4的第二输出端和运算放大模块5的第一差分输入端连接。所述运算放大模块5的输出端和运算控制模块6输入端连接。所述温度采集模块1用于将电抗器内部温度信号转换成电压信号，并输出第一采样电压和第二采样电压到滤波模块2；所述滤波模块2采用RC低通滤波器，用于滤除第一采样电压和第二采样电压信号中的高次谐波，分别得到第一参考电压和第二参考电压并输出到分压模块3；所述分压模块3接收滤波模块2输出的第一和第二参考电压，将第一参考电压和第二参考电压进行分压处理后输出到光耦隔离模块4。所述光耦隔离模块4将外部信号和电路板信号进行隔离，接收分压模块3输出的第一参考电压和第二参考电压，将两电压作为差分输入信号放大8倍并输出差分输出信号到运算放大模块5；所述运算放大模块5用于放大电路信号，接收述光耦模块4输出差分输出信号作为输入，将其进行10倍放大并输出采样电压信号到运算控制模块6；所述运算控制模块6接收运算放大模块5输出采样电压信号，将信号运算处理得到真实温度值。所述温度采集模块包括：PT100采样电阻，第一电阻，第二电阻，第三电阻以及4V电源；所述PT100采样电阻置于电抗器线包内部，并通过屏蔽线一端接地，另一端接第一电阻R1，PT100采样电阻阻值随温度变化而变化，用于将变化的温度信号转换为变化的电阻阻值；所述第一电阻R1的一端接4V电源，另一端接PT100电阻，构成第一支路。第三电阻R3的一端接地，另一端接第二电阻R2，第二电阻的另一端与4V电源连接构成第二支路。所述第一支路将变化的电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电抗器温度检测电路，其特征在于，所述的电抗器温度检测电路包括：温度采集模块(1)、滤波模块(2)、分压模块(3)、光耦隔离模块(4)、运算放大模块(5)和运算控制模块(6)；所述温度采集模块(1)的第一输出端和滤波模块(2)的第一输入端连接，温度采集模块(1)的第二输出端和滤波模块(2)的第二输入端连接；所述滤波模块(2)的第一输出端和分压模块(3)的第一输入端连接，滤波模块(2)的第二输出端和分压模块(3)的第二输入端连接；所述分压模块(3)的第一输出端和光耦隔离模块(4)的第一差分输入端连接，分压模块(3)的第二输出端和光耦隔离模块(4)的第二差分输入端连接；所述光耦隔离模块(4)的第一差分输出端和运算放大模块(5)的第二差分输入端连接，光耦隔离模块(4)的第二输出端和运算放大模块(5)的第一差分输入端连接；所述运算放大模块(5)的输出端和运算控制模块(6)的输入端连接；所述温度采集模块(1)将温度信号转换成电压信号，并输出第一采样电压和第二采样电压到滤波模块(2)；所述滤波模块(2)采用RC低通滤波器，用于滤除第一采样电压和第二采样电压信号中的高次谐波，分别得到第一参考电压和第二参考电压并输出到分压模块(3)；所述分压模块(3)接收滤波模块(2)输出的第一参考电压和第二参考电压，将第一参考电压和第二参考电压进行分压处理后输出到光耦隔离模块(4)；所述光耦隔离模块(4)将外部信号和电路板信号进行隔离，接收分压模块(3)输出的第一参考电压和第二参考电压，将两电压作为差分输入信号放大8倍并输出差分输出信号到运算放大模块(5)；所述运算放大模块(5)用于放大电路信号，接收述光耦模块(4)输出差分输出信号作为输入，将其进行10倍放大并输出采样电压信号到运算控制模块(6)；所述运算控制模块(6)接收运算放大模块(5)输出的采样电压信号，将信号运算处理得到电抗器温度值。...

【技术特征摘要】
1.一种电抗器温度检测电路，其特征在于，所述的电抗器温度检测电路包括：温度采集模块(1)、滤波模块(2)、分压模块(3)、光耦隔离模块(4)、运算放大模块(5)和运算控制模块(6)；所述温度采集模块(1)的第一输出端和滤波模块(2)的第一输入端连接，温度采集模块(1)的第二输出端和滤波模块(2)的第二输入端连接；所述滤波模块(2)的第一输出端和分压模块(3)的第一输入端连接，滤波模块(2)的第二输出端和分压模块(3)的第二输入端连接；所述分压模块(3)的第一输出端和光耦隔离模块(4)的第一差分输入端连接，分压模块(3)的第二输出端和光耦隔离模块(4)的第二差分输入端连接；所述光耦隔离模块(4)的第一差分输出端和运算放大模块(5)的第二差分输入端连接，光耦隔离模块(4)的第二输出端和运算放大模块(5)的第一差分输入端连接；所述运算放大模块(5)的输出端和运算控制模块(6)的输入端连接；所述温度采集模块(1)将温度信号转换成电压信号，并输出第一采样电压和第二采样电压到滤波模块(2)；所述滤波模块(2)采用RC低通滤波器，用于滤除第一采样电压和第二采样电压信号中的高次谐波，分别得到第一参考电压和第二参考电压并输出到分压模块(3)；所述分压模块(3)接收滤波模块(2)输出的第一参考电压和第二参考电压，将第一参考电压和第二参考电压进行分压处理后输出到光耦隔离模块(4)；所述光耦隔离模块(4)将外部信号和电路板信号进行隔离，接收分压模块(3)输出的第一参考电压和第二参考电压，将两电压作为差分输入信号放大8倍并输出差分输出信号到运算放大模块(5)；所述运算放大模块(5)用于放大电路信号，接收述光耦模块(4)输出差分输出信号作为输入，将其进行10倍放大并输出采样电压信号到运算控制模块(6)；所述运算控制模块(6)接收运算放大模块(5)输出的采样电压信号，将信号运算处理得到电抗器温度值。2.按照权利要求1所述的电抗器温度检测电路，其特征在于，所述温度采集模块(1)包括PT100采样电阻，第一电阻(R1)，第二电阻(R2)、第三电阻(R3)及4V电源；所述PT100采样电阻RPT100置于电抗器线包内部，并通过屏蔽线一端接地，另一端接第一电阻R1；PT100采样电阻RPT100的阻值随温度变化而变化，用于将变化的温度信号转换为变化的电阻阻值；所述第一电阻(R1)的一端接4V电源，另一端接PT100采样电阻，构成第一支路；第三电阻(R3)的一端接地，另一端与第二电阻(R2)连接，第二电阻(R2)的另一端与4V电源连接，构成第二支路；所述第一支路将变化的电阻信号转换成第一采样电压V11输出，第二支路输出固定的第二采样电压V21，两路输出电压满足如下关系：上式中，V11表示第一采样电压，V21表示第二采样电压。3.按照权利要求1所述的电抗器温度检测电路，其特征在于，所述滤波模块(2)采用两个RC低通滤波电路；第四电阻(R4)的一端与PT100采样电阻RPT100连接，第四电阻(R4)的另一端与第...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兴隆，许洪华，
申请(专利权)人：北京科诺伟业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11