供电采样电路、供电采样方法及其制成的故障指示器技术

本发明专利技术公开了一种供电采样电路，包括电流互感器、整流模块、稳压模块、采样模块、减法电路模块和叠加电路模块；电流互感器的输入端连接电网，输出端通过采样模块后分成两路信号，第一路信号通过整流模块和稳压模块输出供电电能，第二路信号通过减法电路模块和叠加电路模块输出采样数据。本发明专利技术还公开了所述供电采样电路的供电采样方法，包括电流互感器获取信号；对信号采样并分为两路；第一路信号通过整流桥模块和稳压模块对外提供电源信号；第二路信号通过减法电路模块和叠加电路模块得到最终的电力系统电能采样信号。本发明专利技术还公开了包括所述供电采样电路和供电采样方法的故障指示器。本发明专利技术只采用一个电流互感器，成本低廉，可靠性高。

Power supply sampling circuit, power supply sampling method and fault indicator made thereof

The invention discloses a power supply sampling circuit, which comprises a current transformer, a rectifier module, a voltage stabilizing module, a sampling module, a subtraction circuit module and a superposition circuit module; the input end of a current transformer is connected to a power grid, and the output end is divided into two signals by a sampling module, and the first signal passes a rectifying module and a voltage stabilizing module. The second signal outputs the sampled data through the subtraction circuit module and the superposition circuit module. The invention also discloses a power supply sampling method of the power supply sampling circuit, including a current transformer acquisition signal, a signal sampling and dividing into two channels, a first signal providing a power supply signal through a rectifier bridge module and a voltage stabilizing module, and a second signal obtaining the final power through a subtraction circuit module and a superposition circuit module. System power sampling signal. The invention also discloses a fault indicator including the power supply sampling circuit and the power supply sampling method. The invention adopts only one current transformer, which has low cost and high reliability.

【技术实现步骤摘要】
供电采样电路、供电采样方法及其制成的故障指示器
本专利技术具体涉及一种供电采样电路、供电采样方法及其制成的故障指示器。
技术介绍
随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。在电力系统中，大量的设备(比如故障指示器等)均需要同时在电网中进行取电和采样：在电网中取电的目的在于获取自身所需要的电能，从而保证设备自身的运行能源提供；而对电网的电能信号进行采样的目的则在于获取电网中电能的实时数据信号，从而对电网的电能质量等进行监控。目前，设备在电网中进行取电和采样的技术方案，一般采用的是双CT(电流互感器)取样的方式进行：其中一个CT用于从电力系统取电并提供电源供应，另一个CT则用于电网电能信号的采样。但是，双CT取样的方式，不但增加了物料成本，而且对结构的设计也有要求，而且取电CT随着负载的变化会对采样CT的磁路产生影响，导致采样的失真。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种成本低廉、而且只采用一个电流互感器即可进行取电和采样的供电采样电路。本专利技术的目的之二在于提供一种所述供电采样电路的供电采样方法。本专利技术的目的之三在于提供一种包括所述供电采样电路和供电采样方法的故障指示器。本专利技术提供的这种供电采样电路，包括电流互感器、整流模块、稳压模块、采样模块、减法电路模块和叠加电路模块；电流互感器的输入端连接电网，电流互感器的输出端与采样模块、整流模块和稳压模块依次串联，同时采样模块的输出端还与减法电路模块、叠加电路模块依次串联；电流互感器的输出端通过采样模块采样后分成两路信号，第一路信号通过整流模块和稳压模块输出供电电能，第二路信号通过减法电路模块和叠加电路模块输出电网的电能信号采样数据。所述的整流模块与稳压模块之间串接有保护模块；保护模块用于对稳压模块提供电保护。所述的采样模块为电阻采样电路。所述的整流模块为全桥整流模块。所述的全桥整流模块为由四个二极管构成的全桥整流模块。所述的电流互感器的输出端与采样模块、整流模块依次串联，具体为电流互感器的输出端一端输出第一信号，第一信号通过串联的采样电阻后输出第二信号；电流互感器的输出端另一端连接全桥整流模块第四二极管的阴极，第四二极管的阳极接地；第二信号同时连接全桥整流模块第一二极管的阳极和全桥整流模块第二二极管的阴极；全桥整流模块第二二极管的阳极接地；全桥整流模块第一二极管的阴极为全桥整流模块的输出端，同时也连接全桥整流模块第三二极管的阴极，全桥整流模块第三二极管的阳极连接全桥整流模块第四二极管的阴极。所述的叠加电路模块为由运算放大器构成的加法电路。所述的减法电路模块为由运算放大器构成的减法电路。本专利技术还提供了所述供电采样电路的供电采样方法，包括如下步骤：S1.电流互感器从电力系统感应并获取电能信号；S2.对步骤S1得到的电能信号进行采样，并将采样信号分为两路；S3.步骤S2得到的第一路采样信号通过整流桥模块整流后得到直流电能，再通过稳压模块对外提供稳定的电源信号；S4.步骤S2得到的第二路采样信号依次通过减法电路模块和叠加电路模块后，得到最终的电力系统电能采样信号，并为控制器提供基础采样信号。本专利技术还公开了一种故障指示器，所述故障指示器包括上述的供电采样电路和供电采样方法。本专利技术提供的这种供电采样电路和供电采样方法，只采用一个电流互感器即可实现对电力系统的取电和采样，不仅能够为后续的设备提供电源供给，也能够为后续的设备提供基础的采样数据信息，而且本专利技术只采用一个电流互感器，成本低廉，可靠性高。附图说明图1为本专利技术的供电采样电路的功能模块图。图2为本专利技术的供电采样电路的电路原理图。图3为本专利技术的供电采样方法的方法流程图。具体实施方式如图1所示为本专利技术的供电采样电路的功能模块图：本专利技术提供的这种供电采样电路，包括电流互感器、整流模块、保护模块、稳压模块、采样模块、减法电路模块和叠加电路模块；电流互感器的输入端连接电网，电流互感器的输出端与采样模块、整流模块、保护模块和稳压模块依次串联，同时采样模块的输出端还与减法电路模块、叠加电路模块依次串联；电流互感器的输出端通过采样模块采样后分成两路信号，第一路信号通过整流模块、保护模块和稳压模块输出供电电能，第二路信号通过减法电路模块和叠加电路模块输出电网的电能信号采样数据。其中，电流互感器用于从电力系统获取所需要的电能；采样模块用于对电流互感器获取的电能进行采样；整流模块用于对采样后的电能进行整流，然后通过保护模块进行输出端的稳压保护，再输入到稳压模块输出最终的稳定电源信号对外供电；而减法电路则用于将采样模块输出的信号进行减法运算，再将减法运算后的信号与基准电压信号在叠加电路模块进行加法计算，从而获取最终有用的，能够直接被控制器模块使用的电力系统的基础采样信息数据。如图2所示为本专利技术的供电采样电路的电路原理图：图中，XS6的1脚和2脚连接电流互感器的输出端两端；其中RV4为具有保护作用的压敏电阻，电阻R5为采样模块(电阻采样电路)，sig1(第一信号)和sig2(第二信号)即为采样模块输出的两路信号；二极管V25(全桥整流模块第一二极管)、二极管V26(全桥整流模块第二二极管)、二极管V19(全桥整流模块第三二极管)和二极管V20(全桥整流模块第四二极管)构成全桥整流模块，稳压二极管V2和V13构成保护电路；芯片U10为LDO芯片(稳压模块)；芯片U9为基准电压芯片；芯片U26为由运放构成的负电源供电电路并为运放U17提供负电源信号；运放U17、电容C54、电阻R148、R121、R143和R147构成减法电路模块；运放U27、电阻R233、R149、R151和R152构成加法器电路。电流互感器的输出端一端输出第一信号sig1，第一信号通过串联的采样电阻R5后输出第二信号sig2；电流互感器的输出端另一端连接全桥整流模块第四二极管V20的阴极，第四二极管V20的阳极接地；第二信号同时连接全桥整流模块第一二极管V25的阳极和全桥整流模块第二二极管V26的阴极；全桥整流模块第二二极管V26的阳极接地；全桥整流模块第一二极管V25的阴极为全桥整流模块的输出端，同时也连接全桥整流模块第三二极管V19的阴极，全桥整流模块第三二极管V19的阳极连接全桥整流模块第四二极管V20的阴极；第一信号通过分压电阻R52和R53进行分压后，通过电阻R143输入运放U17的正极，而第二信号则通过电阻R48和R51分压后，通过电阻R121输入到运放U17的负极，运放U17的正极还通过下拉电阻R147接地，而运放U17的负极还通过电阻R148连接自身的输出端；运放U17由于有正信号输入，也有负信号输入，因此运放U17还通过运放U26获取负电源信号；运放U26的正极通过电容C12连接自身的正极供电端，而运放U26的负极供电端则连接LDO芯片输出的供电信号，由于运放的输入/输出特性，可以知道运放U26在此电路连接下其输出端1脚应为负电源信号；而运放U17及其附属的电阻等构成的减法电路模块输出的信号再输入到运放U27的负极，运放27的正极通过下拉电阻R152接地，而运放U27的负极同时还通过电阻R149连接基准电源信号VREF，同时还通过电阻R151连接运放U27的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种供电采样电路，其特征在于包括电流互感器、整流模块、稳压模块、采样模块、减法电路模块和叠加电路模块；电流互感器的输入端连接电网，电流互感器的输出端与采样模块、整流模块和稳压模块依次串联，同时采样模块的输出端还与减法电路模块、叠加电路模块依次串联；电流互感器的输出端通过采样模块采样后分成两路信号，第一路信号通过整流模块和稳压模块输出供电电能，第二路信号通过减法电路模块和叠加电路模块输出电网的电能信号采样数据。

【技术特征摘要】
1.一种供电采样电路，其特征在于包括电流互感器、整流模块、稳压模块、采样模块、减法电路模块和叠加电路模块；电流互感器的输入端连接电网，电流互感器的输出端与采样模块、整流模块和稳压模块依次串联，同时采样模块的输出端还与减法电路模块、叠加电路模块依次串联；电流互感器的输出端通过采样模块采样后分成两路信号，第一路信号通过整流模块和稳压模块输出供电电能，第二路信号通过减法电路模块和叠加电路模块输出电网的电能信号采样数据。2.根据权利要求1所述的供电采样电路，其特征在于所述的整流模块与稳压模块之间串接有保护模块；保护模块用于对稳压模块提供电保护。3.根据权利要求1或2所述的供电采样电路，其特征在于所述的采样模块为电阻采样电路。4.根据权利要求1或2所述的供电采样电路，其特征在于所述的整流模块为全桥整流模块。5.根据权利要求4所述的供电采样电路，其特征在于所述的全桥整流模块为由四个二极管构成的全桥整流模块。6.根据权利要求5所述的供电采样电路，其特征在于所述的电流互感器的输出端与采样模块、整流模块依次串联，具体为电流互感器的输出端一端输出第一信号，第一信号通过串联的采样电阻后输出第二信号；电流互感器的输出端另一端连接全桥整流模...

【专利技术属性】
技术研发人员：周到，许健，李君，刘刚，邓术，邓勇夫，
申请(专利权)人：威胜信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43