基于互感器的三相交流电压高精度快速检测电路制造技术

本发明专利技术属于工业测控领域，涉及一种基于互感器的三相交流电流压高精度快速检测电路，适用于各类需要对三相交流电流压有效值进行高精度实时监测与控制的应用场合。本发明专利技术电路包括三相电压互感器VS1、A相正向运放IC1、B相正向运放IC2、C相正向运放IC3、A相负向运放IC4、B相负向运放IC5、C相负向运放IC6、输出运放IC7、A相正二极管D1、B相正二极管D2、C相正二极管D3、A相负二极管D4、B相负二极管D5、C相负二极管D6等。本发明专利技术由三相桥式超级二极管整流电路、交流电压信号处理电路组成，能高精度、宽范围、实时地检测三相交流电压有效值信号。该电路简单、成本低、可靠性高、通用性好，易于产品化。

High precision and fast detection circuit of three-phase AC voltage based on transformer

【技术实现步骤摘要】
基于互感器的三相交流电压高精度快速检测电路
本专利技术属于工业测控领域，涉及一种电路，特别涉及一种基于互感器的三相交流电压高精度快速检测电路，适用于各类需要对三相交流电压有效值进行高精度实时监测与控制的应用场合。
技术介绍
在基于三相交流电供电的各类应用系统中，都需要检测三相交流电压有效值，目前常用的三相交流电压有效值的检测方案主要有两大类：一种是基于三相电压互感器及二极管三相整流滤波电路的方案，将三相交流电压有效值变换成直流电压信号输出；另一种是基于霍尔电压传感器的方案。但目前这两个方案分别存在如下问题：一是基于三相电压互感器及三相二极管整流滤波电路的方案，尽管简单可靠，但由于二极管整流电路有压降损失，不仅存在检测的非线性而且影响检测精度，也限制了检测范围，此外，也存在着较大的检测滞后性。二是基于霍尔电压传感器的方案由于价格昂贵而限制了其应用范围。因此，如何设计一种基于三相电压互感器而能实现高精度快速检测的高性价比的检三相交流电压有效值检测电路方案，无疑具有很好的应用前景，这也是本专利技术的出发点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种基于互感器的三相交流电压高精度快速检测电路。该电路由三相桥式超级整流电路、交流电压信号处理电路组成，核心器件采用三相电压互感器、超级二极管三相桥式整流电路、及以运算放大器为主的输出信号处理电路等，该电路能高精度、宽范围、实时地检测三相交流电压有效值信号。基于互感器的三相交流电压高精度快速检测电路包括三相桥式超级整流电路、交流电压信号处理电路。三相桥式超级整流电路包括三相电压互感器VS1、A相正向运放IC1、B相正向运放IC2、C相正向运放IC3、A相负向运放IC4、B相负向运放IC5、C相负向运放IC6、A相正二极管D1、B相正二极管D2、C相正二极管D3、A相负二极管D4、B相负二极管D5、C相负二极管D6、A相上分压电阻R1、A相下分压电阻R2、B相上分压电阻R3、B相下分压电阻R4、C相上分压电阻R5、C相下分压电阻R6、A相滤波电容C1、B相滤波电容C2、C相滤波电容C3，三相电压互感器VS1的原边A相与被测三相电路中的A相端AL端连接，三相电压互感器VS1的原边B相与被测三相电路中的B相端BL端连接，三相电压互感器VS1的原边C相与被测三相电路中的C相端CL端连接，三相电压互感器VS1的A相输出端a端与A相上分压电阻R1的一端连接，A相上分压电阻R1的另一端与A相下分压电阻R2的一端、A相滤波电容C1的一端、A相正向运放IC1的正输入端IN+端、A相负向运放IC4的正输入端IN+端连接，A相下分压电阻R2的另一端与A相滤波电容C1另一端均接地，A相正向运放IC1的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，A相正向运放IC1的负电源端-V端与电路负电源端-Vss端连接，A相正向运放IC1的输出端OUT端与A相正二极管D1的阳极连接，A相正向运放IC1的负输入端IN-端与A相正二极管D1的阴极、B相正二极管D2的阴极、C相正二极管D3的阴极、B相正向运放IC2的负输入端IN-端、C相正向运放IC2的负输入端IN-端、上整流电阻R7的一端连接，A相负向运放IC4的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，A相负向运放IC4的负电源端-V端与电路负电源端-Vss端连接，A相负向运放IC4的输出端OUT端与A相负二极管D4的阴极连接，A相负向运放IC4的负输入端IN-端与A相负二极管D4的阳极、B相负二极管D5的阳极、C相负二极管D6的阳极、B相负向运放IC5的负输入端IN-端、C相负向运放IC6的负输入端IN-端、下整流电阻R9的一端连接，三相电压互感器VS1的B相输出端b端与B相上分压电阻R3的一端连接，B相上分压电阻R3的另一端与B相下分压电阻R4的一端、B相滤波电容C2的一端、B相正向运放IC2的正输入端IN+端、B相负向运放IC5的正输入端IN+端连接，B相下分压电阻R4的另一端与B相滤波电容C2的另一端均接地，B相正向运放IC2的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，B相正向运放IC2的负电源端-V端与电路负电源端-Vss端连接，B相正向运放IC2的输出端OUT端与B相正二极管D2的阳极连接，B相负向运放IC5的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，B相负向运放IC5的负电源端-V端与电路负电源端-Vss端连接，B相负向运放IC5的输出端OUT端与B相负二极管D5的阴极连接，三相电压互感器VS1的C相输出端c端与C相上分压电阻R5的一端连接，C相上分压电阻R5的另一端与C相下分压电阻R6的一端、C相滤波电容C3的一端、C相正向运放IC3的正输入端IN+端、C相负向运放IC6的正输入端IN+端连接，C相下分压电阻R6的另一端与C相滤波电容C3的另一端均接地，C相正向运放IC3的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，C相正向运放IC3的负电源端-V端与电路负电源端-Vss端连接，C相正向运放IC3的输出端OUT端与C相正二极管D3的阳极连接，C相负向运放IC6的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，C相负向运放IC6的负电源端-V端与电路负电源端-Vss端连接，C相负向运放IC6的输出端OUT端与C相负二极管D6的阴极连接。交流电压信号处理电路包括输出运放IC7、上整流电阻R7、正端电阻R8、下整流电阻R9、反馈电阻R10、正端电容C4、反馈电容C5、正电源电容C6、负电源电容C7，上整流电阻R7的另一端与正端电阻R8的一端、正端电容C4的一端、输出运放IC7的正输入端IN+端连接，正端电阻R8的另一端、正端电容C4的另一端、正电源电容C6的一端、负电源电容C7的一端均接地，负电源电容C7的另一端与电路负电源端-Vss端连接，输出运放IC7的负输入端IN-端与下整流电阻R9的另一端、反馈电阻R10的一端、反馈电容C5的一端连接，输出运放IC7的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端、正电源电容C6的另一端连接，输出运放IC7的负电源端-V端与电路负电源端-Vss端连接，输出运放IC7的输出端OUT端与反馈电阻R10的另一端、反馈电容C5的另一端、电路输出端Uout端连接。本专利技术的有益效果如下：本专利技术以超级二极管三相桥式整流滤波电路以及运算放大器等为主的检测电路方案，能完全地满足基于三相电压互感器的三相交流电压有效值的高精度、宽范围的实时检测要求。该电路简单、成本低、可靠性高、通用性好，易于产品化。附图说明图1为本专利技术的电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，基于互感器的三相交流电压高精度快速检测电路，包括三相桥式超级整流电路、交流电压信号处理电路。三相桥式超级整流电路包括三相电压互感器VS1、A相正向运放IC1、B相正向运放IC2、C相正向运放IC3、A相负向运放IC4、B相负向运放IC5、C相负向运放IC6、A相正二极管D1、B相正二极管D2、C相正二极管D3、A相负二极管D4、B相负二极管D5、C相负二极管D6、A相上分压电阻R1、A相下分压电阻R2、B相上分压电阻R3、B相下分压电阻R4、C相上分压电阻R5、C相下分压电阻R6、A相滤波电容C1、B相滤波电容C2、C相滤波电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于互感器的三相交流电压高精度快速检测电路,包括三相桥式超级整流电路、交流电压信号处理电路，其特征在于：三相桥式超级整流电路包括三相电压互感器VS1、A相正向运放IC1、B相正向运放IC2、C相正向运放IC3、A相负向运放IC4、B相负向运放IC5、C相负向运放IC6、A相正二极管D1、B相正二极管D2、C相正二极管D3、A相负二极管D4、B相负二极管D5、C相负二极管D6、A相上分压电阻R1、A相下分压电阻R2、B相上分压电阻R3、B相下分压电阻R4、C相上分压电阻R5、C相下分压电阻R6、A相滤波电容C1、B相滤波电容C2、C相滤波电容C3，三相电压互感器VS1的原边A相与被测三相电路中的A相端AL端连接，三相电压互感器VS1的原边B相与被测三相电路中的B相端BL端连接，三相电压互感器VS1的原边C相与被测三相电路中的C相端CL端连接；三相电压互感器VS1的A相输出端a端与A相上分压电阻R1的一端连接，A相上分压电阻R1的另一端与A相下分压电阻R2的一端、A相滤波电容C1的一端、A相正向运放IC1的正输入端IN+端、A相负向运放IC4的正输入端IN+端连接，A相下分压电阻R2的另一端、A相滤波电容C1另一端均接地，A相正向运放IC1的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，A相正向运放IC1的负电源端‑V端与电路负电源端‑Vss端连接，A相正向运放IC1的输出端OUT端与A相正二极管D1的阳极连接，A相正向运放IC1的负输入端IN‑端与A相正二极管D1的阴极、B相正二极管D2的阴极、C相正二极管D3的阴极、B相正向运放IC2的负输入端IN‑端、C相正向运放IC2的负输入端IN‑端、上整流电阻R7的一端连接，A相负向运放IC4的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，A相负向运放IC4的负电源端‑V端与电路负电源端‑Vss端连接，A相负向运放IC4的输出端OUT端与A相负二极管D4的阴极连接，A相负向运放IC4的负输入端IN‑端与A相负二极管D4的阳极、B相负二极管D5的阳极、C相负二极管D6的阳极、B相负向运放IC5的负输入端IN‑端、C相负向运放IC6的负输入端IN‑端、下整流电阻R9的一端连接，三相电压互感器VS1的B相输出端b端与B相上分压电阻R3的一端连接，B相上分压电阻R3的另一端与B相下分压电阻R4的一端、B相滤波电容C2的一端、B相正向运放IC2的正输入端IN+端、B相负向运放IC5的正输入端IN+端连接，B相下分压电阻R4的另一端、B相滤波电容C2的另一端均接地，B相正向运放IC2的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，B相正向运放IC2的负电源端‑V端与电路负电源端‑Vss端连接，B相正向运放IC2的输出端OUT端与B相正二极管D2的阳极连接，B相负向运放IC5的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，B相负向运放IC5的负电源端‑V端与电路负电源端‑Vss端连接，B相负向运放IC5的输出端OUT端与B相负二极管D5的阴极连接；三相电压互感器VS1的C相输出端c端与C相上分压电阻R5的一端连接，C相上分压电阻R5的另一端与C相下分压电阻R6的一端、C相滤波电容C3的一端、C相正向运放IC3的正输入端IN+端、C相负向运放IC6的正输入端IN+端连接，C相下分压电阻R6的另一端、C相滤波电容C3的另一端均接地，C相正向运放IC3的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，C相正向运放IC3的负电源端‑V端与电路负电源端‑Vss端连接，C相正向运放IC3的输出端OUT端与C相正二极管D3的阳极连接，C相负向运放IC6的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，C相负向运放IC6的负电源端‑V端与电路负电源端‑Vss端连接，C相负向运放IC6的输出端OUT端与C相负二极管D6的阴极连接；交流电压信号处理电路包括输出运放IC7、上整流电阻R7、正端电阻R8、下整流电阻R9、反馈电阻R10、正端电容C4、反馈电容C5、正电源电容C6、负电源电容C7，上整流电阻R7的另一端与正端电阻R8的一端、正端电容C4的一端、输出运放IC7的正输入端IN+端连接，正端电阻R8的另一端、正端电容C4的另一端、正电源电容C6的一端、负电源电容C7的一端均接地，负电源电容C7的另一端与电路负电源端‑Vss端连接，输出运放IC7的负输入端IN‑端与下整流电阻R9的另一端、反馈电阻R10的一端、反馈电容C5的一端连接，输出运放IC7的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端、正电源电容C6的另一端连接，输出运放IC7的负电源端‑V端与电路负电源端‑Vss端连接，输出运放IC7的输出端OUT端与反馈电阻R10的另一端、反馈电容C5的另一端、电路输出端Uout端连接。...

【技术特征摘要】
1.基于互感器的三相交流电压高精度快速检测电路,包括三相桥式超级整流电路、交流电压信号处理电路，其特征在于：三相桥式超级整流电路包括三相电压互感器VS1、A相正向运放IC1、B相正向运放IC2、C相正向运放IC3、A相负向运放IC4、B相负向运放IC5、C相负向运放IC6、A相正二极管D1、B相正二极管D2、C相正二极管D3、A相负二极管D4、B相负二极管D5、C相负二极管D6、A相上分压电阻R1、A相下分压电阻R2、B相上分压电阻R3、B相下分压电阻R4、C相上分压电阻R5、C相下分压电阻R6、A相滤波电容C1、B相滤波电容C2、C相滤波电容C3，三相电压互感器VS1的原边A相与被测三相电路中的A相端AL端连接，三相电压互感器VS1的原边B相与被测三相电路中的B相端BL端连接，三相电压互感器VS1的原边C相与被测三相电路中的C相端CL端连接；三相电压互感器VS1的A相输出端a端与A相上分压电阻R1的一端连接，A相上分压电阻R1的另一端与A相下分压电阻R2的一端、A相滤波电容C1的一端、A相正向运放IC1的正输入端IN+端、A相负向运放IC4的正输入端IN+端连接，A相下分压电阻R2的另一端、A相滤波电容C1另一端均接地，A相正向运放IC1的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，A相正向运放IC1的负电源端-V端与电路负电源端-Vss端连接，A相正向运放IC1的输出端OUT端与A相正二极管D1的阳极连接，A相正向运放IC1的负输入端IN-端与A相正二极管D1的阴极、B相正二极管D2的阴极、C相正二极管D3的阴极、B相正向运放IC2的负输入端IN-端、C相正向运放IC2的负输入端IN-端、上整流电阻R7的一端连接，A相负向运放IC4的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，A相负向运放IC4的负电源端-V端与电路负电源端-Vss端连接，A相负向运放IC4的输出端OUT端与A相负二极管D4的阴极连接，A相负向运放IC4的负输入端IN-端与A相负二极管D4的阳极、B相负二极管D5的阳极、C相负二极管D6的阳极、B相负向运放IC5的负输入端IN-端、C相负向运放IC6的负输入端IN-端、下整流电阻R9的一端连接，三相电压互感器VS1的B相输出端b端与B相上分压电阻R3的一端连接，B相上分压电阻R3的另一端与B相下分压电阻R4的一端、B相滤波电容C2的一端、B相正向运放IC2的正输入端IN+端、B相负向运放IC5的正输入端IN+端连接，B相下分压电阻R4的另一端、B相滤波电容C2的另一端均接地，B相正向运放IC2的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，B相正向运放IC2的负电源端-V端与电路负电源端-Vss端连接，B相正向运放IC2的输出端OUT端与B相正二极管D2的阳极连接，B相负向运放IC5的正电源端+V端与电路正电源端+Vcc端连接，B相负向运放IC5的负电源端-V端与电路负电源端-Vss端连接，B相负向运放IC5的输出端OUT端与B相负二极管D5的阴极连接；三相电压互感器VS1的C相输出端c端与C相上分压电阻R5的一端连接，C相上分压电阻R5的另一端与C相下分压电阻R6的一端、C相滤波电容C3的一端、C相正向运放IC3的正输入端IN+端、C相负向运放IC6的正输入端IN+...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁禹心，陈德传，陈雪亭，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33