一种铁芯接地工频电流的滤波电路制造技术

本发明专利技术公开了一种铁芯接地工频电流的滤波电路，采用具有滤波、放大、反馈、调节功能的可调Q值双T有源带阻滤波电路，在有源带阻滤波电路基础上，又增加了具有反馈功能的运算放大器U2和具有调节功能的电位器，电位器具有调节电路的品质因数Q的作用，针对50Hz工频及其二次谐波，设计了两个窄带阻带中心频率，分别为50Hz和100Hz的独立可调Q值双T有源带阻滤波电路。本发明专利技术可滤除50Hz工频及其谐波产生的干扰，提高所测量电信号的精度，在应用上可以根据电路需求随意调整，应用更加灵活，本设计电路在低频信号信息处理、数据传输、抑制干扰等方面都可以得到广泛应用。

A filter circuit for power frequency current of iron core grounding

【技术实现步骤摘要】
一种铁芯接地工频电流的滤波电路
本专利技术属于电路
，涉及一种滤除工频干扰的带阻滤波电路，用于电力行业的电力变压器的铁芯接地电流监测，具体涉及一种铁芯接地工频电流的滤波电路。
技术介绍
对信号的频率具有选择性的电路称为滤波电路，它能使某特定频率范围内的信号通过，阻止此频率范围以外的信号通过，根据通带频率的不同可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)四种滤波电路，根据滤波电路中有无有源元件又可以分为有源滤波器和无源滤波器，无源滤波是通过电感和电容的匹配而对某次谐波电流构成一个低阻态通路，无源滤波成本低、运行稳定，但是谐波滤除率一般只有80％；有源滤波能有效抵消系统谐波，对于小功率低频信号，有源滤波比无源滤波电路整体性能更好，滤除谐波功能更强。很多电力变压器都需要安装接地电流监测的铁芯或夹件以对变压器接地电流进行在线监测，比如CN208013294U公开了一种变压器铁芯接地电流在线监测装置，包括电流互感器、滤波器、量程切换电路、AD转换模块、微处理器、LED数码显示器、限流电路、蜂鸣报警器、GPRS模块和监控终端。我国供配电统一使用50Hz频率的交流电，在对电信号进行采集处理和分析时，无法避免50Hz工频信号的干扰。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种铁芯接地工频电流的滤波电路，以解决现有技术中的不足。为了达到上述目的，本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的：提供一种铁芯接地工频电流的滤波电路，其中，包括两个相互级联的可调Q值双T有源带阻滤波电路，所述可调Q值双T有源带阻滤波电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、可变电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一电容、所述第二电容、所述第一运算放大器的负极输入端依次串接，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第一运算放大器的负极输入端依次串接，所述第三电阻一端分别连接所述第一电容、所述第二电容、所述第一电阻、所述第二电阻，另一端连接所述第二运算放大器的输出端，所述第一电阻、所述第三电容、所述第二运算放大器的输出端依次连接，所述可变电阻的可变部分连接所述第二运算放大器的正极输入端，所述可变电阻连接所述第一运算放大器的输出端并接地。本专利技术技术方案的有益效果是：可滤除50Hz工频及其谐波产生的干扰，提高所测量电信号的精度，在应用上可以根据电路需求随意调整，应用更加灵活，本设计电路在低频信号信息处理、数据传输、抑制干扰等方面都可以得到广泛应用。附图说明图1为本专利技术结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。参看图1所示，本专利技术铁芯接地工频电流的滤波电路包括两个相互级联的可调Q值双T有源带阻滤波电路1，可调Q值双T有源带阻滤波电路1包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、可变电阻Rw、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一运算放大器U1和第二运算放大器U2，第一电容C1、第二电容C2、第一运算放大器U1的负极输入端依次串接，第一电阻R1、第二电阻R2、第一运算放大器U1的负极输入端依次串接，第三电阻R3一端分别连接第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2，另一端连接第二运算放大器U2的输出端，第一电阻R1、第三电容C3、第二运算放大器U2的输出端依次连接，可变电阻Rw的可变部分连接第二运算放大器U2的正极输入端，可变电阻Rw连接第一运算放大器U1的输出端并接地。本案滤除50Hz工频干扰的滤波电路设计，采用具有滤波、放大、反馈、调节功能的可调Q值双T有源带阻滤波电路，在有源带阻滤波电路基础上，又增加了具有反馈功能的第二运算放大器U2和具有调节功能的电位器(可变电阻Rw)。其中，电位器Rw具有调节电路的品质因数Q的作用，Q值越大，阻带宽度越窄，选频特性越好。滤除50Hz工频干扰的滤波电路如图所示，针对50Hz工频及其二次谐波，设计了两个窄带阻带中心频率，分别为50Hz和100Hz的独立可调Q值双T有源带阻滤波电路，把二者先后串接即构成具有滤除50Hz工频干扰作用的带阻滤波电路。在50Hz带阻滤波电路设计中，令C1＝C2＝0.01pF，则R1＝R2≈318.4kΩ，C3＝0.02μF，R3≈159.2kΩ。在100Hz带阻滤波电路设计中，令C4＝C5＝0.02μF，则R4＝R5≈79.6kΩ，C6＝0.04μF，R6≈39.8kΩ。调整电位器Rw1、Rw2，使阻带中心频率分别在50Hz及100Hz处，并且阻带带宽在2Hz以内，以达到在输出电压Vo中完全滤除50Hz工频信号及其二次谐波干扰的目的。对于目前广泛应用的低频电子测量设备，本案使用可调双T有源带阻滤波电路组合的方式对50Hz工频干扰进行滤除，本设计虽然是针对50Hz工频及其二次谐波来进行设计研究，但本电路可以推广到滤除工频干扰的更高次谐波噪声，另外，由于加入电位器具有可调作用，使得本设计电路在应用上可以根据电路需求随意调整，应用更加灵活，本设计电路在低频信号信息处理、数据传输、抑制干扰等方面都可以得到广泛应用。以上仅为本专利技术较佳的实施例，并非因此限制本专利技术的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本专利技术说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁芯接地工频电流的滤波电路，其特征在于，包括两个相互级联的可调Q值双T有源带阻滤波电路，所述可调Q值双T有源带阻滤波电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、可变电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一电容、所述第二电容、所述第一运算放大器的负极输入端依次串接，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第一运算放大器的负极输入端依次串接，所述第三电阻一端分别连接所述第一电容、所述第二电容、所述第一电阻、所述第二电阻，另一端连接所述第二运算放大器的输出端，所述第一电阻、所述第三电容、所述第二运算放大器的输出端依次连接，所述可变电阻的可变部分连接所述第二运算放大器的正极输入端，所述可变电阻连接所述第一运算放大器的输出端并接地。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁芯接地工频电流的滤波电路，其特征在于，包括两个相互级联的可调Q值双T有源带阻滤波电路，所述可调Q值双T有源带阻滤波电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、可变电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一电容、所述第二电容、所述第一运算放大器的负极输入端依次串接，所述第一电阻、所述第二电阻、...

【专利技术属性】
技术研发人员：马焓，
申请(专利权)人：上海锐开电气有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31