隔离型同步电压测量电路制造技术

本实用新型专利技术是直流电动机调速装置改进隔离型同步电压测量电路，由运算放大器、模拟多路开关、光电耦合器和隔离运算放大器组成，电网线路Ｕ、Ｖ、Ｗ连接运算放大器的电压输入端，衰减后的输出端ＵＶ、ＶＷ连接模拟多路开关的输入端，模拟多路开关的输出端连接到光电耦合器，光电耦合器的控制端与直流调速装置的控制电路连接；模拟多路开关的另一输出端连接隔离运算放大器的输入端，模拟电压信号从隔离型运算放大器输出，送入直流调速装置模拟采样电路。本实用新型专利技术用相互隔离的电源供电，输入信号通过光电转换电路隔离传输，即使同步电压测量电路的运算放大器损坏，不会对单片机模拟采样电路产生影响。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子技术在电动机控制领域的应用技术，它针对直流电动机调速装置的同步电压测量电路进行改进，是一种隔离型同步电压测量电路。
技术介绍
在直流电动机调速装置中同步电压测量电路用于检测电网电压，从而确定电压信号经过电压零点的时间，进而确定直流电动机晶闸管整流桥的触发角，这个电路在直流电动机调速装置中是十分重要的。目前采用的电路多是《电气传动》2002年第一期“6RA24全数字调速系统的分析”(王福来、徐平)一文举例和分析的，具体电路如附图1，测量电路输入为电网U、V、W三相电压，通过由运算放大器(1)组成的减法电路，使同步电压检测电路输出为两路UV、VW线电压。这两路线电压在示波器上显示为两路电压幅值在±5V范围内的频率为50Hz的正弦信号，然后送入由单片机或其他微型控制器组成的模拟量采集电路，通过不断采集同步电压电路的输出电压信号，就可确定电网线电压的过零点，进而确定晶闸管的触发角。这个电路从原理上讲是完全可行的，但是如果发生运算放大器或电阻损坏的情况，就会造成器件烧毁，设备损坏。比如电路中的运算放大器1损坏，就会使减法电路输入信号与输出信号的比例关系完全消失，失去了输入信号的衰减作用，则电网中的强电压会进入到整个直流电机调速装置的电路中来，烧毁其他电路元件，使调速装置遭到损坏。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种具有强电和弱电分离，在同步电压测量电路与单片机模拟采样电路之间完成电气隔离的隔离型同步电压测量电路。本专利技术采用如下技术方案隔离型同步电压测量电路由运算放大器、模拟多路开关、光电耦合器和隔离运算放大器组成，电网线路U、V、W连接运算放大器的电压输入端，衰减后的输出端UV、VW连接模拟多路开关的输入端，模拟多路开关的输出端连接到光电耦合器，光电耦合器的控制端与直流调速装置的控制电路连接；模拟多路开关的另一输出端连接隔离运算放大器的输入端，模拟电压信号从隔离型运算放大器输出，送入直流调速装置模拟采样电路。本专利技术还采用如下技术方案光电耦合器可采用一个以上。光电耦合器和模拟多路开关与直流调速装置电源隔离正5V电源连通。隔离运算放大器与直流调速装置电源隔离的15V电源联通。本技术目优点是在直流调速装置单片机模拟采样电路之间通过具有光电隔离特性的隔离型运算放大器连接，使用相互隔离的电源供电，输入信号通过隔离运算放大器内部的光电转换电路完成输入电压到输出电压的传输，同时同步电压检测电路也使用与直流调速装置电源隔离的电源供电，因此即使同步电压测量电路的运算放大器损坏，不会对单片机模拟采样电路产生影响。附图说明图1为目前使用的同步电压测量电路结构图； 图2为本技术电路结构图。实施例以下结合附图2具体的对改进电路进行详细描述。电网电压U、V、W三相电压连接到由运算放大器1和运算放大器2组成的电压衰减电路的三个输入端，衰减后的线电压UV、VW的变化范围在0V到5V之间，UV是从运算放大器1的6脚输出的线电压，VW为从运算放大器2的6脚输出的线电压。然后分别连接到模拟多路开关3的13脚和4脚的模拟信号输入端。DC1连接到光电耦合器5的第2脚，DC2连接到光电耦合器6的第2脚，DC3连接到光电耦合器7的第2脚，DC1、DC2、DC3是来自单片机控制信号用于多路模拟开关的通道选择。模拟多路开关的输出端与隔离运算放大器4的输入端15脚连接，经过隔离的模拟电压信号从隔离型运算放大器的7脚输出，最后送入直流调速装置模拟采样电路中进行采样处理。本技术运算放大器可选用较常用的正负15V供电的普通运算放大器，如OP07；隔离型运算放大器可使用ISO124，它的价格低廉性能也很好；光电耦合器可选用HP6N137具有1MHz的传输速率，便于对模拟多路开关进行快速的操作；模拟多路开关可选择CD4051。电路中ISP5为与直流调速装置电源隔离的正5V电源；ISP15为与直流调速装置电源隔离的正15V电源；ISN15为与直流调速装置隔离的负15V电源；AIN为经过隔离运算放大器隔离过的同步电压测量电路的输出信号；DC1、DC2、DC3为光电耦合器的输入控制信号。权利要求1.一种隔离型同步电压测量电路，由运算放大器(1、2)、模拟多路开关(3)、光电耦合器(5、6、7)和隔离运算放大器(4)组成，其特征在于电网线路(U、V、W)连接运算放大器(1、2)的电压输入端，衰减后的输出端(UV、VW)连接模拟多路开关(3)的输入端，模拟多路开关(3)的输出端连接到光电耦合器(5、6、7)，光电耦合器(5、6、7)的控制端与直流调速装置的控制电路连接；模拟多路开关(3)的另一输出端连接隔离运算放大器(4)的输入端，模拟电压信号从隔离型运算放大器(4)输出，送入直流调速装置模拟采样电路。2.根据权利要求1所述的一种隔离型同步电压测量电路，其特征在于光电耦合器(5、6、7)可采用一个以上。3.根据权利要求1所述的一种隔离型同步电压测量电路，其特征在于光电耦合器(5、6、7)和模拟多路开关(3)与直流调速装置电源隔离正5V电源连通。4.根据权利要求1所述的一种隔离型同步电压测量电路，其特征在于隔离运算放大器(4)与直流调速装置电源隔离的15V电源联通。专利摘要本技术是直流电动机调速装置改进隔离型同步电压测量电路，由运算放大器、模拟多路开关、光电耦合器和隔离运算放大器组成，电网线路U、V、W连接运算放大器的电压输入端，衰减后的输出端UV、VW连接模拟多路开关的输入端，模拟多路开关的输出端连接到光电耦合器，光电耦合器的控制端与直流调速装置的控制电路连接；模拟多路开关的另一输出端连接隔离运算放大器的输入端，模拟电压信号从隔离型运算放大器输出，送入直流调速装置模拟采样电路。本技术用相互隔离的电源供电，输入信号通过光电转换电路隔离传输，即使同步电压测量电路的运算放大器损坏，不会对单片机模拟采样电路产生影响。文档编号G01R19/175GK2694283SQ200420001029公开日2005年4月20日 申请日期2004年1月13日 优先权日2004年1月13日专利技术者穆雪松, 孙伟, 肖正宇, 王建伟, 金传付 申请人:北京金自天正智能控制股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔离型同步电压测量电路，由运算放大器（１、２）、模拟多路开关（３）、光电耦合器（５、６、７）和隔离运算放大器（４）组成，其特征在于：电网线路（Ｕ、Ｖ、Ｗ）连接运算放大器（１、２）的电压输入端，衰减后的输出端（ＵＶ、ＶＷ）连接模拟多路开关（３）的输入端，模拟多路开关（３）的输出端连接到光电耦合器（５、６、７），光电耦合器（５、６、７）的控制端与直流调速装置的控制电路连接；模拟多路开关（３）的另一输出端连接隔离运算放大器（４）的输入端，模拟电压信号从隔离型运算放大器（４）输出，送入直流调速装置模拟采样电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：穆雪松，孙伟，肖正宇，王建伟，金传付，
申请(专利权)人：北京金自天正智能控制股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]