一种高频脉冲电流信号产生电路制造技术

一种高频脉冲电流信号产生电路，包括：MCU，和所述MCU相连的投切负载电路，所述投切负载电路的输出端和低压电网相连；所述投切负载电路包括：高通滤波电路、栅极驱动器、弱电保护电路、绝缘栅双极型晶体管、负载电阻、全波整流电路以及强电保护电路；MCU产生的高频PWM信号输出至所述高通滤波电路后，经所述栅极驱动器和所述弱电保护电路后驱动所述绝缘栅双极型晶体管，然后通过所述全波整流电路和所述负载电阻产生高频电流信号，经所述强电保护电路输出至低压电网。本实用新型专利技术可以直接将冷地和热地直接短接产生的电流脉冲信号，电流脉冲信号的频率理论上可高达1MHz,电流有效值可控制在10～20mA，在满足发送拓扑特征信号要求的同时进一步降低对电网的污染。时进一步降低对电网的污染。时进一步降低对电网的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种高频脉冲电流信号产生电路


[0001]本技术属于电子电路
，具体涉及一种应用于低压电网的高频脉冲电流信号产生电路。

技术介绍

[0002]目前的台区识别手段包括人工排查线路、停电识别、工频过零序列相关性识别、电压曲线相关性识别等，由于现有电力线载波、微功率无线等通信方式均具备跨台区通信能力，给户变关系梳理工作的开展带来极大挑战。通过注入电流信号也是一种台区识别手段，注入高频脉冲信号的方式，由于电流信号不能穿透变压器，只能在本台区内传输，不会垮台区传输，因此可以有效解决共高压串台区的问题。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种可以在低压电网中产生高频电流脉冲信号的信号产生电路。
[0004]为了实现上述目的，本技术采取如下的技术解决方案：
[0005]一种高频脉冲电流信号产生电路，包括：MCU，和所述MCU相连的投切负载电路，所述投切负载电路的输出端和低压电网相连；所述投切负载电路包括：高通滤波电路、栅极驱动器、弱电保护电路、绝缘栅双极型晶体管、负载电阻、全波整流电路以及强电保护电路；MCU产生的高频PWM信号输出至所述高通滤波电路后，经所述栅极驱动器和所述弱电保护电路后驱动所述绝缘栅双极型晶体管，然后通过所述全波整流电路和所述负载电阻产生高频电流信号，经所述强电保护电路输出至低压电网。
[0006]更具体的，所述MCU为瑞萨电子型号为R7F0C908的16位处理器。
[0007]更具体的，所述高通滤波电路包括第一电容和第一电阻，所述第一电容的一端和所述MCU的输出引脚相连，另一端经所述第一电阻接地且同时和所述栅极驱动器的输入引脚相连。
[0008]更具体的，所述栅极驱动器的型号为IR4427，栅极驱动器的1脚、4脚、 5脚和8脚为空脚，2脚和所述高通滤波电路的输出端相连，3脚接地，5脚与电源端相连且同时分别经第二电容和第三电容接地，7脚和所述弱电保护电路的输入端相连。
[0009]更具体的，所述弱电保护电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一二极管和稳压二极管；所述第三电阻和所述第四电阻并联后的一端和所述栅极驱动器的输出引脚相连，另一端和所述第一二极管的负极相连，所述第一二极管的正极和所述绝缘栅双极型晶体管的栅极相连；所述第三电阻和所述第四电阻并联后的一端和所述栅极驱动器的输出引脚相连，另一端和所述绝缘栅双极型晶体管的栅极相连；所述稳压二极管的负极和所述绝缘栅双极型晶体管的栅极相连、正极和所述绝缘栅双极型晶体管的发射极相连；所述第二电阻的一端和所述绝缘栅双极型晶体管的栅极相连、另一端和所述绝缘栅双极型晶体管的发射极相连。
[0010]更具体的，所述绝缘栅双极型晶体管的栅极和所述弱电保护电路的输出端相连，发射极和所述全波整流电路相连，发射极同时接地，集电极和所述负载电阻相连。
[0011]更具体的，所述负载电阻包括第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻，所述第八电阻和所述第十电阻并联后，一端和所述绝缘栅双极型晶体管的集电极相连，另一端和并联的第七电阻和第九电阻相连，所述第七电阻和所述第九电阻并联后的另一端和所述全波整流电路的交流输入端相连。
[0012]更具体的，所述全波整流电路的一个交流输入端和所述负载电阻相连，另一个交流输入端接地，直流输出端经所述强电保护电路和低压电网相连。
[0013]更具体的，所述全波整流电路为由4个二极管组成的整流桥，所述二极管的型号为ES1006FL。
[0014]更具体的，所述强电保护电路包括NTC热敏电阻、PTC热敏电阻以及压敏电阻；所述NTC热敏电阻的一端和所述全波整流电路的一个直流输出端相连、另一端和所述PTC热敏电阻相连，所述PTC热敏电阻的另一端和低压电网的火线相连，所述压敏电阻的一端接于所述NTC热敏电阻和所述PTC热敏电阻之间，另一端接于低压电网的零线和全波整流电路的另一个直流输出端之间。
[0015]由以上技术方案可知，本技术的投切负载电路采用高速开关器件 IGBT、栅极驱动器以及全波整流电路，配合强、弱电保护电路，将冷地和热地短接，从而产生的电流脉冲信号，电流脉冲信号的频率理论上可高达1MHz，电流有效值可控制在10～20mA，在满足发送拓扑特征信号要求实现台区识别的同时，可以进一步降低对电网的污染。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本技术实施例的电路框图；
[0018]图2为本技术实施例MCU及其外围电路图；
[0019]图3为本技术实施例投切负载电路的电路图。
[0020]以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细地说明。
具体实施方式
[0021]为了让本技术的上述和其它目的、特征及优点能更明显，下文特举本技术实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。
[0022]如图1所示，本实施例的高频脉冲电流信号产生电路包括MCU以及和MCU 相连的投切负载电路，投切负载电路的输出端和低压电网相连。其中，投切负载电路包括高通滤波电路、栅极驱动器、弱电保护电路、绝缘栅双极型晶体管 (IGBT)、负载电阻、全波整流电路以及强电保护电路。MCU用于产生高频 PWM信号，MCU产生的高频PWM信号输出至高通滤波电路进行滤波后，依次经过栅极驱动器和弱电保护电路后驱动IGBT，然后通过全波整流电路和负载电阻产生高频电流信号，高频电流信号通过强电保护电路输出至低压电网。
[0023]如图2所示，本实施例的MCU采用瑞萨电子型号为R7F0C908的16位处理器，MCU产生高频PWM信号后，输出至投切负载电路的高通滤波电路。如图3 所示，本实施例的高通滤波电路由第一电容C4和第一电阻R10组成，第一电容C4的一端和MCU的输出引脚相连、另一端经第一电阻R10接地，且同时和栅极驱动器IC2的输入引脚相连。本实施例的栅极驱动器IC2的型号为 IR4427，栅极驱动器IC2的1脚、4脚、5脚和8脚为空脚，2脚为输入引脚、 2脚和高通滤波电路的输出端相连，3脚接地，5脚为电压输入引脚，本实施例的5脚和+15V电源端相连，5脚同时分别经第二电容C5和第三电容C6接地， 7脚为信号输出引脚，和弱电保护电路的输入端相连。
[0024]本实施例的弱电保护电路包括第二电阻R5、第三电阻R6、第四电阻R7、第五电阻R8、第六电阻R9、第一二极管D6和稳压二极管D5。其中，第三电阻 R6和第四电阻R7并联后的一端和栅极驱动器IC2的输出引脚相连，另一端和第一二极管D6的负极相连，第一二极管D6的正极和绝缘栅双极型晶体管Q1 的栅极相连。第三电阻R6和第四电阻R7并联后的一端和栅极驱动器IC2的输出引脚相连，另一端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高频脉冲电流信号产生电路，其特征在于，包括：MCU，和所述MCU相连的投切负载电路，所述投切负载电路的输出端和低压电网相连；所述投切负载电路包括：高通滤波电路、栅极驱动器、弱电保护电路、绝缘栅双极型晶体管、负载电阻、全波整流电路以及强电保护电路；MCU产生的高频PWM信号输出至所述高通滤波电路后，经所述栅极驱动器和所述弱电保护电路后驱动所述绝缘栅双极型晶体管，然后通过所述全波整流电路和所述负载电阻产生高频电流信号，经所述强电保护电路输出至低压电网。2.如权利要求1所述的高频脉冲电流信号产生电路，其特征在于：所述MCU为瑞萨电子型号为R7F0C908的16位处理器。3.如权利要求1所述的高频脉冲电流信号产生电路，其特征在于：所述高通滤波电路包括第一电容和第一电阻，所述第一电容的一端和所述MCU的输出引脚相连，另一端经所述第一电阻接地且同时和所述栅极驱动器的输入引脚相连。4.如权利要求1所述的高频脉冲电流信号产生电路，其特征在于：所述栅极驱动器的型号为IR4427，栅极驱动器的1脚、4脚、5脚和8脚为空脚，2脚和所述高通滤波电路的输出端相连，3脚接地，5脚与电源端相连且同时分别经第二电容和第三电容接地，7脚和所述弱电保护电路的输入端相连。5.如权利要求1所述的高频脉冲电流信号产生电路，其特征在于：所述弱电保护电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一二极管和稳压二极管；所述第三电阻和所述第四电阻并联后的一端和所述栅极驱动器的输出引脚相连，另一端和所述第一二极管的负极相连，所述第一二极管的正极和所述绝缘栅双极型晶体管的栅极相连；所述第三电阻和所述第四电阻并联后的一端和所述栅极驱动器的输出引脚相连，另一端和所述绝缘栅双...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚杏江，朱家训，张洪源，
申请(专利权)人：珠海多创科技有限公司，
类型：新型
国别省市：