一种隔离型高压直流采样电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种隔离型高压直流采样电路，包括电压分压模块、差分调理模块、光隔离放大模块、适配采样模块和钳位保护模块；电压分压模块与高压直流电源连接，用于对待采样的高压直流电压进行滤波和分压处理；差分调理模块用于对输入的电压进行差分放大处理，以调理出适配于光隔离放大模块的电压；光隔离放大模块用于对输入的电压进行隔离放大处理；适配采样模块用于对输入的电压进行差分放大处理，以调理出适配于主控芯片的ADC采样端口的电压；钳位保护模块与主控芯片的ADC采样端口连接，用于对输入的电压进行限幅滤波处理。本实用新型专利技术的电压采样更安全可靠，且具有精度高、成本低、可量测范围广的特点，适于大范围推广应用。应用。应用。

【技术实现步骤摘要】
一种隔离型高压直流采样电路


[0001]本技术涉及电压采样
，尤其涉及一种隔离型高压直流采样电路。

技术介绍

[0002]随着高压直流电源技术发展，高压直流供电技术的应用越来越普遍，越来越多的高压直流设备出现并服务于工业生产及生活中，比如直流充电桩、直流电机等等。
[0003]在高压直流设备中，如果想要准确控制直流电压的稳定性，则先要准确测量这些电压，所以高压直流采样电路是必定会有的一种电路。
[0004]目前，高压直流采样电路一般分为直接型高压直流采样电路和隔离型高压直流采样电路；其中，隔离型高压直流采样电路常见的有两种，一种是采用电压传感器，这种方法的优点是精度比较高，另一种是采用基于磁耦合原理的隔离放大器，这种方法不仅精度高，而且速度还快，但以上两种方法都有一个问题，那就是所需要的元器件的价格比较贵，导致总体成本偏高，不利于成本的控制。
[0005]因此，需要研究一种高精度、低成本的高压直流采样电路。
[0006]以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

技术实现思路

[0007]本技术提供一种隔离型高压直流采样电路，以解决现有技术的不足。
[0008]为实现上述目的，本技术提供以下的技术方案：
[0009]一种隔离型高压直流采样电路，所述电路包括依次连接的电压分压模块、差分调理模块、光隔离放大模块、适配采样模块和钳位保护模块；
[0010]所述电压分压模块与高压直流电源连接，用于对待采样的高压直流电压进行滤波和分压处理，并传输至所述差分调理模块；
[0011]所述差分调理模块用于对输入的电压进行差分放大处理，以调理出适配于所述光隔离放大模块的电压，并传输至所述光隔离放大模块；
[0012]所述光隔离放大模块用于对输入的电压进行隔离放大处理，并传输至所述光隔离放大模块；
[0013]所述适配采样模块用于对输入的电压进行差分放大处理，以调理出适配于主控芯片的ADC采样端口的电压，并传输至所述钳位保护模块；
[0014]所述钳位保护模块与所述主控芯片的ADC采样端口连接，用于对输入的电压进行限幅滤波处理，并输出至所述主控芯片的ADC采样端口。
[0015]进一步地，所述隔离型高压直流采样电路中，所述电压分压模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；其中，
[0016]所述第一电容C1和所述第二电容C2串联后一端与所述高压直流电源的正极连接，另一端与所述高压直流电源的负极连接；
[0017]所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6依次串联，所述第一电阻R1的自由端与所述高压直流电源的正极连接，所述第六电阻R6的自由端与所述差分调理模块连接；
[0018]所述第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12依次串联，所述第七电阻R7的自由端与所述高压直流电源的负极连接，所述第十二电阻R12的自由端与所述差分调理模块连接；
[0019]所述第三电容C3连接在所述第六电阻R6的自由端与所述第十二电阻R12的自由端之间。
[0020]进一步地，所述隔离型高压直流采样电路中，所述差分调理模块包括第一差分运算放大器U1、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第四电容C4和第五电容C5；其中，
[0021]所述第十三电阻R13连接在所述第六电阻R6与所述第一差分运算放大器U1的反相输入端之间；
[0022]所述第十四电阻R14连接在所述第十二电阻R12与所述第一差分运算放大器U1的同相输入端之间；
[0023]所述第十六电阻R16与所述第四电容C4并联后一端与所述第一差分运算放大器U1的反相输入端连接，另一端与所述第一差分运算放大器U1的输出端连接；
[0024]所述第十五电阻R15与所述第五电容C5并联后一端与所述第一差分运算放大器U1的正相输入端连接，另一端接GND；所述第一差分运算放大器U1的负电源接GND。
[0025]进一步地，所述隔离型高压直流采样电路中，所述第一差分运算放大器U1的正电源接+5V电源。
[0026]进一步地，所述隔离型高压直流采样电路中，所述第十三电阻R13与所述第十四电阻R14相同；
[0027]所述第十五电阻R15与所述第十六电阻R16相同。
[0028]进一步地，所述隔离型高压直流采样电路中，所述光隔离放大模块包括光隔离运算放大器U3、第十七电阻R17、第十八电阻R18和第六电容C6；其中，
[0029]所述第十七电阻R17连接在所述第一差分运算放大器U1的输出端与所述光隔离运算放大器U3的VIN+端之间；
[0030]所述第十八电阻R18连接在所述光隔离运算放大器U3的VIN
‑
端与GND之间；
[0031]所述第六电容C6的一端连接在所述第十七电阻R17与所述光隔离运算放大器U3的VIN+端之间，另一端连接在所述第十八电阻R18与所述光隔离运算放大器U3的VIN
‑
端之间；
[0032]所述光隔离运算放大器U3的VDD1端和VDD2端分别接+5V电源，所述光隔离运算放大器U3的GND1端和GND2端分别接GND，所述光隔离运算放大器U3的VOUT+端和VOUT
‑
端分别与所述适配采样模块连接。
[0033]进一步地，所述隔离型高压直流采样电路中，所述光隔离运算放大器U3采用型号为ACPL
‑
C790
‑
500E的芯片。
[0034]进一步地，所述隔离型高压直流采样电路中，所述适配采样模块包括第二差分运
算放大器U2、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第七电容C7和第八电容C8；其中，
[0035]所述第十九电阻R19连接在所述光隔离运算放大器U3的VOUT+端与所述第二差分运算放大器U2的反相输入端之间；
[0036]所述第二十电阻R20连接在所述光隔离运算放大器U3的VOUT
‑
端与所述第二差分运算放大器U2的同相输入端之间；
[0037]所述第七电容C7与所述第二十一电阻R21并联后一端与所述第二差分运算放大器U2的反相输入端连接，另一端与所述第二差分运算放大器U2的输出端连接；
[0038]所述第八电容C8与所述第二十二电阻R22并联后一端与所述第二差分运算放大器U2的正相输入端连接，另一端接GND；所述第二差分运算放大器U2的负电源接GND，所述第二差分运算放大器U2的正电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔离型高压直流采样电路，其特征在于，所述电路包括依次连接的电压分压模块、差分调理模块、光隔离放大模块、适配采样模块和钳位保护模块；所述电压分压模块与高压直流电源连接，用于对待采样的高压直流电压进行滤波和分压处理，并传输至所述差分调理模块；所述差分调理模块用于对输入的电压进行差分放大处理，以调理出适配于所述光隔离放大模块的电压，并传输至所述光隔离放大模块；所述光隔离放大模块用于对输入的电压进行隔离放大处理，并传输至所述光隔离放大模块；所述适配采样模块用于对输入的电压进行差分放大处理，以调理出适配于主控芯片的ADC采样端口的电压，并传输至所述钳位保护模块；所述钳位保护模块与所述主控芯片的ADC采样端口连接，用于对输入的电压进行限幅滤波处理，并输出至所述主控芯片的ADC采样端口。2.根据权利要求1所述的隔离型高压直流采样电路，其特征在于，所述电压分压模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；其中，所述第一电容C1和所述第二电容C2串联后一端与所述高压直流电源的正极连接，另一端与所述高压直流电源的负极连接；所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6依次串联，所述第一电阻R1的自由端与所述高压直流电源的正极连接，所述第六电阻R6的自由端与所述差分调理模块连接；所述第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12依次串联，所述第七电阻R7的自由端与所述高压直流电源的负极连接，所述第十二电阻R12的自由端与所述差分调理模块连接；所述第三电容C3连接在所述第六电阻R6的自由端与所述第十二电阻R12的自由端之间。3.根据权利要求2所述的隔离型高压直流采样电路，其特征在于，所述差分调理模块包括第一差分运算放大器U1、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第四电容C4和第五电容C5；其中，所述第十三电阻R13连接在所述第六电阻R6与所述第一差分运算放大器U1的反相输入端之间；所述第十四电阻R14连接在所述第十二电阻R12与所述第一差分运算放大器U1的同相输入端之间；所述第十六电阻R16与所述第四电容C4并联后一端与所述第一差分运算放大器U1的反相输入端连接，另一端与所述第一差分运算放大器U1的输出端连接；所述第十五电阻R15与所述第五电容C5并联后一端与所述第一差分运算放大器U1的正相输入端连接，另一端接GND；所述第一差分运算放大器U1的负电源接GND。4.根据权利要求3所述的隔离型高压直流采样电路，其特征在于，所述第一差分运算放大器U1的正电源接+5V电源。
5.根据权利要求3所述的隔离型高压直流采样电路，其特征在于，所述第十三电...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文辉，范自勇，李家宇，吴春欢，李绍辉，
申请(专利权)人：易事特集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：