一种用于电力系统带隔离的直流量采集电路技术方案

一种用于电力系统带隔离的直流量采集电路，属于电力设备检测技术领域，解决如何设计一种带隔离的直流量采集电路，用来采集电力系统中的非电气量的问题；电路包括：输入电路、前级差分放大电路、中级放大电路、后级隔离电路；所述的输入电路、前级差分放大电路、中级放大电路、后级隔离电路依次连接；直流量中的电流量通过输入电路，将电流量转化为电压，此电压经过前级差分放大电路、中级放大电路、后级隔离电路得到稳定的电压，然后供AD采样采集，电路的结构简单，成本低，可靠性高，适合在电力系统中大规模推广使用。统中大规模推广使用。统中大规模推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电力系统带隔离的直流量采集电路


[0001]本技术属于电力设备检测
，涉及一种用于电力系统带隔离的直流量采集电路。

技术介绍

[0002]近年来大气环境因素逐渐变差，高温，高湿的环境让电力设备面临的威胁越来越明显。在电气运行时温、湿度对电力设备平安运行会产生很多、很大的影响；因此，电力设备运行环境通常会通过传感器将温、湿度等非电气量转化为直流电气量，通过采集这些直流量来检测运行的环境。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题在于如何设计一种带隔离的直流量采集电路，用来采集电力系统中的非电气量。
[0004]本技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
[0005]一种用于电力系统带隔离的直流量采集电路，包括：输入电路、前级差分放大电路、中级放大电路、后级隔离电路；所述的输入电路、前级差分放大电路、中级放大电路、后级隔离电路依次连接。
[0006]直流量中的电流量通过输入电路，将电流量转化为电压，此电压经过前级差分放大电路、中级放大电路、后级隔离电路得到稳定的电压，然后供AD采样采集，电路的结构简单，成本低，可靠性高，适合在电力系统中大规模推广使用。
[0007]作为本技术技术方案的进一步改进，所述的输入电路包括：电阻R7、稳压二极管D1；所述的电阻R7与稳压二极管D1并联后，稳压二极管D1的阳极与电阻R7的并联公共点与前级差分放大电路的正相输入端连接；稳压二极管D1的阴极与电阻R7的并联公共点与运算放大器U2A的反相输入端连接。
[0008]作为本技术技术方案的进一步改进，所述的前级差分放大电路包括：电阻R1、电阻R3、电阻R5、电阻R8、电容C3、稳压二极管D2、运算放大器U2A；所述的稳压二极管D1的阳极与电阻R7的并联公共点与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与运算放大器U2A的正相输入端连接，稳压二极管D1的阴极与电阻R7的并联公共点与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与运算放大器U2A的反相输入端连接；电阻R1的一端连接在运算放大器U2A的反相输入端，电阻R1的另一端与运算放大器U2A的输出端连接；运算放大器U2A的正电源端接电源，运算放大器U2A的负电源端接地；电容C3的一端与运算放大器U2A的正电源端连接，电容C3的另一端接地；电阻R8的一端连接在运算放大器U2A的正相输入端，电阻R8的另一端接地；稳压二极管D2的阳极接地，稳压二极管D2的阴极与运算放大器U2A的输出端连接；运算放大器U2A的输出端与中级放大电路的输入端连接。
[0009]作为本技术技术方案的进一步改进，所述的中级放大电路包括：电阻R4、电阻R6、电容C1、电容C5、发光二极管U1B、运算放大器U2B；所述的电阻R4的一端连接在运算放大
器U2A的输出端，电阻R4的另一端与运算放大器U2B的反相输入端连接；电容C5的一端接地，电容C5的另一端与运算放大器U2B的反相输入端连接；电容C1的一端连接在运算放大器U2B的反相输入端，电容C1的另一端与运算放大器U2B的输出端连接；发光二极管U1B的阳极与运算放大器U2B的正相输入端连接后再接地，发光二极管U1B的阴极与运算放大器U2B的反相输入端连接；运算放大器U2B的正电源端接电源，运算放大器U2B的负电源端接地；电阻R6的一端连接在运算放大器U2B的输出端，电阻R6的另一端与后级隔离电路的输入端连接。
[0010]作为本技术技术方案的进一步改进，所述的后级隔离电路包括：发光二极管U1A、发光二极管U1C、电容C2、电阻R2、运算放大器U3A、电容C4、稳压二极管D3；所述的发光二极管U1A的阴极与电阻R6连接，发光二极管U1A的阳极接电源；发光二极管U1C的阳极与运算放大器U3A的正相输入端连接后再接地，发光二极管U1C的阴极与运算放大器U3A的反相输入端连接；电阻R2与电容C2并联后，其中一个并联端连接在运算放大器U3A的反相输入端，另一个并联端与运算放大器U3A的输出端连接；运算放大器U3A的正电源端接+5V电源，运算放大器U3A的负电源端接地；电容C4的一端与运算放大器U3A的正电源端连接，电容C4的另一端接地；稳压二极管D3的阳极接地，稳压二极管D3阴极与运算放大器U3A的输出端连接。
[0011]作为本技术技术方案的进一步改进，所述的发光二极管U1A与发光二极管U1C采用的是型号为HCNR200的光耦合器。
[0012]作为本技术技术方案的进一步改进，，运算放大器U2A、运算放大器U2B、运算放大器U3A的型号为LM358AD。
[0013]作为本技术技术方案的进一步改进，所述的稳压二极管D1为TVS管。
[0014]作为本技术技术方案的进一步改进，所述的稳压二极管D2的型号为1N4733。
[0015]作为本技术技术方案的进一步改进，所述的稳压二极管D3的型号为1N4728。
[0016]本技术的优点在于：
[0017](1)直流量中的电流量通过输入电路，将电流量转化为电压，此电压经过前级差分放大电路、中级放大电路、后级隔离电路得到稳定的电压，然后供AD采样采集，电路的结构简单，成本低，可靠性高，适合在电力系统中大规模推广使用。
[0018](2)发光二极管U1A与发光二极管U1C采用的是型号为HCNR200的光耦合器，低成本、高线性度、高稳定度等多种优点，能够完成多种光电隔离转换电路的设计的优点；
[0019](3)输入电路中设计了稳压二极管D1，具有抗外部输入干扰的优点；
[0020](4)前级差分放大电路的输出端设计了稳压二极管D2，滤除前级差分放大电路输出端超过5.1V的部分，具有保护中级放大电路器件的优点；
[0021](5)后级隔离电路的输出端设计了稳压二极管D3，滤除经过隔离电路后输出的超过3.3V电压的部分，具有保护后级电路器件的优点。
附图说明
[0022]图1是本技术实施例的一种用于电力系统带隔离的直流量采集电路的原理图。
具体实施方式
[0023]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]下面结合说明书附图以及具体的实施例对本技术的技术方案作进一步描述：
[0025]实施例一
[0026]如图1所示，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8，电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5，稳压二极管D1、稳压二极管D2、稳压二极管D3，发光二极管U1A、发光二极管U1B、发光二极管U1C，运算放大器U2A、运算放大器U2B、运算放大器U3A。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电力系统带隔离的直流量采集电路，其特征在于，包括：输入电路、前级差分放大电路、中级放大电路、后级隔离电路；所述的输入电路、前级差分放大电路、中级放大电路、后级隔离电路依次连接。2.根据权利要求1所述的一种用于电力系统带隔离的直流量采集电路，其特征在于，所述的输入电路包括：电阻R7、稳压二极管D1；所述的电阻R7与稳压二极管D1并联后，稳压二极管D1的阳极与电阻R7的并联公共点与前级差分放大电路的正相输入端连接；稳压二极管D1的阴极与电阻R7的并联公共点与运算放大器U2A的反相输入端连接。3.根据权利要求2所述的一种用于电力系统带隔离的直流量采集电路，其特征在于，所述的前级差分放大电路包括：电阻R1、电阻R3、电阻R5、电阻R8、电容C3、稳压二极管D2、运算放大器U2A；所述的稳压二极管D1的阳极与电阻R7的并联公共点与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与运算放大器U2A的正相输入端连接，稳压二极管D1的阴极与电阻R7的并联公共点与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与运算放大器U2A的反相输入端连接；电阻R1的一端连接在运算放大器U2A的反相输入端，电阻R1的另一端与运算放大器U2A的输出端连接；运算放大器U2A的正电源端接电源，运算放大器U2A的负电源端接地；电容C3的一端与运算放大器U2A的正电源端连接，电容C3的另一端接地；电阻R8的一端连接在运算放大器U2A的正相输入端，电阻R8的另一端接地；稳压二极管D2的阳极接地，稳压二极管D2的阴极与运算放大器U2A的输出端连接；运算放大器U2A的输出端与中级放大电路的输入端连接。4.根据权利要求3所述的一种用于电力系统带隔离的直流量采集电路，其特征在于，所述的中级放大电路包括：电阻R4、电阻R6、电容C1、电容C5、发光二极管U1B、运算放大器U2B；所述的电阻R4的一端连接在运算放大器U2A的输出端，电阻R4的另一端与运算放大器U2B的反相输入端连接；电容C5的一端接地，电容C5的另一端与运算放大器U2B的反相输入端连接；电容C1的一端连接在运算放大器U2B的...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹文琛，刘家严，肖遥，
申请(专利权)人：南京丰道电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：