本实用新型专利技术涉及一种基于电阻分压法的三相电压采样调理电路，电路结构简单，包括三个三相电压采样调理单元与中性线分压单元，三相电压采样调理单元包括一电阻分压单元，电阻分压单元的输入端用于连接三相交流电路任一相线，电阻分压单元的输出端连接一电压调理单元的输入端，电压调理单元的输出端与一限幅电路的输入端连接，该限幅电路的输出端用于连接模数转换器ADC；电压调理单元包括第一运放，第一运放的反相输入端通过第一输入电阻与电阻分压单元的输出端连接，第一运放的反相输入端通过一反馈电阻与第一运放的输出端连接，三个三相电压采样调理单元的各个第一运放的同相输入端均通过第二输入电阻与中性线分压单元连接。接。接。
【技术实现步骤摘要】
基于电阻分压法的三相电压采样调理电路
[0001]本技术涉及信号采样
，具体涉及一种基于电阻分压法的三相电压采样调理电路。
技术介绍
[0002]现代电力电子设备和非线性负载的大量使用造成电能污染日趋严重，电能质量的治理成为了电力部门及其用户日益关注的话题，因此，对于电能质量治理的设备研发意义重大。为了获得电能质量的好坏，需要对电能的电压及电流信息进行采集，但是电网电压在配电网中常见的是市电三相380V，电压比较高，难以直接进入模数转换器模块进行处理，需要进行采样和调理。
[0003]对于我国电网常见的三相四线制电网架构，传统的电压采样多采用互感器对电网电压进行隔离采样，虽然可以起到隔离保护作用，但是互感器成本较高，且结构庞大，增大了电能质量治理的仪器体积和使用成本。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种基于电阻分压法的三相电压采样调理电路，电路结构简单，成本低，用于电能质量治理仪器连接相线的保护后侧进行采样调理，既可以实现电网防雷及过流保护，又可以对所采取到的电压信号，进行放大、滤波、电压抬升等操作，转换成为适合模数转换器所识别的标准模拟信号，从而实现了三相电压的采样调理。
[0005]本技术的目的是采用下述方案实现的：一种基于电阻分压法的三相电压采样调理电路，包括三个三相电压采样调理单元与中性线分压单元，所述三相电压采样调理单元包括一电阻分压单元，所述电阻分压单元的输入端用于通过电能质量治理仪器的保护电路连接三相交流电路任一相线，所述电阻分压单元的输出端连接一电压调理单元的输入端，所述电压调理单元的输出端与一限幅电路的输入端连接，该限幅电路的输出端用于连接ADC，所述三个三相电压采样调理单元的各电压调理单元并联在中性线分压单元的输出端上，所述中性线分压单元的输入端用于连接中性线；
[0006]所述电压调理单元包括第一运放，所述第一运放的反相输入端通过第一输入电阻与电阻分压单元的输出端连接，所述第一运放的反相输入端通过一反馈电阻与第一运放的输出端连接，所述三个三相电压采样调理单元的各个第一运放的同相输入端均通过第二输入电阻与中性线分压单元的输出端连接，所述第二输入电阻与第一运放的同相输入端之间并联一接地电阻，所述第一运放的反相输入端与同相输入端之间并联一限幅单元，用于防止第一运放被高电压击穿。
[0007]优选地，所述电压调理单元与限幅电路之间设有一滤波电路单元，用于滤波。
[0008]优选地，所述滤波电路单元为二阶有源低通滤波电路，用于滤除电压高频分量。
[0009]优选地，所述滤波电路单元包括第二运放，所述第二运放的同相输入端与电压调
理单元的输出端之间依次串联第一电阻、第二电阻，所述第一电阻、第二电阻之间并联第一滤波电容，所述第一滤波电容接地；
[0010]所述第二运放的反相输入端与第二运放的输出端连接，所述第二运放的输出端与限幅电路的输入端连接；
[0011]所述第二运放的同相输入端与反相输入端之间并联第二滤波电容。
[0012]优选地，所述第一电阻、第二电阻之间并联一电压抬升电阻，用于提高第二运放的输入电压。
[0013]优选地，所述电阻分压单元/中性线分压单元包括第一可调电阻、第二可调电阻，所述第一可调电阻、第二可调电阻串联，所述第一可调电阻与第二可调电阻之间的结点为电阻分压单元/中性线分压单元的输出端，通过第一输入电阻/第二输入电阻与电压调理单元的输入端连接，所述第一可调电阻的首端用于通过电能质量治理仪器的保护电路连接三相交流电路任一相线/中性线。
[0014]优选地，所述限幅电路包括第一二极管、第二二极管，所述第一二极管的正极与第二二极管的负极相连的结点与电压调理单元的输出端并联。
[0015]优选地，所述电压调理单元的输出端与限幅电路之间串联设置第三电阻，用于避免增益失真。
[0016]优选地，所述第三电阻与限幅电路之间并联设置第三滤波电容。
[0017]优选地，所述限幅单元包括第三二极管、第四二极管，所述第三二极管、第四二极管首尾相连后并联在第一运放的反相输入端与同相输入端之间。
[0018]本技术包含如下有益效果：所述三相电压采样调理单元包括一电阻分压单元，所述电阻分压单元的输入端用于通过电能质量治理仪器的保护电路连接三相交流电路任一相线，所述电阻分压单元的输出端连接一电压调理单元的输入端，所述电压调理单元的输出端与一限幅电路的输入端连接，该限幅电路的输出端用于连接ADC，所述三个三相电压采样调理单元的各电压调理单元并联在中性线分压单元的输出端上，所述中性线分压单元的输入端用于连接中性线；
[0019]所述电压调理单元包括第一运放，所述第一运放的反相输入端通过第一输入电阻与电阻分压单元的输出端连接，所述第一运放的反相输入端通过一反馈电阻与第一运放的输出端连接，所述三个三相电压采样调理单元的各个第一运放的同相输入端均通过第二输入电阻与中性线分压单元的输出端连接，所述第二输入电阻与第一运放的同相输入端之间并联一接地电阻，所述第一运放的反相输入端与同相输入端之间并联一限幅单元，用于防止第一运放被高电压击穿。
[0020]优选地，所述电压调理单元与限幅电路之间设有一滤波电路单元，用于滤波。
[0021]优选地，所述滤波电路单元为二阶有源低通滤波电路，用于滤除电压高频分量。
[0022]优选地，所述滤波电路单元包括第二运放，所述第二运放的同相输入端与电压调理单元的输出端之间依次串联第一电阻、第二电阻，所述第一电阻、第二电阻之间并联第一滤波电容，所述第一滤波电容接地；
[0023]所述第二运放的反相输入端与第二运放的输出端连接，所述第二运放的输出端与限幅电路的输入端连接；
[0024]所述第二运放的同相输入端与反相输入端之间并联第二滤波电容。
[0025]优选地，所述第一电阻、第二电阻之间并联一电压抬升电阻，用于抬升第二运放的输入电压，由于第二运放实际上也形成了一个电压跟随电路，所以输出电压与输入电压相等，抬升第二运放的输入电压相当于也是提高了第二运放的输出电压，最终使输入到ADC的电压得到抬升，以满足部分ADC的采样范围大于0的要求。
[0026]优选地，所述电阻分压单元/中性线分压单元包括第一可调电阻、第二可调电阻，所述第一可调电阻、第二可调电阻串联，所述第一可调电阻与第二可调电阻之间的结点为电阻分压单元/中性线分压单元的输出端，通过第一输入电阻/第二输入电阻与电压调理单元的输入端连接，所述第一可调电阻的首端用于通过电能质量治理仪器的保护电路连接三相交流电路任一相线/中性线，所述第二可调电阻的尾端接地。
[0027]所述第一可调电阻位于电阻分压单元的首端，所述第二可调电阻位于电阻分压单元的尾端。
[0028]优选地，所述限幅电路包括第一二极管、第二二极管，所述第一二极管的正极与第二二极管的负极相连的结点与电压调理单元的输出端并联。
[0029]优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于电阻分压法的三相电压采样调理电路，其特征在于，包括三个三相电压采样调理单元与中性线分压单元，所述三相电压采样调理单元包括一电阻分压单元，所述电阻分压单元的输入端用于通过电能质量治理仪器的保护电路连接三相交流电路任一相线，所述电阻分压单元的输出端连接一电压调理单元的输入端，所述电压调理单元的输出端与一限幅电路的输入端连接，该限幅电路的输出端用于连接ADC，所述三个三相电压采样调理单元的各电压调理单元并联在中性线分压单元的输出端上，所述中性线分压单元的输入端用于连接中性线；所述电压调理单元包括第一运放，所述第一运放的反相输入端通过第一输入电阻与电阻分压单元的输出端连接，所述第一运放的反相输入端通过一反馈电阻与第一运放的输出端连接，所述三个三相电压采样调理单元的各个第一运放的同相输入端均通过第二输入电阻与中性线分压单元的输出端连接，所述第二输入电阻与第一运放的同相输入端之间并联一接地电阻，所述第一运放的反相输入端与同相输入端之间并联一限幅单元，用于防止第一运放被高电压击穿。2.根据权利要求1所述的三相电压采样调理电路，其特征在于：所述电压调理单元与限幅电路之间设有一滤波电路单元，用于滤波。3.根据权利要求2所述的三相电压采样调理电路，其特征在于：所述滤波电路单元为二阶有源低通滤波电路，用于滤除电压高频分量。4.根据权利要求2或3所述的三相电压采样调理电路，其特征在于：所述滤波电路单元包括第二运放，所述第二运放的同相输入端与电压调理单元的输出端之间依次串联第一电阻、第二电阻，所述第一电阻、第二电阻之间...
【专利技术属性】
技术研发人员：房占凯，苟家喜，陈果，刘霜，杨自清，黄云彪，
申请(专利权)人：重庆川仪自动化股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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