一种方波包络型微小拓扑信号发生系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种方波包络型微小拓扑信号发生系统，本实用新型专利技术包括处理器单元、隔离驱动单元、MOS驱动单元、恒流负载单元、稳压单元、过热保护单元和整流单元；所述隔离驱动单元、处理器单元、温度采集单元由直流电源供电；所述处理器单元通过导线与隔离驱动单元电性输入连接，所述隔离驱动单元通过导线与MOS驱动单元电性输入连接，所述MOS驱动单元通过导线与稳压单元电性输出连接，所述MOS驱动单元通过导线与所述恒流负载单元电性输入连接，所述过热保护单元通过PCB耦合方式与恒流负载单元连接。本实用新型专利技术通过处理器单元控制驱动单元，从而控制恒流负载单元产生方波包络特性具备特征频率的可实现低压台采集设备拓扑关系识别的微小拓扑信号。扑关系识别的微小拓扑信号。扑关系识别的微小拓扑信号。

【技术实现步骤摘要】
一种方波包络型微小拓扑信号发生系统


[0001]本技术涉及拓扑信号
，尤其涉及一种方波包络型微小拓扑信号发生系统。

技术介绍

[0002]拓扑识别技术是推进数据化配电网建设的必要技术基础。拓扑识别技术包括大数据法和信号注入法，其中信号注入法的实现包括两个部分，一是拓扑信号解析，二是拓扑信号发生。本技术属于信号注入法中拓扑信号的发生，现有的拓扑信号发生方法主要是采用工频畸变法和恒阻调制法，例如公开号为CN113114304A公开的一种基于载波通信的拓扑信号产生方法，网关终端通过载波通信向拓扑信号识别装置和拓扑信号发生装置发送拓扑信号产生指令，拓扑信号发生装置根据网关终端发送的指令产生拓扑信号，产生的拓扑信号为电流信号，即是采用工频畸变法，在工频电力线上控制投切负载生产几十安培的特征电流；例如公开号为CN113113911A公开的一种具备拓扑识别功能的智能量测开关及拓扑识别方法，采用拓扑是被电流发生模块产生拓扑识别电流信号，计量模块采集拓扑识别电流信号并进行分析以得到对应所处拓扑位置，最终得到低压配电网拓扑结构，并实时在线监测配电网拓扑结构的变化，即是采用恒阻调制法，在工频电力线上PWM控制投切阻性负载，产生正弦包络的特征电流，该方法产生的拓扑电流随工频电压波动而变化。
[0003]目前，在用户多的重载地区，电路复杂且拓扑信号的发生极易受工频电压波动的影响，信号不稳定，影响载波通讯；且拓扑信号发送装置在工作时，易造成温升，导致电路损坏以及信号通讯不稳。

技术实现思路

[0004]本技术旨在解决现有拓扑信号的发生极易受工频电压波动影响造成信号不稳，且不具备过热保护的问题，提供一种方波包络型微小拓扑信号发生系统，能够在工频电力线发生特征频率具备编码信息的拓扑信号，且拓扑信号为幅值恒定的方波包络，不受工频电压波动的影响，频率可设定，同时，具备过热保护的功能，实现闭环控制，信号更稳定。
[0005]为实现上述目的，本技术提供一种方波包络型微小拓扑信号发生系统，其中，所述方波包络型微小拓扑信号发生系统包括：处理器单元、隔离驱动单元、MOS驱动单元、恒流负载单元、稳压单元、过热保护单元和整流单元；
[0006]所述隔离驱动单元、处理器单元、温度采集单元由直流电源供电；
[0007]所述整流单元接交流电源；
[0008]所述处理器单元通过导线与隔离驱动单元电性输入连接，所述隔离驱动单元通过导线与MOS驱动单元电性输入连接，所述MOS驱动单元通过导线与稳压单元电性输出连接，所述MOS驱动单元通过导线与所述恒流负载单元电性输入连接，所述过热保护单元通过PCB耦合方式与恒流负载单元连接；
[0009]所述过热保护单元与所述处理器单元采用IIC总线通讯连接，用于实时监测恒流
负载单元的温度反馈至处理器单元，以实现系统的过热保护功能。
[0010]进一步地，所述处理器单元包括处理器D1；
[0011]所述处理器D1的11引脚接上电复位电路；
[0012]所述处理器D1的14、15引脚接时钟电路；
[0013]所述处理器D1的6、7、13引脚接滤波电路；
[0014]所述处理器D1的12、24引脚与隔离驱动单元连接；
[0015]所述处理器D1的17、18引脚与温度采集单元连接。
[0016]进一步地，所述上电复位电路包括：第一电阻R5和第一电容C1，所述处理器D1的11引脚分别与第一电阻R5和第一电容C1的一端连接，所述第一电阻R5的另一端与直流电源连接，所述第一电容C1的另一端接地。
[0017]进一步地，所述时钟电路包括：第一晶振XL1、第一负载电容C6和第二负载电容C7；所述处理器D1的14、15引脚分别与所述第一晶振XL1的两端连接，所述第一负载电容C6的一端与第一晶振XL1的一端连接，所述第一负载电容C6的另一端接地；所述第二负载电容C7的一端与第一晶振XL1 的另一端连接，所述第二负载电容C7的另一端接地。
[0018]进一步地，所述滤波电路包括：第一滤波电容C5，所述第一滤波电容C5 的一端与处理器D1的7引脚连接，所述第一滤波电容C5的另一端接地。
[0019]进一步地，所述隔离驱动单元包括第一开关管VT3、保护电路、受控电源电路和第一光耦D2；
[0020]所述第一开关管VT3为NPN三极管，所述NPN三极管的基极与保护电路连接，所述NPN三级管的发射极接地，所述NPN三极管的集电极与第一光耦D2的2引脚连接；
[0021]所述第一光耦D2的1引脚接受控电源电路，所述第一光耦D2的3引脚与MOS驱动单元连接，所述第一光耦D2的4引脚与稳压单元连接。
[0022]进一步地，所述受控电源电路包括：第二开关管V1、第一上拉电阻R2、第二限流电阻R8和第三限流电阻R3；
[0023]所述第二开关管V1为PMOS管，所述PMOS管的源极与第三限流电阻 R3的一端连接，所述第三限流电阻R3的另一端接直流电源；所述PMOS管的漏极与第一光耦D2的1引脚连接；所述PMOS管的栅极分别与第一上拉电阻R2和第二限流电阻R8的一端连接，所述第一上拉电阻R2的另一端接直流电源，所述第二限流电阻R8的另一端接处理器D1的12引脚。
[0024]进一步地，所述保护电路包括：第一下拉电阻R13、第一隔直电容C4、第二下拉电阻R14和第一限流电阻R11；
[0025]所述第一隔直电容C4的一端与处理器D1的24引脚连接，所述第一隔直电容C4的一端与第一下拉电阻R13的一端连接，所述第一下拉电阻R13的另一端接地；所述第一隔直电容C4的另一端与第二下拉电阻R14的一端连接，所述第二下拉电阻R14的另一端接地；所述第一隔直电容C4的另一端与第一限流电阻R11连接，所述第一限流电阻R11的另一端与第一开关管VT3的基极连接。
[0026]进一步地，所述MOS驱动单元包括第三开关管VT2、第四开关管VT4 和MOS加速驱动电路；
[0027]所述第三开关管VT2为NPN三极管，所述NPN三极管的基极与第四限流电阻R9的一端连接，所述NPN三极管的集电极与稳压单元连接，所述NPN 三极管的发射极分别与第四开
关管和MOS加速驱动电路的一端连接，所述 MOS加速驱动电路的另一端与恒流负载单元连接；
[0028]所述第四开关管VT4为PNP三极管，所述PNP三极管的发射极与NPN 三极管的发射极连接，所述PNP集电极接地，所述PNP三极管的基极与第五限流电阻R12的一端连接，所述第五限流电阻R12的另一端与第四限流电阻 R9的另一端连接，所述第五限流电阻R12的另一端与第三下拉电阻R15的一端连接，所述第三下拉电阻R15的另一端接地；
[0029]进一步地，所述MOS加速驱动电路包括：第一晶体二极管D3、第六限流电阻R10和第七限流电阻R17；
[0030]所述第一晶体二极管D3的一端与第三开关管VT2的一端连接，所述第一晶体二极管D本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方波包络型微小拓扑信号发生系统，其特征在于，所述方波包络型微小拓扑信号发生系统包括：处理器单元、隔离驱动单元、MOS驱动单元、恒流负载单元、稳压单元、过热保护单元和整流单元；所述隔离驱动单元、处理器单元、温度采集单元均与直流电源连接；所述整流单元接交流电源，所述整流单元通过导线分别与稳压单元和恒流负载单元电性输出连接；所述处理器单元通过导线与隔离驱动单元电性输入连接，所述隔离驱动单元通过导线与MOS驱动单元电性输入连接，所述MOS驱动单元通过导线与稳压单元电性输出连接，所述MOS驱动单元通过导线与所述恒流负载单元电性输入连接，所述过热保护单元通过PCB耦合方式与恒流负载单元连接；所述过热保护单元与所述处理器单元采用IIC总线通讯连接，用于实时监测恒流负载单元的温度并反馈至处理器单元。2.根据权利要求1所述的一种方波包络型微小拓扑信号发生系统，其特征在于，所述处理器单元包括处理器D1；所述处理器D1的11引脚接上电复位电路；所述处理器D1的14、15引脚接时钟电路；所述处理器D1的6、7、13引脚接滤波电路；所述处理器D1的12、24引脚与隔离驱动单元连接；所述处理器D1的17、18引脚与温度采集单元连接。3.根据权利要求2所述的一种方波包络型微小拓扑信号发生系统，其特征在于，所述隔离驱动单元包括第一开关管VT3、保护电路、受控电源电路和第一光耦D2；所述第一开关管VT3为NPN三极管，所述NPN三极管的基极与保护电路连接，所述NPN三级管的发射极接地，所述NPN三极管的集电极与第一光耦D2的2引脚连接；所述第一光耦D2的1引脚接受控电源电路，所述第一光耦D2的3引脚与MOS驱动单元连接，所述第一光耦D2的4引脚与稳压单元连接。4.根据权利要求3所述的一种方波包络型微小拓扑信号发生系统，其特征在于，所述受控电源电路包括：第二开关管V1、第一上拉电阻R2、第二限流电阻R8和第三限流电阻R3；所述第二开关管V1为PMOS管，所述PMOS管的源极与第三限流电阻R3的一端连接，所述第三限流电阻R3的另一端接直流电源；所述PMOS管的漏极与第一光耦D2的1引脚连接；所述PMOS管的栅极分别与第一上拉电阻R2和第二限流电阻R8的一端连接，所述第一上拉电阻R2的另一端接直流电源，所述第二限流电阻R8的另一端接处理器D1的12引脚。5.根据权利要求3所述的一种方波包络型微小拓扑信号发生系统，其特征在于，所述保护电路包括：第一下拉电阻R13、第一隔直电容C4、第二下拉电阻R14和第一限流电阻R11；所述第一隔直电容C4的一端与处理器D1的24引脚连接，所述第一隔直电容C4的一端与第一下拉电阻R13的一端连接，所述第一下拉电阻R13的另一端接地；所述第一隔直电容C4的另一端与第二下拉电阻R14的一端连接，所述第二下拉电阻R14的另一端接地；所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡亮，敬泽安，张武娟，范律，肖林松，李俊，汤可，周宇，潘念龙，刘志勇，
申请(专利权)人：威胜信息技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：