用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路，包括用導(dǎo)線串聯(lián)的第一差分電路、第一跟隨器和反相器，以及用導(dǎo)線串聯(lián)的第二差分電路和第二跟隨器，反相器的輸出端和第二跟隨器的輸出端共同連接至加法器的輸入端。本實(shí)用新型用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路，用一路疊加有擾動(dòng)的采樣信號(hào)減去另一路僅有擾動(dòng)的信號(hào)，得到理想的、不含擾動(dòng)的、能真實(shí)快速反應(yīng)直流母線電壓變化的采樣信號(hào)，解決了霍爾電壓傳感器成本高、體積大、響應(yīng)速度低以及現(xiàn)有直流母線電壓檢測(cè)電路采樣電路結(jié)果有擾動(dòng)的問(wèn)題，具有高精度、低成本、小體積、低功耗、快速響應(yīng)的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于傳感與檢測(cè)電路【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]在光伏系統(tǒng)中，直流母線電壓是一個(gè)重要的參數(shù)，它的準(zhǔn)確檢測(cè)對(duì)于光伏系統(tǒng)的MPPT算法以及整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行至關(guān)重要。
[0003]目前，在光伏系統(tǒng)中較為常見(jiàn)的直流母線電壓檢測(cè)方案是采用霍爾電壓傳感器，其具有集成度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但是這種方案成本較高，并且傳感器的體積大，響應(yīng)速度不高，當(dāng)被檢測(cè)電壓變化范圍大時(shí)，需要采用的傳感器的功耗就會(huì)增大。在不使用霍爾電壓傳感器的情況下，采用傳統(tǒng)的直流母線電壓檢測(cè)電路，首先使用串聯(lián)電阻進(jìn)行分壓，之后進(jìn)入由運(yùn)放和電阻構(gòu)成的差分電路，差分電路的輸出作為由運(yùn)放構(gòu)成的跟隨器的輸入，跟隨器的輸出作為采樣信號(hào)進(jìn)入CPU進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換參與控制算法。但是，由于噪聲干擾等原因，在采樣信號(hào)上會(huì)疊加一個(gè)低頻擾動(dòng)信號(hào)。如果對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行低通濾波，濾波的效果取決于Re參數(shù)的選擇，對(duì)于這種低頻的擾動(dòng)需要較大的RC參數(shù)才有較好的濾波效果，但是RC參數(shù)過(guò)大會(huì)帶來(lái)采樣信號(hào)極大的延遲而不能滿足高響應(yīng)速度的要求，所以此方法不夠理想。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路，解決了霍爾電壓傳感器成本高、體積大、響應(yīng)速度低以及現(xiàn)有直流母線電壓檢測(cè)電路采樣電路結(jié)果有擾動(dòng)的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路，包括用導(dǎo)線串聯(lián)的第一差分電路、第一跟隨器和反相器，以及用導(dǎo)線串聯(lián)的第二差分電路和第二跟隨器，反相器的輸出端和第二跟隨器的輸出端共同連接至同相加法器的輸入端。
[0006]本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于，
[0007]第一差分電路的正向輸入端與被測(cè)直流母線的負(fù)端連接，第一差分電路的負(fù)向輸入端與被測(cè)直流母線的正端連接。
[0008]第二差分電路的正向輸入端和負(fù)向輸入端均與被測(cè)直流母線的負(fù)端連接。
[0009]第一跟隨器的輸出端與反相器的負(fù)向輸入端連接。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路，用一路疊加有擾動(dòng)的采樣信號(hào)減去另一路僅有擾動(dòng)的信號(hào)，得到理想的、不含擾動(dòng)的、能真實(shí)快速反應(yīng)直流母線電壓變化的采樣信號(hào)，解決了霍爾電壓傳感器成本高、體積大、響應(yīng)速度低以及現(xiàn)有直流母線電壓檢測(cè)電路采樣電路結(jié)果有擾動(dòng)的問(wèn)題，具有高精度、低成本、小體積、低功耗、快速響應(yīng)的特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路同相加法器的電路圖。
[0014]圖中，1.第一差分電路，2.第二差分電路，3.第一跟隨器，4.第二跟隨器，5.反相器，6.同相加法器，7.被測(cè)直流母線。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]本實(shí)用新型用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括用導(dǎo)線串聯(lián)的第一差分電路1、第一跟隨器3和反相器5，以及用導(dǎo)線串聯(lián)的第二差分電路2和第二跟隨器4，反相器5的輸出端和第二跟隨器4的輸出端共同連接至同相加法器6的輸入端，第一差分電路I的正向輸入端與被測(cè)直流母線7的負(fù)端連接，第一差分電路I的負(fù)向輸入端與被測(cè)直流母線7的正端連接，第二差分電路2的正向輸入端和負(fù)向輸入端均與被測(cè)直流母線7的負(fù)端連接，第一跟隨器3的輸出端與反相器5的負(fù)向輸入端連接，同相加法器6輸出作為采樣信號(hào)進(jìn)入CPU進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換參與控制算法。
[0017]本實(shí)用新型的基本思想是用一路疊加有擾動(dòng)的采樣信號(hào)減去另一路僅有擾動(dòng)的信號(hào)，結(jié)果就得到了理想的、不含擾動(dòng)的、能真實(shí)快速反應(yīng)直流母線電壓變化的采樣信號(hào)。具體的電路如圖2所示，對(duì)CHl信號(hào)進(jìn)行反向，將CH2信號(hào)與經(jīng)過(guò)反向的CHl信號(hào)作為圖3所示的同相加法器6的輸入，這就等同于圖2中CHl和CH2兩路信號(hào)做減法，而同相加法器6的輸出即為期望的、理想的采樣信號(hào)。
[0018]第一差分電路I和第二差分電路2分別通過(guò)串聯(lián)電阻對(duì)被測(cè)高壓直流母線電壓就行分壓降壓，將大電壓調(diào)理為低電壓信號(hào)；第一跟隨器3和第二跟隨器4的作用為緩沖、隔離，因?yàn)榈谝桓S器3和第二跟隨器4的輸入阻抗非常大而輸出阻抗非常??；反相器5是對(duì)CHl信號(hào)進(jìn)行反向，之后和CH2信號(hào)作為同相加法器6的輸入，其實(shí)質(zhì)就是用CH2信號(hào)減去
CHl擾動(dòng)信號(hào)。調(diào)節(jié)

【權(quán)利要求】
1.用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路，其特征在于，包括用導(dǎo)線串聯(lián)的第一差分電路(I)、第一跟隨器(3)和反相器(5)，以及用導(dǎo)線串聯(lián)的第二差分電路(2)和第二跟隨器(4)，所述反相器(5)的輸出端和所述第二跟隨器(4)的輸出端共同連接至同相加法器(6)的輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路，其特征在于，所述第一差分電路(I)的正向輸入端與被測(cè)直流母線(7)的負(fù)端連接，第一差分電路(I)的負(fù)向輸入端與被測(cè)直流母線(X)的正端連接。
3.如權(quán)利要求1所述的用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路，其特征在于，所述第二差分電路(2)的正向輸入端和負(fù)向輸入端均與被測(cè)直流母線(7)的負(fù)端連接。
4.如權(quán)利要求1所述的用于光伏系統(tǒng)的非隔離直流母線電壓檢測(cè)電路，其特征在于，所述第一跟隨器(3)的輸出端與所述反相器(5)的負(fù)向輸入端連接。
【文檔編號(hào)】G01R19/00GK203858281SQ201420197295
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】張琦, 田冬, 孫向東, 任碧瑩, 安少亮, 楊慧 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)