電網(wǎng)電壓采樣輸入電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在對交流電壓變送器輸出的交流電壓進行AD采樣時，由于交流變壓器的輸出電壓為0-5V，而采樣芯片對輸入信號的電壓要求為0-3V，因此，需要對輸入采樣芯片中的信號進行調(diào)理，以滿足采樣要求，從而提供更加穩(wěn)定和有效的采樣信號，以保證電網(wǎng)電壓的同步信號處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中在對電網(wǎng)電壓在進行采樣時輸入信號不夠穩(wěn)定的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0005]—種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，包括由電阻R1、電阻R2及電容Cl和運算放大器Ul構(gòu)成的第一電壓跟隨器電路單元，其中，電阻Rl的一端連接電網(wǎng)電壓輸入信號，另一端分別連接電容Cl的正極運算放大器Ul的反相輸入端，電容Cl的負極分別接地和連接運算放大器Ul的同相輸入端，運算放大器Ul的輸出端通過電阻R2連接運算放大器Ul的反相輸入端；由電阻R3和電阻R4來構(gòu)成的電平抬升電路單元，電阻R3的一端連接一抬升電壓，另一端通過電阻R2連接運算放大器Ul的輸出端并連接第二電壓跟隨器電路單元；由運算放大器U2構(gòu)成的第二電壓跟隨器電路單元，其中，運算放大器U2的同相輸入端連接電平抬升電路單元，運算放大器U2反相輸入端連接運算放大器U2的輸出端，運算放大器U2的輸出端連接輸入保護電路單元；元由二極管Dl、二極管D2及電容C2構(gòu)成的輸入保護電路單，其中，二極管Dl的負極連接一電源電壓，二極管Dl的正極連接二極管D2負極并通過一電阻R5連接第二電壓跟隨器電路單元中運算放大器U2的輸出端，二極管D2的正極接地，且電容C2并聯(lián)連接在二極管D2的兩端。
[0006]優(yōu)選地，運算放大器Ul和運算放大器U2為運算放大器芯片LF353。
[0007]優(yōu)選地，電阻Rl的阻值為10K，電容Cl的電容值為0.0luF。
[0008]優(yōu)選地，電阻R2，電阻R3，電阻R4的阻值均為10K，而電阻R5的阻值為1K。
[0009]優(yōu)選地，電容C2的電容值也優(yōu)選為0.0luF0
[0010]如上所述，本發(fā)明至少具有以下有益效果:本發(fā)明可以對電網(wǎng)電壓進行調(diào)理，從而使其能夠滿足后續(xù)采樣的要求，并對電網(wǎng)電壓中可能影響采樣的干擾信號進行了抑制和排除，保證了后續(xù)采樣的安全性和穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0011]圖1顯示為一種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路的原理圖。
[0012]圖2顯示為電網(wǎng)電壓采樣輸入電路的一種具體實施電路圖。
[0013]元件標號說明
[0014]10第一電壓跟隨器電路單元
[0015]20電平抬升電路單元
[0016]30第二電壓跟隨器電路單元
[0017]40輸入保護電路單元
【具體實施方式】
[0018]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0019]需要說明的是，以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0020]在對交流電壓變送器輸出的交流電壓進行AD采樣時，由于交流變壓器的輸出電壓為0-5V，而采樣芯片對輸入信號的電壓要求為0-3V，因此，需要對輸入采樣芯片中的信號進行調(diào)理，以滿足采樣要求，從而提供更加穩(wěn)定和有效的采樣信號，以保證電網(wǎng)電壓的同步信號處理。
[0021]實施例1
[0022]請參見圖1，為一種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路的原理圖，如圖所示，該電網(wǎng)電壓采樣輸入電路包括第一電壓跟隨器電路單元10、電平抬升電路單元20、第二電壓跟隨器電路單元30及輸入保護電路單元40，其中，第一電壓跟隨器電路單元10的輸入連接電網(wǎng)電壓輸入信號，適于降低電網(wǎng)電壓輸入信號的輸出阻抗，電平抬升電路單元20連接第一電壓跟隨器電路單元10，適于將經(jīng)第一電壓跟隨器電路單元10輸出的電網(wǎng)電壓輸入信號中圍繞零電平波動的信號提升為單極性信號，第二電壓跟隨器電路單元30連接電平抬升電路單元20，適于對經(jīng)電平抬升電路單元20輸出的單極性信號和電網(wǎng)電壓輸入信號進行電壓跟隨以降低輸出阻抗，保護電路單元連接第二電壓跟隨器電路單元30，適于過濾由第二電壓跟隨器電路單元30輸出的異常信號。
[0023]如圖2所示，為電網(wǎng)電壓采樣輸入電路的一種具體實施電路圖，如圖所示，可以由電阻R1、電阻R2及電容C1和運算放大器U1構(gòu)成第一電壓跟隨器電路單元10，其中，電阻R1的一端連接電網(wǎng)電壓輸入信號，另一端分別連接電容C1的正極運算放大器U1的反相輸入端，電容C1的負極分別接地和連接運算放大器U1的同相輸入端，運算放大器U1的輸出端通過電阻R2連接運算放大器U1的反相輸入端。
[0024]另外，可以由電阻R3和電阻R4來構(gòu)成電平抬升電路單元20，電阻R3的一端連接一抬升電壓，另一端通過電阻R2連接運算放大器U1的輸出端并連接第二電壓跟隨器電路單元30。
[0025]此外，可以由運算放大器U2構(gòu)成第二電壓跟隨器電路單元30，其中，運算放大器U2的同相輸入端連接電平抬升電路單元20，運算放大器U2反相輸入端連接運算放大器U2的輸出端，運算放大器U2的輸出端連接輸入保護電路單元40。
[0026]最后，可以由二極管D1、二極管D2及電容C2構(gòu)成輸入保護電路單元40，其中二極管的負極連接一電源電壓(3.3V)，二極管D1的正極連接二極管D2負極并通過一電阻R5連接第二電壓跟隨器電路單元30中運算放大器U2的輸出端，二極管D2的正極接地，且電容C2并聯(lián)連接在二極管D2的兩端。
[0027]在具體實施中，電阻R1的阻值為10K，電容C1的電容值為0.0luF，二者構(gòu)成一濾波電路，使其濾波單元電路的時間常數(shù)可以遠小于系統(tǒng)的輸出頻率，從而可以使誤差忽略不計。另外，電阻R2，電阻R3，電阻R4的阻值均為10K，而電阻R5的阻值為1K。
[0028]此外，運算放大器U1和運算放大器U2優(yōu)選采用運算放大器芯片LF353，電容C2的電容值也優(yōu)選為0.0luF，其作用是用于抑制干擾。其中，電阻R1的作用也在于抑制干擾。
[0029]綜上所述，本發(fā)明可以對電網(wǎng)電壓進行調(diào)理，從而使其能夠滿足后續(xù)采樣的要求，并對電網(wǎng)電壓中可能影響采樣的干擾信號進行了抑制和排除，保證了后續(xù)采樣的安全性和穩(wěn)定性。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0030]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，其特征在于:包括由電阻R1、電阻R2及電容C1和運算放大器U1構(gòu)成的第一電壓跟隨器電路單元，其中，電阻R1的一端連接電網(wǎng)電壓輸入信號，另一端分別連接電容C1的正極運算放大器U1的反相輸入端，電容C1的負極分別接地和連接運算放大器U1的同相輸入端，運算放大器U1的輸出端通過電阻R2連接運算放大器U1的反相輸入端；由電阻R3和電阻R4來構(gòu)成的電平抬升電路單元，電阻R3的一端連接一抬升電壓，另一端通過電阻R2連接運算放大器U1的輸出端并連接第二電壓跟隨器電路單元；由運算放大器U2構(gòu)成的第二電壓跟隨器電路單元，其中，運算放大器U2的同相輸入端連接電平抬升電路單元，運算放大器U2反相輸入端連接運算放大器U2的輸出端，運算放大器U2的輸出端連接輸入保護電路單元；元由二極管D1、二極管D2及電容C2構(gòu)成的輸入保護電路單，其中，二極管D1的負極連接一電源電壓，二極管D1的正極連接二極管D2負極并通過一電阻R5連接第二電壓跟隨器電路單元中運算放大器U2的輸出端，二極管D2的正極接地，且電容C2并聯(lián)連接在二極管D2的兩端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，其特征在于:運算放大器U1和運算放大器U2為運算放大器芯片LF353。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，其特征在于:電阻R1的阻值為10K，電容C1的電容值為0.0luF。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，其特征在于:電阻R2，電阻R3，電阻R4的阻值均為10K，而電阻R5的阻值為1K。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，其特征在于:電容C2的電容值也優(yōu)選為 0.0luF。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電網(wǎng)電壓采樣輸入電路，包括第一電壓跟隨器電路單元、電平抬升電路單元、第二電壓跟隨器電路單元及輸入保護電路單元，其中，第一電壓跟隨器電路單元的輸入連接電網(wǎng)電壓輸入信號，適于降低電網(wǎng)電壓輸入信號的輸出阻抗，電平抬升電路單元連接第一電壓跟隨器電路單元，適于將經(jīng)第一電壓跟隨器電路單元輸出的電網(wǎng)電壓輸入信號中圍繞零電平波動的信號提升為單極性信號，第二電壓跟隨器電路單元適于對經(jīng)電平抬升電路單元輸出的單極性信號和電網(wǎng)電壓輸入信號進行電壓跟隨以降低輸出阻抗，保護電路單元適于過濾由第二電壓跟隨器電路單元輸出的異常信號，本發(fā)明可以對電網(wǎng)電壓進行調(diào)理，從而使其能夠滿足后續(xù)采樣的要求。
【IPC分類】G01R19/25
【公開號】CN105334380
【申請?zhí)枴緾N201510888594
【發(fā)明人】張秀宏, 龔偉, 羅賢鋒, 但炳木
【申請人】重慶臻遠電氣有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年12月4日