用于控制系統(tǒng)消除干擾信號(hào)的逆變器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于控制系統(tǒng)消除干擾信號(hào)的逆變器，包括起隔離作用的電源模塊、電壓傳感器和運(yùn)算比較放大器，電源模塊產(chǎn)生±15V電壓供電壓傳感器工作，電壓傳感器實(shí)時(shí)接收并測(cè)量0-500V的DC電壓，當(dāng)電壓傳感器測(cè)量到次范圍的電壓值時(shí)，在M端口相應(yīng)輸出0-20mA的電流值；上位控制單元AB的PLC直接將M端信號(hào)接入；所述運(yùn)算比較放大器3的輸出端與上位控制系統(tǒng)連接，為上位控制系統(tǒng)給出信號(hào)；還連接有JP1跨接線，根據(jù)摸擬量電壓值來準(zhǔn)確判斷高壓側(cè)電壓值的高低或剩余電量的大小。本實(shí)用新型測(cè)量準(zhǔn)確度高，適應(yīng)各種惡劣工作條件，其特點(diǎn)是穩(wěn)定、耐久、實(shí)用，適用于風(fēng)力發(fā)電、光伏電池和電動(dòng)汽車等綠色新能源領(lǐng)域。
【專利說明】用于控制系統(tǒng)消除干擾信號(hào)的逆變器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種逆變器。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)控制系統(tǒng)的難點(diǎn)在于抵抗干擾和精確檢測(cè)。其中干擾信號(hào)多來自高電壓輻射和地電位的跳變不穩(wěn)以及功率元件動(dòng)作瞬間引起的電弧，那么實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地判斷出高壓電源電壓的高低進(jìn)而有效地抑制和屏蔽掉干擾信號(hào)對(duì)PLC的干擾，并據(jù)此使得下位機(jī)器能可靠的執(zhí)行動(dòng)作等就是此款逆變器要完成的主要內(nèi)容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題提供一種可有效地抑制和屏蔽掉干擾信號(hào)對(duì)PLC的干擾的逆變器。
[0004]為解決這一技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種用于控制系統(tǒng)消除干擾信號(hào)的逆變器，包括其隔離作用的電源模塊、電壓傳感器和運(yùn)算比較放大器，電源模塊產(chǎn)生一組±15V電壓供電壓傳感器工作，電壓傳感器實(shí)時(shí)接收并測(cè)量0-500V的DC電壓，當(dāng)電壓傳感器測(cè)量到在這個(gè)范圍的電壓值時(shí)它在M端口就相應(yīng)的輸出0-20mA的電流值。
[0005]上位控制單元AB的PLC直接將M端信號(hào)接入。
[0006]所述電源模塊I為D⑶C轉(zhuǎn)換器，其工作電壓DC24V，輸出電壓是±15V。
[0007]所述電壓傳感器2的工作電壓是±15V，其測(cè)量范圍是0-500V。
[0008]所述運(yùn)算比較放大器3的輸出端與上位控制系統(tǒng)連接，為上位控制系統(tǒng)給出信號(hào)。
[0009]還連接有JPl跨接線，根據(jù)摸擬量電壓值來準(zhǔn)確判斷高壓側(cè)電壓值的高低或剩余電量的大小。
[0010]有益效果:本實(shí)用新型對(duì)電量是直接測(cè)量，反映的是真實(shí)的能量?jī)?chǔ)存情況，高低壓完全隔離，對(duì)在工業(yè)控制系統(tǒng)中高低電壓測(cè)量的準(zhǔn)確度高，對(duì)抗干擾能有效的抑制，功能上滿足工業(yè)要求，適應(yīng)范圍很廣泛，且體積小，適應(yīng)各種惡劣工作條件，其特點(diǎn)是穩(wěn)定、耐久、實(shí)用，適用于風(fēng)力發(fā)電、光伏電池和電動(dòng)汽車新能源領(lǐng)域，符合了國(guó)家提倡開發(fā)綠色能源的方向，具有潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的電氣原理圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的印制線路板上層圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型的印制線路板底層圖。
[0014]圖中:1電源模塊、2電壓傳感器、3運(yùn)算比較放大器。
【具體實(shí)施方式】[0015]本實(shí)用新型能測(cè)量出DCO — 500V范圍的電壓值，并且有效地濾掉地電位的跳變不穩(wěn)而使得PLC工作不可靠的現(xiàn)象發(fā)生。而控制器自身工作需要DC24V 5A的開關(guān)電源。
[0016]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做具體描述。
[0017]圖1所示為本實(shí)用新型的電氣原理圖。
[0018]本實(shí)用新型包括電源模塊、電壓傳感器和運(yùn)算比較放大器，電源模塊產(chǎn)生一組±15V電壓供電壓傳感器工作，電壓傳感器實(shí)時(shí)接收并測(cè)量0-500V的DC電壓，當(dāng)電壓傳感器測(cè)量到在這個(gè)范圍的電壓值時(shí)它在M端口就相應(yīng)的輸出0-20mA的電流值。
[0019]所述電源模塊I為DC/DC電源模塊FEC15-24D15，其工作電壓DC24V，輸出電壓是±15V，起隔離作用。
[0020]所述電壓傳感器2為L(zhǎng)V25P，其工作電壓是±15V，用來接收高電壓輸入，其測(cè)量范圍是0-500V，帶載測(cè)量的電壓值，就反映出了電源(電池組)的剩余儲(chǔ)能大小。
[0021]所述運(yùn)算比較放大器3 LM224主要承擔(dān)阻抗變化，其輸出端與上位控制系統(tǒng)連接，運(yùn)算比較放大器電壓電流的比例運(yùn)算和與設(shè)定值自動(dòng)比較，從而控制輸出動(dòng)作，并為上位控制系統(tǒng)給出信號(hào)。
[0022]本實(shí)用新型的工作原理:電源模塊DC/DC FEC15-24D15產(chǎn)生一組±15V電壓，供電壓傳感器LV25P工作，它實(shí)時(shí)接收并測(cè)量0-500V的DC電壓，當(dāng)電壓傳感器LV25P測(cè)量到在這個(gè)范圍的電壓值時(shí)他在M端口就相應(yīng)的輸出0-20mA的電流值。
[0023]對(duì)于能夠處理電流信號(hào)的上位控制單元如AB的PLC直接將M端信號(hào)接入即可。
[0024]對(duì)于不同的使用場(chǎng)合，當(dāng)選用的控制器只能接收0-5V的模擬信號(hào)時(shí)，就需要將電流變成電壓，其實(shí)更多的領(lǐng)域一般都運(yùn)用摸擬量電壓值來判斷電量值，這就需要裝上預(yù)先設(shè)計(jì)好的JPI跨接線，因其連接一組總阻值為250 Q的電阻，在此情況下，電壓傳感器LV25P輸出20 mA電流時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓就為5V，而10 mA電流時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓就為2.5V,同樣I mA電流時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓就為0.25V，這樣就實(shí)現(xiàn)了此逆變器的基本功能即可以根據(jù)摸擬量電壓值來準(zhǔn)確判斷高壓側(cè)電壓的高低或剩余電量的大??；也可以根據(jù)摸擬量電流值來達(dá)到相同的目的，使得此產(chǎn)品的適用范圍擴(kuò)大。
[0025]本實(shí)用新型還運(yùn)用了工業(yè)級(jí)運(yùn)算放大器，精確控制固定的兩個(gè)預(yù)置檢測(cè)電壓需要引發(fā)的動(dòng)作輸出。具體辦法是讓LM224的PINlO輸入對(duì)應(yīng)(560/5) *15*2.7/12.7=357.2V的測(cè)量電壓，讓LM224的PIN3輸入對(duì)應(yīng)(560/5)*15*3.6/13.6=444.7V的測(cè)量電壓，當(dāng)被測(cè)電壓符合以上兩個(gè)電壓時(shí)，能有效地控制相應(yīng)繼電器的動(dòng)作，用這兩個(gè)信號(hào)不僅可以自動(dòng)切斷或連同充放電裝置的電源，還可以給上位控制系統(tǒng)提供參考控制信號(hào)，也起到生產(chǎn)階段驗(yàn)證這款逆變器調(diào)試精度的依據(jù)。選用了工業(yè)級(jí)運(yùn)算放大器LM244，精確控制固定的兩個(gè)預(yù)置檢測(cè)電壓需要引發(fā)的動(dòng)作輸出。用這兩個(gè)信號(hào)不僅可以自動(dòng)切斷或連同充放電裝置的電源，還可以給上位控制系統(tǒng)提供參考控制信號(hào)。
[0026]圖2、圖3是根據(jù)圖1的電器原理圖繪制而成的PCB印制線路板的上層和底層線路示意圖。
[0027]總之，由于采用DC-DC隔離措施，在滿足±15V直流供電電源的同時(shí)還特別能濾掉對(duì)地的干擾信號(hào)；高壓-電流-低壓的變換，既避免了來自高壓的電磁干擾，又滿足了電子電路小信號(hào)范圍控制大量程的需要；比較放大電路的阻抗變換和按預(yù)設(shè)值對(duì)兩通道輸出的自動(dòng)控制功能，不僅具有優(yōu)越的抗干擾性能還具備靈活的應(yīng)用選擇。[0028]上述試驗(yàn)結(jié)果看測(cè)量電壓的準(zhǔn)確值在小數(shù)點(diǎn)后兩位上，一般工業(yè)控制只要在小數(shù)點(diǎn)后一位就完全滿足要求了。
[0029]本實(shí)用新型的具體實(shí)施例:
[0030]在風(fēng)力發(fā)電裝置中由于突遇突發(fā)停電而風(fēng)輪不能及時(shí)收回時(shí)，三組風(fēng)輪在兜風(fēng)的情況下緊急制動(dòng)而造成的折斷現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，危害性極大。那么就要設(shè)計(jì)一款充放電裝置來彌補(bǔ)上述的缺陷，這種充放電裝置主要解決風(fēng)輪在突然停電時(shí)的制動(dòng)時(shí)間延遲15秒，并且要有充足的電量供三組風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)15秒，待風(fēng)輪的風(fēng)葉完全收回時(shí)，風(fēng)輪開始制動(dòng)。正常情況下充放電裝置不參與任何工作，只對(duì)41節(jié)鋰電池進(jìn)行充電工作，高于450V時(shí)停止充電，低于360V快速充電。但由于風(fēng)力發(fā)電的工作環(huán)境非常惡劣，以至于充放電裝置有時(shí)無法正常工作。本實(shí)用新型成功解決了這個(gè)難題，由于本實(shí)用新型對(duì)電量是直接測(cè)量，反映的是真實(shí)的能量?jī)?chǔ)存情況，高低壓完全隔離，對(duì)真實(shí)的電壓測(cè)量能精準(zhǔn)檢測(cè)，對(duì)抗干擾能有效的抑制，對(duì)地電位的跳變不穩(wěn)有濾波的作用，這樣充放電裝置就不受干擾信號(hào)影響而正常工作。
[0031]本實(shí)用新型對(duì)電量是直接測(cè)量，反映的是真實(shí)的能量?jī)?chǔ)存情況，高低壓完全隔離，對(duì)在工業(yè)控制系統(tǒng)中高低電壓測(cè)量的準(zhǔn)確度高，對(duì)抗干擾能有效的抑制，功能上滿足工業(yè)要求，適應(yīng)范圍很廣泛，且體積小，適應(yīng)各種惡劣工作條件，其特點(diǎn)是穩(wěn)定、耐久、實(shí)用，適用于風(fēng)力發(fā)電、光伏電池和電動(dòng)汽車新能源領(lǐng)域，符合了國(guó)家提倡開發(fā)綠色能源的方向，具有潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0032]本實(shí)用新型上述實(shí)施方案，只是舉例說明，不是僅有的，所有在本實(shí)用新型范圍內(nèi)或等同本實(shí)用新型的范圍內(nèi)的改變均被本實(shí)用新型包圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制系統(tǒng)消除干擾信號(hào)的逆變器，其特征在于:包括其隔離作用的電源模塊(I)、電壓傳感器(2 )和運(yùn)算比較放大器(3 )，電源模塊(I)產(chǎn)生一組± 15V電壓供電壓傳感器(2)工作，電壓傳感器(2)實(shí)時(shí)接收并測(cè)量0-500V的DC電壓，當(dāng)電壓傳感器(2)測(cè)量到在這個(gè)范圍的電壓值時(shí)它在M端口就相應(yīng)的輸出0-20mA的電流值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制系統(tǒng)消除干擾信號(hào)的逆變器，其特征在于:上位控制單元AB的PLC直接將M端信號(hào)接入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制系統(tǒng)消除干擾信號(hào)的逆變器，其特征在于:所述電源模塊(I)為D⑶C轉(zhuǎn)換器，其工作電壓DC24V，輸出電壓是土 15V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制系統(tǒng)消除干擾信號(hào)的逆變器，其特征在于:所述電壓傳感器(2)的工作電壓是±15V，其測(cè)量范圍是0-500V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制系統(tǒng)消除干擾信號(hào)的逆變器，其特征在于:所述運(yùn)算比較放大器(3)的輸出端與上位控制系統(tǒng)連接，為上位控制系統(tǒng)給出信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求r5任一項(xiàng)所述的用于控制系統(tǒng)消除干擾信號(hào)的逆變器，其特征在于:還連接有JPl跨接線，根據(jù)摸擬量電壓值來準(zhǔn)確判斷高壓側(cè)電壓值的高低或剩余電量的大小。
【文檔編號(hào)】H02M1/00GK203387402SQ201320330475
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月8日
【發(fā)明者】剡顏, 剡蛟朋, 董毅 申請(qǐng)人:剡顏