一種有源電力濾波器用直流電壓信號(hào)采樣電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種有源電力濾波器用直流電壓信號(hào)采樣電路。
【背景技術(shù)】
[0002]有源電力濾波器是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Σ煌笮『皖l率的諧波進(jìn)行快速跟蹤補(bǔ)償。有源電力濾波器通過(guò)采樣負(fù)載電流并進(jìn)行各次諧波和無(wú)功的分離，控制并主動(dòng)輸出電流的大小、頻率和相位，并且快速響應(yīng)，抵消負(fù)載中相應(yīng)電流，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無(wú)功和不平衡?，F(xiàn)有的有源電力濾波器中用于控制的直流電壓信號(hào)與采樣點(diǎn)間存在較大共模電壓，同時(shí)也存在高頻干擾，所以其對(duì)有源電力濾波器的控制有著較大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于以上不足之處，本實(shí)用新型提供一種有源電力濾波器用直流電壓信號(hào)采樣電路，目的是將該直流母線電壓引入該采樣電路，先后經(jīng)差分電路和濾波電路后將獲得的信號(hào)傳遞給有源電力濾波器的主控制模塊使用，從而更好的達(dá)到濾除高頻干擾的效果。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種有源電力濾波器用直流電壓信號(hào)采樣電路，包括差分電路和濾波電路，差分電路和濾波電路連接，差分電路包括3個(gè)運(yùn)算放大器、2個(gè)滑動(dòng)電阻器和2個(gè)電容器，BUS-端口通過(guò)電阻串與第一運(yùn)算放大器的正向輸入端相連，BUS+端口通過(guò)電阻串與第二運(yùn)算放大器的正向輸入端相連，第一運(yùn)算放大器的反向輸入端和第二運(yùn)算放大器的反向輸入端通過(guò)限壓電阻連接，第一電容和第二電容串聯(lián)，串聯(lián)后的一端與第一運(yùn)算放大器的正向輸入端連接，另外一端與第二運(yùn)算放大器的正向輸入端連接，第一電容和第二電容之間接地，第一滑動(dòng)電阻器的一個(gè)固定觸點(diǎn)端通過(guò)兩個(gè)并聯(lián)電阻與第一運(yùn)算放大器的正向輸入端連接，第一滑動(dòng)電阻器的另外一個(gè)固定觸點(diǎn)端通過(guò)兩個(gè)并聯(lián)電阻與第二運(yùn)算放大器的正向輸入端連接，第一滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)端接地，第一運(yùn)算放大器的反向輸入端與輸出端相連，第二運(yùn)算放大器的反向輸入端與輸出端相連，第二運(yùn)算放大器的輸出端與第二滑動(dòng)變阻器一個(gè)固定觸點(diǎn)端相連，第二滑動(dòng)電阻器的另一固定觸點(diǎn)端接地，第二滑動(dòng)電阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)端與第三運(yùn)算放大器的正向輸入端相連，第一運(yùn)算放大器的輸出端與第三運(yùn)算放大器的反向輸入端相連，第一運(yùn)算放大器的輸出端與第三運(yùn)算放大器的輸出端相連，第三運(yùn)算放大器的輸出端與SBUS端口連接。
[0006]本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征:
[0007]1、所述的濾波電路包括3個(gè)電阻、2個(gè)電容器和一個(gè)運(yùn)算放大器，SBUS端口通過(guò)第一電阻和第二電阻串聯(lián)后與第四運(yùn)算放大器的反向輸入端相連，SBUS端口通過(guò)第一電阻和第三電阻串聯(lián)后與第四運(yùn)算放大器的輸出端相連，SBUS端口通過(guò)第一電阻和第三電容串聯(lián)后接地，第四運(yùn)算放大器的反向輸入端通過(guò)第四電容與第四運(yùn)算放大器的輸出端相連，第四運(yùn)算放大器的輸出端與BUS端口連接，第四運(yùn)算放大器的正向輸入端接地。
[0008]2、所述的滑動(dòng)變阻器為10-100歐姆滑動(dòng)變阻器，在使用過(guò)程中分別調(diào)節(jié)該兩只滑動(dòng)電阻器來(lái)盡量保證輸入阻抗的相同，從而降低輸入信號(hào)和輸出SBUS信號(hào)間的共模電壓。
[0009]本電路實(shí)現(xiàn)了對(duì)有源電力濾波器中直流電壓信號(hào)的采樣處理工作，其實(shí)現(xiàn)了減小共模電壓和濾除高頻干擾的功能，從而將處理后的BUS信號(hào)供給有源電力濾波器的住控制器使用。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型輸入信號(hào)5針接口電路圖。
[0011]圖2是本實(shí)用新型電源及輸出BUS信號(hào)5針接口電路圖。
[0012]圖3是本實(shí)用新型的差分電路圖。
[0013]圖4是本實(shí)用新型的濾波電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0015]如圖1和圖2所示，電源+8V、_8V和GND信號(hào)經(jīng)端子CNl接入本實(shí)用新型電路板，其中+8V和-8V為運(yùn)算放大器TL074SM芯片供電，GND為該電路板的地信號(hào)；輸入信號(hào)BUS+和BUS-經(jīng)端子CN2接入本實(shí)用新型電路板。
[0016]如圖3所示為差分電路圖，其作用是在獲得對(duì)直流電壓信號(hào)的同時(shí)減小共模電壓對(duì)輸出的影響，同時(shí)在該部分中同時(shí)使用兩只滑動(dòng)電阻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保差分電路的輸入阻抗相同。差分電路包括3個(gè)運(yùn)算放大器TL074SM、2個(gè)滑動(dòng)電阻器和2個(gè)電容器，BUS-端口通過(guò)電阻串與第一運(yùn)算放大器I的正向輸入端相連，BUS+端口通過(guò)電阻串與第二運(yùn)算放大器2的正向輸入端相連,第一運(yùn)算放大器I的反向輸入端和第二運(yùn)算放大器2的反向輸入端通過(guò)限壓電阻連接，第一電容6和第二電容7串聯(lián)，串聯(lián)后的一端與第一運(yùn)算放大器I的正向輸入端連接，另外一端與第二運(yùn)算放大器2的正向輸入端連接,第一電容6和第二電容7之間接地，第一滑動(dòng)電阻器4的一個(gè)固定觸點(diǎn)端通過(guò)兩個(gè)并聯(lián)電阻與第一運(yùn)算放大器I的正向輸入端連接，第一滑動(dòng)電阻器4的另外一個(gè)固定觸點(diǎn)端通過(guò)兩個(gè)并聯(lián)電阻與第二運(yùn)算放大器2的正向輸入端連接，第一滑動(dòng)變阻器4的滑動(dòng)觸點(diǎn)端接地，第一運(yùn)算放大器I的反向輸入端與輸出端相連，第二運(yùn)算放大器2的反向輸入端與輸出端相連，第二運(yùn)算放大器2的輸出端與第二滑動(dòng)變阻器5 —個(gè)固定觸點(diǎn)端相連，第二滑動(dòng)電阻器5的另一固定觸點(diǎn)端接地，第二滑動(dòng)電阻器5的滑動(dòng)觸點(diǎn)端與第三運(yùn)算放大器3的正向輸入端相連，第一運(yùn)算放大器I的輸出端與第三運(yùn)算放大器3的反向輸入端相連，第一運(yùn)算放大器I的輸出端與第三運(yùn)算放大器3的輸出端相連，第三運(yùn)算放大器3的輸出端與SBUS端口連接，在這個(gè)過(guò)程中，調(diào)節(jié)第一滑動(dòng)電阻器4和第二滑動(dòng)電阻器5這兩個(gè)可調(diào)電阻用以保證兩輸入端阻抗達(dá)到相同，從而降低輸入端與SBUS端的共模電壓。
[0017]如圖4所示為濾波電路圖，其作用是濾除信號(hào)SBUS中的高頻干擾從而傳遞給有源電力濾波器的中控制器使用。濾波電路包括3個(gè)電阻、2個(gè)電容器和一個(gè)運(yùn)算放大器TL074SM，SBUS端口通過(guò)第一電阻8和第二電阻9串聯(lián)后與第四運(yùn)算放大器13的反向輸入端相連，SBUS端口通過(guò)第一電阻8和第三電阻10串聯(lián)后與第四運(yùn)算放大器13的輸出端相連，SBUS端口通過(guò)第一電阻8和第三電容11串聯(lián)后接地，第四運(yùn)算放大器13的反向輸入端通過(guò)第四電容12與第四運(yùn)算放大器13的輸出端相連，第四運(yùn)算放大器13的輸出端與BUS端口連接，第四運(yùn)算放大器13的正向輸入端接地。該濾波器為二級(jí)濾波器，主要作用是將SBUS信號(hào)中的高頻干擾濾除，變?yōu)锽US信號(hào)傳遞給圖2中的CNl端子，給有源電力濾波器的主控制器使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有源電力濾器用直流電壓信號(hào)采樣電路，包括差分電路和濾波電路，差分電路和濾波電路連接，其特征在于:差分電路包括3個(gè)運(yùn)算放大器、2個(gè)滑動(dòng)電阻器和2個(gè)電容器，BUS-端口通過(guò)電阻串與第一運(yùn)算放大器的正向輸入端相連，BUS+端口通過(guò)電阻串與第二運(yùn)算放大器的正向輸入端相連，第一運(yùn)算放大器的反向輸入端和第二運(yùn)算放大器的反向輸入端通過(guò)限壓電阻連接，第一電容和第二電容串聯(lián)，串聯(lián)后的一端與第一運(yùn)算放大器的正向輸入端連接，另外一端與第二運(yùn)算放大器的正向輸入端連接，第一電容和第二電容之間接地，第一滑動(dòng)電阻器的一個(gè)固定觸點(diǎn)端通過(guò)兩個(gè)并聯(lián)電阻與第一運(yùn)算放大器的正向輸入端連接，第一滑動(dòng)電阻器的另外一個(gè)固定觸點(diǎn)端通過(guò)兩個(gè)并聯(lián)電阻與第二運(yùn)算放大器的正向輸入端連接，第一滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)端接地，第一運(yùn)算放大器的反向輸入端與輸出端相連，第二運(yùn)算放大器的反向輸入端與輸出端相連，第二運(yùn)算放大器的輸出端與第二滑動(dòng)變阻器一個(gè)固定觸點(diǎn)端相連，第二滑動(dòng)電阻器的另一固定觸點(diǎn)端接地，第二滑動(dòng)電阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)端與第三運(yùn)算放大器的正向輸入端相連，第一運(yùn)算放大器的輸出端與第三運(yùn)算放大器的反向輸入端相連，第一運(yùn)算放大器的輸出端與第三運(yùn)算放大器的輸出端相連，第三運(yùn)算放大器的輸出端與SBUS端口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源電力濾器用直流電壓信號(hào)采樣電路，其特征在于，所述的濾波電路包括3個(gè)電阻、2個(gè)電容器和一個(gè)運(yùn)算放大器，SBUS端口通過(guò)第一電阻和第二電阻串聯(lián)后與第四運(yùn)算放大器的反向輸入端相連，SBUS端口通過(guò)第一電阻和第三電阻串聯(lián)后與第四運(yùn)算放大器的輸出端相連，SBUS端口通過(guò)第一電阻和第三電容串聯(lián)后接地，第四運(yùn)算放大器的反向輸入端通過(guò)第四電容與第四運(yùn)算放大器的輸出端相連，第四運(yùn)算放大器的輸出端與BUS端口連接，第四運(yùn)算放大器的正向輸入端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源電力濾器用直流電壓信號(hào)采樣電路，其特征在于:所述的滑動(dòng)變阻器為10-100歐姆滑動(dòng)變阻器。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種有源電力濾波器用直流電壓信號(hào)采樣電路，包括差分電路和濾波電路，差分電路和濾波電路連接，差分電路包括3個(gè)運(yùn)算放大器、2個(gè)滑動(dòng)電阻器和2個(gè)電容器，使用1個(gè)運(yùn)算放大器芯片經(jīng)兩級(jí)運(yùn)算放大器后輸出SBUS信號(hào)完成差分電路的信號(hào)采樣，在使用過(guò)程中分別調(diào)節(jié)該兩只滑動(dòng)電阻器來(lái)盡量保證輸入阻抗的相同，從而降低輸入信號(hào)和輸出SBUS信號(hào)間的共模電壓。濾波電路包括3個(gè)電阻、2個(gè)電容器和一個(gè)運(yùn)算放大器，從而組成二級(jí)濾波電路，前級(jí)SBUS信號(hào)經(jīng)該濾波電路濾除高頻干擾后傳出為BUS信號(hào)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了減小共模電壓和濾除高頻干擾的功能，從而將處理后的BUS信號(hào)供給有源電力濾波器的住控制器使用。
【IPC分類(lèi)】H03H11-46, H03K19-0175
【公開(kāi)號(hào)】CN204559540
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520078558
【發(fā)明人】程鵬, 朱巖, 劉嘉, 劉宗凡, 佟勇, 齊紅超, 張哲 , 周家琪
【申請(qǐng)人】哈爾濱九洲電氣股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年2月4日