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一種數(shù)字隔離式電網(wǎng)檢測器的制造方法

文檔序號:9215971閱讀:351來源:國知局
一種數(shù)字隔離式電網(wǎng)檢測器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域,具體涉及一種數(shù)字隔離式電網(wǎng)檢測器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電源技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)中越來越廣泛地使用開關(guān)電源、UPS等電源設(shè)備。這些設(shè)備無一例外地要檢測主電路的電壓、電流信號。檢測電路是主電路與控制電路的接口,是電源設(shè)備必不可少的一個重要組成部分。
[0003]首先,現(xiàn)有電網(wǎng)檢測器缺乏必要的輸入濾波電路。在接入電網(wǎng)時,輸入波自身頻率具有低頻,高頻等一種或多種特性,應(yīng)該針對各個頻譜特性下的輸入波進(jìn)行一一測試,而現(xiàn)有電網(wǎng)檢測器只具有低通特性,當(dāng)輸入波只有中、高頻時無法檢測;輸入波附帶大量紊亂雜波,嚴(yán)重影響檢測精度與線性度;其次,發(fā)光二極管和光電二極管光耦,其傳輸精度有限且極大局限了檢測器工作頻率;發(fā)光二極管容易老化,影響檢測器壽命。除此之外,現(xiàn)有電網(wǎng)檢查器,要求一組光耦特性極度相似的光耦單元,工藝要求高,技術(shù)難以實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明目的在于提供一種數(shù)字隔離式電網(wǎng)檢測器,其旨在解決現(xiàn)有電網(wǎng)檢測器工作頻率受限,有雜波串?dāng)_,發(fā)光管容易老化,制作工藝要求過高,精度受限且不具有通用性等技術(shù)問題。
[0005]為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種數(shù)字隔離式電網(wǎng)檢測器,包括依次連接的濾波電路,具有可調(diào)的濾波工作頻率;輸入運(yùn)算放大電路,具有高速數(shù)字轉(zhuǎn)換效率和輸入放大功能;數(shù)字隔離器,具有隔離保護(hù)、降噪降低的功能;輸出運(yùn)算放大電路,具有輸出放大功能。
[0006]上述方案中,所述的濾波電路,包括低通濾波器:第一電阻,第一可調(diào)電容,第一可調(diào)電容的一端連接第一電阻,另一端接地;高通濾波器:第二電阻,第二可調(diào)電容,第二可調(diào)電容的一端連接第一電阻,另一端連接第二電阻;還包括具有反相閉環(huán)的電壓跟隨器:輸出端連接低通濾波器的輸出端,輸出端還連接同相輸入端,反相輸入端與高通濾波器的輸出端連接;低通濾波器和高通濾波器串聯(lián)。濾波電路具有可調(diào)電容的低通濾波器、高通濾波器,使得濾波頻率可調(diào)節(jié),工作頻譜覆蓋低頻、中頻、高頻,工作期間濾波頻率具有單一特性;提供輸入波在單一頻譜特性下電壓、電流檢測環(huán)境;具備檢測不同頻率輸入波的功能,全面提升電網(wǎng)檢測器工作頻譜范圍;濾除與濾波頻率特性相異的雜波;精度與通用性顯著提升。
[0007]上述方案中,所述的輸入運(yùn)算放大電路,包括第一運(yùn)算放大器:同相輸入端連接濾波電路的輸出端,反相輸入端接有反饋;還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器:輸入端連接第一運(yùn)算放大器的輸出端。輸入波特性放大。
[0008]上述方案中,所述的數(shù)字隔離器,包括線圈器件:一次繞組連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端;噪聲減小單元:輸入端連接線圈器件的二次繞組;數(shù)模轉(zhuǎn)換器:輸入端連接噪聲減小單元的輸出端。所述的噪聲減小單元,包括輸出回路:串聯(lián)的線圈器件的二次繞組,第一開關(guān),第二開關(guān),施密特觸發(fā)器;用于短路線圈器件二次繞組的噪聲截斷回路:與線圈器件二次繞組并聯(lián)的第三開關(guān),與第三開關(guān)串聯(lián)的第四開關(guān);還包括控制開關(guān)導(dǎo)通和斷開的輸入反饋定時單元。實現(xiàn)隔離;輸入反饋定時單元具有自動導(dǎo)通或斷開各個開關(guān)的功能,其控制輸入導(dǎo)通時間,從而對過渡波形進(jìn)行截斷,濾出尾部噪聲,截取出有效波形;施密特觸發(fā)器具有對噪聲減小后的過渡波形進(jìn)行輸出波形重建的功能,實現(xiàn)完整、準(zhǔn)確、可靠的輸出。
[0009]上述方案中,所述的輸入反饋定時單元,包括第一比較器:高電平端連接線圈器件的二次繞組,低電平端連接分壓電阻;第二比較器:高電平端連接分壓電阻且低電平端連接線圈器件的二次繞組;RS觸發(fā)器:S端連接第一比較器的輸出端且R端連接第二比較器的輸出端;用于控制第一開關(guān)、第二開關(guān)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:輸入端連接RS觸發(fā)器Q端;用于控制第三開關(guān)、第四開關(guān)的反相器:輸入端連接單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端。RS觸發(fā)器、第一比較器、第二比較器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有輸入同步定時功能,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器通過控制各個開關(guān)導(dǎo)通或者斷開,實現(xiàn)對線圈器件二次繞組輸入導(dǎo)通和短接。隔離后波形不通過任何電容電感濾波電路,截斷來自線圈隔離對波形產(chǎn)生的噪聲微擾,最大地保證被檢測波原始特性。
[0010]上述方案中,所述的輸出運(yùn)算放大電路,包括具有反相閉環(huán)的第二運(yùn)算放大器,同相輸入端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出端連接,輸出運(yùn)算放大電路的輸出端口包括第二運(yùn)算放大器的輸出端。輸入波特性二次放大并輸出,數(shù)、模轉(zhuǎn)換減弱雜波微擾,提高輸出精度。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明電路原理框圖;
圖2為本發(fā)明具體電路圖;
圖3為現(xiàn)有電網(wǎng)檢測器電路圖;
圖中:IN_GRID-電網(wǎng)接入,OUT_FLAG-輸出標(biāo)記,1-濾波電路,2-輸入運(yùn)算放大電路,3-數(shù)字隔離器,4-輸出運(yùn)算放大電路,5-低通濾波器,6-高通濾波器,7-電壓跟隨器,8-第一運(yùn)算放大器,9-模數(shù)轉(zhuǎn)換器,10-線圈器件,11-反饋定時單元,12-單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,13-第一比較器,14-第二比較器,15-RS觸發(fā)器,16-施密特觸發(fā)器,17-數(shù)模轉(zhuǎn)換器,18-第二運(yùn)算放大器,19-反相器,20-噪聲減小單元。
【具體實施方式】
[0012]本說明書中公開的所有特征,或公開的所有方法或過程中的步驟,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
圖1為本發(fā)明電路原理框圖,一種數(shù)字隔離式電網(wǎng)檢測器,包括依次連接的濾波電路I,具有可調(diào)的濾波工作頻率;輸入運(yùn)算放大電路2,具有高速數(shù)字轉(zhuǎn)換效率和輸入放大功能;數(shù)字隔離器3,具有隔離保護(hù)、降噪降低的功能;輸出運(yùn)算放大電路4,具有輸出放大功會K。
[0014]圖2為本發(fā)明具體電路圖,所述的濾波電路1,包括低通濾波器5:第一電阻R1,第一可調(diào)電容Cl,第一可調(diào)電容Cl的一端連接第一電阻R1,另一端接地;高通濾波器6:第二電阻R2,第二可調(diào)電容C2,第二可調(diào)電容C2的一端連接第一電阻Rl,另一端連接第二電阻R2 ;還包括具有反相閉環(huán)的電壓跟隨器7:輸出端連接低通濾波器5的輸出端,輸出端還連接同相輸入端,反相輸入端與高通濾波器6的輸出端連接;低通濾波器5和高通濾波器6串聯(lián)。
[0015]通過調(diào)試電容大小,使得整個濾波電路I體現(xiàn)出低通特性或高通特性或帶通特性或帶阻特性。
[0016]實施例1,當(dāng)輸入波為低頻
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