[發(fā)明專利]一種直流高壓隔離采樣電路

有效

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• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102998512A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王長華;梁云龍;邵攀峰;張士兵
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東易事特電源股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/22
• 代理公司: 東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44215
• 代理人: 雷利平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直流采樣電路技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種直流高壓隔離采樣電路。

背景技術(shù)

在各種電子設(shè)備中，經(jīng)常需要對具有直流高壓的母線進(jìn)行電壓或者電流采樣。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常直流高壓采樣首先經(jīng)過電阻分壓為幾十毫伏的電壓信號，再經(jīng)過隔離運(yùn)放輸出幾伏的電壓信號，之后經(jīng)過濾波、放大以及保護(hù)電路，最終送入CPU的A/D轉(zhuǎn)換器，從而實現(xiàn)高壓直流的隔離測量和數(shù)模轉(zhuǎn)換，同時為了提高直流系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力，采樣電路用光耦隔離或電壓霍爾隔離對主電路和控制電路進(jìn)行電氣隔離。對于這種采樣電路，一方面由于需經(jīng)過兩級放大，光耦隔離、濾波以及保護(hù)等處理，中間處理環(huán)節(jié)較多，影響采樣電路的精度且不能反映高壓直流的較小電壓波動，為了提高采樣精度，一般采取換用性能更加優(yōu)越的器件，如線性光耦等，這大大的提高了成本，但對于精度的提高作用有限，而如果采用霍爾元件則雖然可提高精度，但是成本高且需要提高雙電源，增加了電路的復(fù)雜性；另一方面，由于CPU內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換器只有10位，如果單純依靠CPU自帶的A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換精度受限制，再加上之前處理環(huán)節(jié)的干擾，A/D轉(zhuǎn)換的精度大大降低。另外，由于CPU的端口資源有限，當(dāng)需采樣點比較多時，其端口資源常常不能滿足需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種處理環(huán)節(jié)少、采樣精度和A/D轉(zhuǎn)換精度高的直流高壓隔離采樣電路。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

提供了一種直流高壓隔離采樣電路，包括設(shè)置于待采樣的母線的正母線和負(fù)母線之間串接有分壓采樣電路，還包括A/D轉(zhuǎn)換電路、光耦隔離電路和信號處理單元，其特征在于：所述的分壓采樣電路的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接光耦隔離器的輸入端，所述光耦隔離器的輸出端連接信號處理單元。

如權(quán)利要求1所述的一種直流高壓隔離采樣電路，其特征在于：所述待采樣的母線數(shù)量不少于兩路，各路母線上的分壓采樣電路與A/D轉(zhuǎn)換電路之間分別設(shè)置有可由信號處理單元控制其導(dǎo)通/截止的開關(guān)。

如權(quán)利要求2所述的一種直流高壓隔離采樣電路，其特征在于：所述多個開關(guān)在采樣過程中至多有一個開關(guān)導(dǎo)通。

如權(quán)利要求2所述的一種直流高壓隔離采樣電路，其特征在于：所述開關(guān)為光電繼電器。

如權(quán)利要求2所述的一種直流高壓隔離采樣電路，其特征在于：所述信號處理單元通過多路采樣控制電路以控制各個開關(guān)的導(dǎo)通/截止。

如權(quán)利要求1所述的一種直流高壓隔離采樣電路，其特征在于：所述的的分壓采樣電路包括依次串接于母線的正母線和負(fù)母線之間的分壓電阻R1和分壓電阻R2，所述分壓電阻R1和分壓電阻R2的連接點作為分壓采樣電路的輸出端。

如權(quán)利要求1所述的一種直流高壓隔離采樣電路，其特征在于：所述的A/D轉(zhuǎn)換電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1118。

本發(fā)明的有益效果：提供一種多路直流高壓采樣電路，在分壓采樣電路的輸出端設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換電路，將分壓采樣電路獲取的低壓信號直接進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，進(jìn)而將A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進(jìn)行光耦隔離后輸送給CPU單元，因此對于采樣信號無需進(jìn)行運(yùn)放、保護(hù)等處理，減少其中間處理環(huán)節(jié)，大大提高了采樣的精度。同時由于采用獨(dú)立的A/D轉(zhuǎn)換電路，提高了A/D轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換性能，且沒有中間處理環(huán)節(jié)的干擾，因此大大提高了A/D轉(zhuǎn)換精度。另一方面電路也得到簡化，減少了器件，且由于對實質(zhì)性好進(jìn)行隔離，對光耦的要求大大減低，從而節(jié)約了電路成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明種多路直流高壓采樣電路的實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明種多路直流高壓采樣電路的實施例的分壓采樣電路和開關(guān)的電路示意圖。

圖3是本發(fā)明種多路直流高壓采樣電路的實施例的A/D轉(zhuǎn)換電路電路圖。

圖4是本發(fā)明種多路直流高壓采樣電路的實施例的多路采樣控制電路電路圖。

圖5是本發(fā)明種多路直流高壓采樣電路的實施例的光耦隔離電路電路圖。

具體實施方式

結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。