[實用新型]用于功率因素校正的交流電壓采樣裝置

有效

• 申請號: 201220155201.5
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN202548191U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 張和君
• 申請（專利權）人: 寧波德業變頻技術有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 杭州金源通匯專利事務所(普通合伙) 33236
• 代理人: 唐迅

技術領域

本實用新型涉及一種交流電壓采樣電路，特別是用于功率因素校正的交流電壓采樣裝置。

背景技術

功率因素校正電路中對交流輸入電壓進行采樣是一個關鍵環節，通過對交流電壓采樣，實現對電壓的相位、幅值的計算，用于對輸出電流的控制。傳統的電壓采樣采用電壓互感器，電路如圖1所述，由于采用電壓互感器，而電壓互感器的構造和工作原理與普通變壓器相同，它也是由鐵芯、一次繞組、二次繞組、接線端子及絕緣支持物等組成。電壓互感器的一次繞組接于系統的線電壓或相電壓其絕緣應隨實際系統電壓的高低而定。一次繞組具有較多的匝數，二次繞組匝數很少供給儀表或繼電器的電壓線圈。

電壓互感器的二次繞組不允許短路。二次繞組有10伏電壓，應接于能承受10伏電壓的回路里，其通過的電流，由二次回路阻抗的大小來決定。如果二次短路，則阻抗很小，二次回路流過的電流增大，造成二次熔斷器熔斷影響表計指示及引起保護誤動，損壞電壓互感器。電壓互感器的二次回路必須接地以防止一、二次絕緣損壞擊穿高電壓串到二次側來對人身和設備造成危險。因此其設計體積大，生產安裝不方便，線性度一致性也不好，導致采樣精度差又不安全。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決上述現有技術的不足而提供一種采樣電路體積小，采樣精度高、更加安全的用于功率因素校正的交流電壓采樣裝置。

為了實現上述目的，本實用新型所設計的用于功率因素校正的交流電壓采樣裝置，包括外殼和采樣電路，所述采樣電路包括差分輸入單元、參考電壓、集成運算放大器和反饋電路組成，其特征是所述差分輸入單元由第一電阻器和第二電阻器組成組成，所述參考電壓Vref由分壓電路構成，反饋電路一端連接集成運算放大器的反向輸入端，反饋電路另一端連接集成運算放大器的輸出端。

所述差分輸入單元的第一組電阻器一端連接交流信號的一輸入端，且另一端連接集成運算放大器的反向輸入端，所述差分輸入單元的第二電阻器一端連接交流信號的另一輸入端，且另一端連接集成運算放大器的同向輸入端。

所述反饋電路由反饋電阻器組成，所述分壓電路由第十五電阻器與第十六電阻器串聯組成。

作為優選改進方案：在采樣電路中增設箝位二極管、RC濾波電路和電容器，所述RC濾波電路、電容器和采樣電路構成二階低通濾波器，所述RC濾波電路包括第十八電阻器和濾波電容器，通過優選改進方案，使得采樣電路整體設計合理，消除干擾信號，增強采樣抗干擾性能，使得采樣精度更高，電路保護更安全。

本實用新型得到的用于功率因素校正的交流電壓采樣裝置，利用集成運算放大器設計使得采樣電路體積變小，集成運算放大器將交流電壓進行比例縮小，提高電壓，提高采樣精度的優點，通過優選改進方案使得采樣電路整體設計的合理，消除干擾信號，增強采樣抗干擾性能，使得采樣精度更高，電路保護更安全。

附圖說明

圖1是現有技術的電路結構示意圖；

圖2是實施例1的整體電路的示意圖；

圖3是實施例2的整體電路優選方案的示意圖；

圖4是實施例2的電路輸入輸出波形圖；

圖5是本實施例的整體結構框圖。

圖中：、差分輸入單元1、分壓電路2、反饋電路3、第一電阻R1、第二電阻器R2、第三電阻器R3、第四電阻器R4、第五電阻器R5、第六電阻器R6、第七電阻器R7、第八電阻器R8、第九電阻器R9、第十電阻器R10、第十一電阻器R11、第十二電阻器R12、第十三電阻器R13、第十四電阻器R14、第十五電阻器R15、第十六電阻器R16、反饋電阻器R17、第十八電阻器R18、電容器C1、濾波電容器C2、集成運算放大器U1_B、同向輸入端5、反向輸入端6、集成運算放大器的輸出端7、箝位二極管VD1、交流信號的一輸入端ACN、交流信號的另一端ACL、采樣交流輸出電壓V_AC端、參考電壓Vref、給定電壓VCC、地GND、外殼8、采樣電路9。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

實施例1：如圖2、圖5所示，本實施例提供的一種用于功率因素校正的交流電壓采樣裝置，包括外殼8和采樣電路9，所述采樣電路9包括差分輸入單元1、參考電壓Vref、集成運算放大器U1-B和反饋電路3組成，所述差分輸入單元1由第一電阻器21和第二電阻器22組成組成，所述參考電壓Vref由分壓電路2構成，所述反饋電路3一端連接集成運算放大器U1-B的反向輸入端6，反饋電路3另一端連接集成運算放大器U1-B的輸出端7。