[發(fā)明專利]高電壓熱插拔采樣電路

在審

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• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN104155498A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 徐以鋒
• 申請（專利權）人: 蘇州工業(yè)園區(qū)新宏博通訊科技有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 路陽

技術領域

本發(fā)明涉及一種采樣電路，尤其涉及一種高電壓熱插拔采樣電路。

背景技術

隨著電子行業(yè)的發(fā)展，用電設備、家用電器等日益增多，以及現(xiàn)階段智能電器、綠色環(huán)保、節(jié)能減排等政策的實施，需要對各個用電設備進行檢測、分析、控制。這中間往往需要采集用電的電參量，電壓值是電參量中比較常見之一。

對電壓值進行監(jiān)控就擺脫不了電壓采樣，實際用電環(huán)境中供電電壓往往大于甚至遠遠大于人體安全電壓值（行業(yè)規(guī)定：安全電壓為36V）。傳統(tǒng)電壓采樣包括隔離采樣與直接采樣兩種，隔離采樣往往采用電壓互感器、霍爾傳感器、線性光耦、隔離放大器等手段進行高電壓電路與低電壓系統(tǒng)電路的隔離，這樣就需要在高壓端增加輔助電源電路，總之采用隔離采樣往往成本較高、電路相對復雜。為了避免隔離采樣成本高電路復雜的問題，現(xiàn)階段對于不與人體接觸的大部分設備采用直接采樣的方式，通過電阻、電容等器件直接將高電壓分壓為采樣系統(tǒng)可接收的低電壓信號。但是這種方法不利于一些需要熱插拔的采集卡與采樣電路的熱插拔。

為解決上述直接采樣的問題，特提供一種高電壓熱插拔采樣電路。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種高電壓熱插拔采樣電路，可以降低操作人員的危險性。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種高電壓熱插拔采樣電路，包括串聯(lián)在一起的第一高壓端、分壓電阻、穩(wěn)壓管及第二高壓端，所述高電壓熱插拔采樣電路還包括并聯(lián)在所述穩(wěn)壓管兩端的采集卡電路，該采集卡電路包括一采樣電阻，所述穩(wěn)壓管設置的嵌位電壓大于分壓電阻、采樣電阻串聯(lián)分壓在采樣電阻上的分壓值。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一高壓端依次連接分壓電阻、穩(wěn)壓管及第二高壓端。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一高壓端依次連接穩(wěn)壓管、分壓電阻及第二高壓端。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述分壓電阻包括分壓電阻R1及分壓電阻R2。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明不僅解決了安全問題，并且降低了系統(tǒng)對連接器的要求，可以使用普通連接器，同樣降低了系統(tǒng)成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關本發(fā)明的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為現(xiàn)有技術中電路采樣電路圖。

圖2所示為本發(fā)明一實施方式高電壓熱插拔采樣電路圖。

具體實施方式

以下將結合附圖所示的各實施例對本發(fā)明進行詳細描述。但這些實施例并不限制本發(fā)明，本領域的普通技術人員根據這些實施例所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護范圍內。

如圖1所示，現(xiàn)有技術采樣電路包括第一高壓輸入端1’、第二高壓輸入端2’以及連接第一、第二高壓輸入端的采集卡電路，所述采集卡電路包括依次串聯(lián)的電阻R1、R2及R3來對高電壓進行分壓，通過調整R1、R2及R3的電阻值大小，可以在R3上得到合適的采樣輸出電壓。如果是交流點采樣，R1、R2、R3可以為電容器件。當采集卡拔下時，第一、第二高壓輸入端之間為高電壓，設計過程中需要對實施插拔的連接器預留足夠的安全間隙，否則會產生高壓擊穿現(xiàn)象，對連接器設計以及成本要求較高。并且插拔過程中會因電壓過高產生短時間放電、拉弧等現(xiàn)象。對操作人員、產品本身以及環(huán)境都是有危害的。

本發(fā)明一實施方式高電壓熱插拔采樣電路包括第一高壓端1、第二高壓端2及連接第一、第二高壓端并依次串聯(lián)的電阻R1、電阻R2及穩(wěn)壓管TVS1，當然，也可以使用等同于穩(wěn)壓管的嵌位器件，電阻R1、R2也可以合并為一個阻值大的分壓電阻。穩(wěn)壓管作用是將高壓電路輸出降到安全電壓范圍內。高電壓熱插拔采樣電路還包括并聯(lián)在穩(wěn)壓管TVSI兩端的采集卡電路，所述采集卡電路僅僅需要一個采樣電阻R3。當板卡接入電路后主要由電阻R1、R2、R3串聯(lián)分壓，在R3上取得采樣信號。在采集卡不接入時通過R1、R2、TVS1串聯(lián)分壓，在TVS1上取得等于TVS1嵌位電壓的電壓值，只要將TVS1嵌位電壓選取在安全電壓范圍內并大于R1、R2、R3串聯(lián)分壓在R3上的分壓值。由于R3上分壓值小于TVS1嵌位值，故采集卡接入后TVS1處于不工作狀態(tài)，不影響采樣過程。

本發(fā)明高電壓熱插拔采樣電路不僅解決了安全問題，并且降低了系統(tǒng)對連接器的要求，可以使用普通連接器，同樣降低了系統(tǒng)成本。