[實用新型]用于光伏系統的非隔離直流母線電壓檢測電路

有效

• 申請號: 201420197295.1
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN203858281U
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 張琦;田冬;孫向東;任碧瑩;安少亮;楊慧
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本實用新型屬于傳感與檢測電路技術領域，具體涉及一種用于光伏系統的非隔離直流母線電壓檢測電路。

背景技術

在光伏系統中，直流母線電壓是一個重要的參數，它的準確檢測對于光伏系統的MPPT算法以及整個系統的穩定、高效運行至關重要。

目前，在光伏系統中較為常見的直流母線電壓檢測方案是采用霍爾電壓傳感器，其具有集成度高、結構簡單等優點，但是這種方案成本較高，并且傳感器的體積大，響應速度不高，當被檢測電壓變化范圍大時，需要采用的傳感器的功耗就會增大。在不使用霍爾電壓傳感器的情況下，采用傳統的直流母線電壓檢測電路，首先使用串聯電阻進行分壓，之后進入由運放和電阻構成的差分電路，差分電路的輸出作為由運放構成的跟隨器的輸入，跟隨器的輸出作為采樣信號進入CPU進行模數轉換參與控制算法。但是，由于噪聲干擾等原因，在采樣信號上會疊加一個低頻擾動信號。如果對采樣信號進行低通濾波，濾波的效果取決于RC參數的選擇，對于這種低頻的擾動需要較大的RC參數才有較好的濾波效果，但是RC參數過大會帶來采樣信號極大的延遲而不能滿足高響應速度的要求，所以此方法不夠理想。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種用于光伏系統的非隔離直流母線電壓檢測電路，解決了霍爾電壓傳感器成本高、體積大、響應速度低以及現有直流母線電壓檢測電路采樣電路結果有擾動的問題。

本實用新型所采用的技術方案是：用于光伏系統的非隔離直流母線電壓檢測電路，包括用導線串聯的第一差分電路、第一跟隨器和反相器，以及用導線串聯的第二差分電路和第二跟隨器，反相器的輸出端和第二跟隨器的輸出端共同連接至同相加法器的輸入端。

本實用新型的特點還在于，

第一差分電路的正向輸入端與被測直流母線的負端連接，第一差分電路的負向輸入端與被測直流母線的正端連接。

第二差分電路的正向輸入端和負向輸入端均與被測直流母線的負端連接。

第一跟隨器的輸出端與反相器的負向輸入端連接。

本實用新型的有益效果是：本實用新型用于光伏系統的非隔離直流母線電壓檢測電路，用一路疊加有擾動的采樣信號減去另一路僅有擾動的信號，得到理想的、不含擾動的、能真實快速反應直流母線電壓變化的采樣信號，解決了霍爾電壓傳感器成本高、體積大、響應速度低以及現有直流母線電壓檢測電路采樣電路結果有擾動的問題，具有高精度、低成本、小體積、低功耗、快速響應的特點。

附圖說明

圖1是本實用新型用于光伏系統的非隔離直流母線電壓檢測電路的結構示意圖；

圖2是本實用新型用于光伏系統的非隔離直流母線電壓檢測電路圖；

圖3是本實用新型用于光伏系統的非隔離直流母線電壓檢測電路同相加法器的電路圖。

圖中，1.第一差分電路，2.第二差分電路，3.第一跟隨器，4.第二跟隨器，5.反相器，6.同相加法器，7.被測直流母線。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型用于光伏系統的非隔離直流母線電壓檢測電路的結構如圖1所示，包括用導線串聯的第一差分電路1、第一跟隨器3和反相器5，以及用導線串聯的第二差分電路2和第二跟隨器4，反相器5的輸出端和第二跟隨器4的輸出端共同連接至同相加法器6的輸入端，第一差分電路1的正向輸入端與被測直流母線7的負端連接，第一差分電路1的負向輸入端與被測直流母線7的正端連接，第二差分電路2的正向輸入端和負向輸入端均與被測直流母線7的負端連接，第一跟隨器3的輸出端與反相器5的負向輸入端連接，同相加法器6輸出作為采樣信號進入CPU進行模數轉換參與控制算法。

本實用新型的基本思想是用一路疊加有擾動的采樣信號減去另一路僅有擾動的信號，結果就得到了理想的、不含擾動的、能真實快速反應直流母線電壓變化的采樣信號。具體的電路如圖2所示，對CH1信號進行反向，將CH2信號與經過反向的CH1信號作為圖3所示的同相加法器6的輸入，這就等同于圖2中CH1和CH2兩路信號做減法，而同相加法器6的輸出即為期望的、理想的采樣信號。