[發(fā)明專利]直流電壓隔離轉(zhuǎn)換電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910221520.8
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN109905023A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚廣;趙秋毅;高恒;李玉賓;魏振;趙武玲
• 申請（專利權(quán)）人: 核工業(yè)理化工程研究院
• 主分類號: H02M3/06
• 分類號: H02M3/06;H02M7/00;H02M1/32
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標(biāo)代理有限公司 12103
• 代理人: 馬倩

本發(fā)明公開了一種直流電壓隔離轉(zhuǎn)換電路，由分壓電阻、運算放大器、限流電阻、耦合電容、濾波電阻、濾波電容以及線性光電耦合器組成。直流母線電壓經(jīng)過分壓電阻，將較高的電壓轉(zhuǎn)換為較小的電壓信號，運算放大器對電壓信號進(jìn)行采集、放大，傳輸至線性光電耦合器輸入端，線性光電耦合器的線性度高達(dá)0.01%，保證輸入的電壓信號與輸出的電壓信號數(shù)值基本相同，其輸出的電壓信號經(jīng)過運算放大器后傳輸至DSP的A/D轉(zhuǎn)換模塊并最終實現(xiàn)直流電壓的過壓保護(hù)功能。應(yīng)用本發(fā)明直流電壓隔離轉(zhuǎn)換電路的中頻方波變頻器的直流電壓采集精度高，具有良好的線性度，中頻方波變頻器的直流過壓保護(hù)功能正常。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于中頻方波變頻器控制領(lǐng)域，具體涉及一種直流電壓隔離轉(zhuǎn)換電路。

背景技術(shù)

對于中頻方波變頻器來講，為了提高中頻方波變頻器的可靠性和穩(wěn)定性，通常需要具備各種保護(hù)功能，直流過壓保護(hù)功能是各種保護(hù)功能的其中之一。通常需要用低電壓信號去控制高電壓模擬量，因此需要電壓隔離轉(zhuǎn)換電路。否則，高電壓很容易串入低電壓器件，并將其燒毀，隔離轉(zhuǎn)換電路是一種常見的電子電路，可以避免因接地點不同所帶來的誤差。

另一方面，因為功率器件有較高的開關(guān)頻率，所以中頻方波變頻器內(nèi)部存在較大的電磁干擾現(xiàn)象，使中頻方波變頻器控制系統(tǒng)存在無法正常采集直流電壓的可能性，嚴(yán)重時會導(dǎo)致直流過壓保護(hù)功能失效，存在損壞中頻方波變頻器的隱患。因此，具有隔離功能的直流電壓采集電路對于中頻方波變頻器十分重要。

中頻方波變頻器輸出三相交流電壓的大小由直流電壓決定，因此直流電壓可實時變化，要求直流電壓采集電路一方面具有良好的線性度，另一方面要求直流電壓采集電路具有隔離功能，防止中頻方波變頻器內(nèi)部的電磁干擾影響直流電壓采集的準(zhǔn)確性。以往具備直流電壓采集功能的中頻方波變頻器，通常采用直流電壓傳感器的方式采集直流電壓。這種傳統(tǒng)采集直流電壓的方式，一方面增加中頻方波變頻器的成本，另一方面增加了連線的復(fù)雜度，無疑增加了維護(hù)維修的難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有以直流電壓傳感器采集直流電壓的方式導(dǎo)致中頻方波變頻器成本提高，增加連線的復(fù)雜度和維護(hù)維修的難度的缺點而提出的，其目的是提供一種直流電壓隔離轉(zhuǎn)換電路。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種直流電壓隔離轉(zhuǎn)換電路，包括依次順序連接的Ⅰ~Ⅸ號分壓電阻，Ⅰ號分壓電阻的另一端引腳連接直流電壓正極，Ⅸ號分壓電阻的另一端引腳分別連接Ⅹ號分壓電阻和Ⅺ號分壓電阻，Ⅺ號分壓電阻的另一端引腳通過Ⅻ號分壓電阻連接直流電壓負(fù)極，

Ⅰ級運算放大器的正向輸入端連接Ⅹ號分壓電阻另一端引腳，其反向輸入端通過Ⅰ號運算放大器匹配電阻連接其輸出端，Ⅰ號運算放大器匹配電阻的輸出端一路直接連接Ⅱ級運算放大器的正向輸入端，另一路串聯(lián)Ⅱ、Ⅲ號運算放大器匹配電阻后連接Ⅱ級運算放大器的反向輸入端；

Ⅱ級運算放大器的反向輸入端和輸出端之間并聯(lián)耦合電容，Ⅱ級運算放大器的輸出端通過Ⅰ號限流電阻連接線性光電耦合器的2號引腳，線性光電耦合器的5號引腳連接Ⅲ級運算放大器的正向輸入端，且線性光電耦合器的5號和Ⅲ級運算放大器的正向輸入端之間并聯(lián)濾波電路，Ⅲ級運算放大器的負(fù)向輸入端與輸出端之間連接，Ⅲ級運算放大器的輸出端通過Ⅱ號限流電阻連接DSP的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。

所述Ⅱ、Ⅲ號運算放大器匹配電阻的一端引腳與直流電壓負(fù)極連接。

所述線性光電耦合器的1號引腳和4號引腳連接直流電壓負(fù)極。

所述線性光電耦合器的7號引腳和8號引腳為空腳。

所述線性光電耦合器的3號引腳連接電源VDD5。

所述線性光電耦合器的6號引腳連接電源VCC5。

所述濾波電路由相互串聯(lián)的濾波電路和濾波電容組成。

所述濾波電路和濾波電容的一端均與GND連接。