[發明專利]基于互感器的單相交流電壓高精度快速檢測電路

有效

• 申請號: 201910753691.5
• 申請日: 2019-08-15
• 公開（公告）號: CN110333383B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 陳德傳;丁禹心;陳雪亭
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

本發明屬于工業測控領域，涉及一種基于互感器的單相交流電壓高精度快速檢測電路，適用于各類需要對單相交流電壓有效值進行高精度實時監測與控制的應用場合。本發明電路包括電壓互感器VS1、RMS/DC轉換芯片IC1、運放IC2、熔斷器FU1、上分壓電阻R1、下分壓電阻R2、輸出濾波電阻R3、正端電阻R4、負端電阻R5、反饋電阻R6、輸入濾波電容C1、隔直電容C2、轉換濾波電容C3、正端電容C4、反饋電容C5、電源電容C6等。該電路由單相電壓互感器、RMS/DC轉換芯片及運算放大器等組成，能高精度、寬范圍、實時地檢測單相交流電壓有效值信號。該電路簡單、成本低、可靠性高、通用性好，易于產品化。

技術領域

本發明屬于工業測控領域，涉及一種電路，特別涉及一種基于互感器的單相交流電壓高精度快速檢測電路，適用于各類需要對單相交流電壓有效值進行高精度實時監測與控制的應用場合。

背景技術

在采用單相交流電供電的各類應用系統中，都需要檢測交流電壓有效值，目前常用的單相交流電壓檢測方案主要有兩大類：一種是基于單相電壓互感器及二極管橋式整流濾波電路的方案，將單相交流電壓變換成近似的直流電壓信號輸出；另一種是基于霍爾電壓傳感器的方案。但目前這兩個方案分別存在如下問題：一是基于單相電壓互感器及二極管橋式整流濾波電路的方案，盡管簡單可靠，但由于二極管橋式整流電路有壓降損失，不僅存在檢測的非線性而且影響檢測精度，也限制了電壓檢測范圍，此外，也存在著較大的檢測滯后性。二是基于霍爾電壓傳感器的方案由于價格昂貴而限制了其應用范圍。因此，如何設計一種基于單相電壓互感器而能實現高精度快速檢測的高性價比的交流電壓有效值檢測電路方案，無疑具有很好的應用前景，這也是本發明的出發點。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提出一種基于互感器的單相交流電壓高精度快速檢測電路。該電路由單相電壓互感器、RMS/DC轉換芯片及運算放大器等組成，能高精度、寬范圍、實時地檢測單相交流電壓有效值信號。

基于互感器的單相交流電壓高精度快速檢測電路包括電壓互感器VS1、RMS/DC轉換芯片IC1、運放IC2、熔斷器FU1、上分壓電阻R1、下分壓電阻R2、輸出濾波電阻R3、正端電阻R4、負端電阻R5、反饋電阻R6、輸入濾波電容C1、隔直電容C2、轉換濾波電容C3、正端電容C4、反饋電容C5、電源電容C6，電壓互感器VS1的第一輸入端AC1端與熔斷器FU1的一端連接，熔斷器FU1的另一端與被測線路的一端ACL1端連接，電壓互感器VS1的第二輸入端AC2端與被測線路的另一端ACL2端連接，電壓互感器VS1的第一輸出端OUT1端與上分壓電阻R1的一端連接，上分壓電阻R1的另一端與下分壓電阻R2的一端、輸入濾波電容C1的一端、RMS/DC轉換芯片IC1的正輸入端IN+端連接，電壓互感器VS1的第二輸出端OUT2端、下分壓電阻R2的另一端、輸入濾波電容C1的另一端、隔直電容C2的一端均接地，隔直電容C2的另一端與RMS/DC轉換芯片IC1的負輸入端IN-端連接，RMS/DC轉換芯片IC1的正輸出端OUT+端與輸出濾波電阻R3的一端、轉換濾波電容C3的一端連接，RMS/DC轉換芯片IC1的使能端/EN端、負電源端-V端、地端GND端、負輸出端OUT-端均接地，RMS/DC轉換芯片IC1的正電源端+V端與運放IC2的正電源端+V端、電源電容C6的一端、電路電源端+VCC端連接，輸出濾波電阻R3的另一端與正端電容C4的一端、正端電阻R4的一端、運放IC2的正輸入端IN+端連接，運放IC2的負輸入端IN-端與負端電阻R5的一端、反饋電阻R6的一端、反饋電容C5的一端連接，負端電阻R5的另一端、正端電阻R4的另一端、正端電容C4的另一端、轉換濾波電容C3的另一端均接地，反饋電阻R6的另一端及反饋電容C5的另一端均與運放IC2的輸出端OUT端、電路輸出端Uout端連接，運放IC2的-V端接地。

本發明的有益效果如下：

本發明以RMS/DC轉換芯片、運算放大器等為主的檢測電路方案，能完全地滿足基于單相電壓互感器的單相交流電壓有效值的高精度、寬范圍的實時檢測要求。該電路簡單、成本低、可靠性高、通用性好，易于產品化。

附圖說明