[實用新型]一種直流電壓的隔離采樣電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921982277.3
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN211453751U
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 湯能文;魯忠渝;王修;洪瑞德
• 申請（專利權(quán)）人: 天寶電子(惠州)有限公司;惠州市錦湖實業(yè)發(fā)展有限公司
• 主分類號: G01R15/22
• 分類號: G01R15/22;G01R19/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 葉新平

本實用新型涉及電壓采樣技術領域，尤其涉及一種直流電壓的隔離采樣電路，僅采用光耦、運算放大器、電阻、電容等常規(guī)元器件搭建，設有輸入電壓?電流轉(zhuǎn)換電路(1)、第一電流傳輸光耦(OP1)、輸出電流?電壓轉(zhuǎn)換電路(2)進行電壓轉(zhuǎn)換及輸出，還設有輸出電壓?電流轉(zhuǎn)換電路(3)和第二電流傳輸光耦(OP2)和輸入電壓?電流轉(zhuǎn)換電路(1)中的熱敏電阻(RT)進行輸出電壓的線性調(diào)節(jié)，本電路整體上解決了現(xiàn)有隔離采樣電路器件昂貴、溫漂大、性能提升不明顯的問題，實現(xiàn)了較高精度的電壓采樣以及隔離傳輸，達到了降低成本、提高可靠性的目的，具有很高的性價比。

技術領域

本實用新型涉及電壓采樣技術領域，尤其涉及一種直流電壓的隔離采樣電路。

背景技術

電力電子系統(tǒng)中常需要對電路電壓進行采樣。共地系統(tǒng)的采樣拓撲結(jié)構(gòu)相對簡單，但對于相互隔離的系統(tǒng)，電壓采樣具有較大的難度。傳統(tǒng)的電壓隔離采樣主要有變壓器隔離、電容隔離、光耦隔離等方式。變壓器隔離和電容隔離比較適合作為交流電壓和數(shù)字信號電壓的隔離采樣方式，如果要用變壓器隔離和電容隔離來對直流電壓采樣，需經(jīng)過電壓頻率轉(zhuǎn)換和整流濾波等電路的處理得到跟隨輸入電壓變化的電壓信號，電路復雜，成本高，電壓精度受多個因數(shù)影響而精度不高。

光耦隔離與變壓器隔離和電容隔離方式相比，體積小，隔離的兩端之間的相互抗干擾能力強，但普通的光耦線性度不高，溫度穩(wěn)定性差，而高線性度的模擬光耦雖然線性度較好，但電流傳輸比(CTR)的離散性仍比較大，溫度穩(wěn)定性也一般，而且價格比較昂貴，性價比不高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種直流電壓的隔離采樣電路，解決的技術問題是，現(xiàn)有采用光耦進行隔離的采樣電路，普通的光耦成本一般但線性度不高、溫度穩(wěn)定性差，而高線性度的模擬光耦成本較高且溫度穩(wěn)定性差、電流傳輸比的離散性較大。

為解決以上技術問題，本實用新型提供一種直流電壓的隔離采樣電路，包括閉環(huán)式順序連接的輸入電壓-電流轉(zhuǎn)換電路(1)、第一電流傳輸光耦(OP1)、輸出電流-電壓轉(zhuǎn)換電路(2)、輸出電壓-電流轉(zhuǎn)換電路(3)、第二電流傳輸光耦(OP2)；還包括連接所述輸入電壓-電流轉(zhuǎn)換電路(1)的輸入電壓、輸入供電源(VCC1)、輸入地(GND1)，連接所述輸出電流-電壓轉(zhuǎn)換電路(2)、輸出電壓-電流轉(zhuǎn)換電路(3)的輸出供電源(VCC2)、輸出地(GND2)，所述輸入電壓經(jīng)過變換后作為輸出電壓從所述輸出電流-電壓轉(zhuǎn)換電路(2)輸出；

所述輸入電壓-電流轉(zhuǎn)換電路(1)與所述第一電流傳輸光耦(OP1)的發(fā)射端以及所述第二電流傳輸光耦(OP2)的接收端電連接，所述第一電流傳輸光耦(OP1)的接收端與所述輸出電流-電壓轉(zhuǎn)換電路(2)電連接，所述第二電流傳輸光耦(OP2)的發(fā)射端與所述輸出電壓-電流轉(zhuǎn)換電路(3)電連接。

優(yōu)選地，所述輸入電壓-電流轉(zhuǎn)換電路(1)設有電阻、電容和運算放大器，用于將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為對應的采樣電流并通過所述第一電流傳輸光耦(OP1)傳輸至所述輸入電壓-電流轉(zhuǎn)換電路(1)。

優(yōu)選地，所述輸出電流-電壓轉(zhuǎn)換電路(2)設有電阻和電容，用于將所述采樣電流轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓輸出。

優(yōu)選地，所述輸出電壓-電流轉(zhuǎn)換電路(3)設有電阻和運算放大器，用于將所述輸出電壓轉(zhuǎn)換為反饋電流并通過所述第二電流傳輸光耦(OP2)傳輸至所述輸出電流-電壓轉(zhuǎn)換電路(2)而對所述采樣電流進行調(diào)節(jié)，從而對所述輸出電壓進行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，所述輸入電壓-電流轉(zhuǎn)換電路(1)設有電流調(diào)節(jié)電阻網(wǎng)絡和第一運算放大器(U1)，所述電流調(diào)節(jié)電阻網(wǎng)絡設有熱敏電阻(RT)。

優(yōu)選地，所述電流調(diào)節(jié)電阻網(wǎng)絡還設有第一～第六電阻(R1～R6)，所述輸入電壓-電流轉(zhuǎn)換電路(1)還設有第一電容(C1)；