[發明專利]一種輔助開關節點電阻測試系統用供電電路設計方法

在審

• 申請號: 202110157035.6
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112994144A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 王柳;劉敏;吉雪龍;陳潔;肖越;張永飛
• 申請（專利權）人: 江蘇省如高高壓電器有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;G01R27/02
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

本發明涉及一種輔助開關節點電阻測試系統用供電電路設計方法，包括下述步驟：模擬電源采用兩路模擬供電：第一路供電是模數轉換芯片ADS1255的AVDD引腳的專用供電，由電容C16、電容C17、電容C18和穩壓芯片VR2組成，第二路供電是測試回路的專用供電，由電容C25、電容C26、電容C27和穩壓芯片VR4組成；除了測試回路和模數轉換芯片ADS1255的AVDD引腳的供電，測試系統其它部分的供電均由數字電源提供，數字電源由數字總開關K1、USB1、穩壓芯片VR1、電容C7、電容C8和電容C9組成。本發明的優點在于：對模擬信號與數字信號做了嚴格的區分，采用完全分隔的電源供給，避免了高頻信號通過共同的電源?地回路對兩種電信號產生干擾。

技術領域

本發明涉及隔離開關測試領域，特別涉及一種輔助開關節點電阻測試系統用供電電路設計方法。

背景技術

敞開式隔離開關為變電站的重要設備之一，其可靠性對電網的安全穩定運行意義重大，然而也經常發生支柱瓷絕緣子斷裂的事故，原因大多為瓷瓶質量不良、法蘭膠裝不良、銹蝕等原因造成。受損部位包括支柱瓷絕緣子斷裂或導電臂的金屬管箍斷裂；因此，分析隔離開關在強臺風作用下的失效原因，優化絕緣子結構性能，采取相應的防風減災措施，保證隔離開關在超強臺風作用下可靠運行，十分必要。

由于隔離開關的特殊性，一般在隔離開關生產結束后，都需要對隔離開關進行多項不同的檢測，例如，分合閘到位狀態檢測、操作力矩與轉角檢測、輔助開關節點電阻檢測、同期性檢測等等。而上述的這些檢測中，在進行輔助開關節點電阻檢測，往往都需要使用到測試系統來配合進行檢測。

而供電則是整個測試系統運行的基礎，穩定的供電給精確測量輔助開關接觸電阻提供了可能。測試系統存在兩種電路：模擬電路和數字電路。使用、處理模擬信號的電路，就是模擬電路，使用、處理數字信號的電路，就是數字電路。模擬信號可以理解為自然信號，在取值上和時間上是連續的，信號頻率都比較低，對高頻電磁干擾比較敏感。數字信號在取值上和時間上是離散的，通常電壓較低（5V以下），但頻率很高。在兩種電路信號都存在的電路系統中，如果不對其信號線、供電和地線做區分，高頻信號將通過共同的電源-地回路對兩種電信號產生干擾。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種避免信號產生干擾的輔助開關節點電阻測試系統用供電電路設計方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種輔助開關節點電阻測試系統用供電電路設計方法，其創新點在于：測試系統包括測量回路、濾波器、模數轉換芯片ADS1255、SPI接口、主控芯片、USB模塊、上位機PC，在進行測量時，待測電阻接入測量回路后，測量回路的輸出電壓經過濾波器的濾波電路后被模數轉換芯片ADS1255放大、采樣和轉換，得到可供讀取和處理的輸出電壓的數字值，在通過SPI接口把數據傳輸給主控芯片，主控芯片把收集到的數據進一步處理，進行軟件濾波和計算，通過輸出電壓和電阻的關系得到待測電阻的阻值，主控芯片通過USB模塊與上位機PC建立連接，將最終數據呈現給用戶，整個測試系統的供電分為模擬電源和數字電源兩部分；

供電電路設計方法包括下述步驟：

S1 模擬電源的轉換與穩壓：

模擬電源的供電劃分，模擬電源給兩個部分供電，一是測試回路，二是模數轉換芯片ADS1255的AVDD引腳，根據供電要求設計兩路模擬供電：

第一路供電是模數轉換芯片ADS1255的AVDD引腳的專用供電，由電容C16、電容C17、電容C18和穩壓芯片VR2組成，穩壓芯片VR2的電源輸入端VBAT直接來自電池電源信號，電壓值根據電池容量的大小從6.9V到8.1V之間變動，電池接入到穩壓芯片VR2的Vin引腳，同時在穩壓芯片VR2的Vin側對模擬地AGND接10uF的C16電容進行輸入端濾波，根據穩壓芯片VR2的特性，Vout端輸出的電壓將穩定在4.75V到5.25V之間，通常為5.0V，緊跟著連接了10uF的電容C17和100nF的電容C18對模擬地，進一步對輸出的模擬5v電壓濾波，保證其給模數轉換芯片ADS1255供電的穩定性；