[發明專利]電壓測量電路、故障指示器及電壓校準方法

有效

• 申請號: 202110678154.6
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113567736B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 錢陽冬;高有倫;孫旭;王杰
• 申請（專利權）人: 航天銀山電氣有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R15/06;G01R15/24;G01R31/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 趙學超

1.一種電壓測量電路，其特征在于，包括：

電容分壓測量模塊，用于通過電容分壓的方式測量待測電壓，以獲得第一電壓測量值；

光電電壓傳感器測量模塊，用于基于Pockels效應測量所述待測電壓，以獲得第二電壓測量值；

控制模塊，分別與所述電容分壓測量模塊和所述光電電壓傳感器測量模塊電性連接，所述控制模塊用于計算所述第一電壓測量值與所述第二電壓測量值的偏差值，并根據所述偏差值校準所述第一電壓測量值，以獲得實際電壓值；

第一供電模塊，分別與所述控制模塊和所述電容分壓測量模塊電性連接，所述第一供電模塊用于連接輸入電源，并為所述控制模塊和所述電容分壓測量模塊供電；

第二供電模塊，分別與所述第一供電模塊和所述光電電壓傳感器測量模塊電性連接，所述第一供電模塊為所述第二供電模塊供電，所述第二供電模塊為所述光電電壓傳感器測量模塊供電；所述第二供電模塊還與所述控制模塊電性連接，所述控制模塊能夠切換所述第二供電模塊的供電狀態；

所述光電電壓傳感器測量模塊包括：

光源驅動單元，用于發出光源；

光電電壓傳感器，輸入端與所述光源驅動單元的輸出端電性連接；

光信號轉電信號單元，輸入端與所述光電電壓傳感器的輸出端電性連接，所述光信號轉電信號單元的輸出端與所述控制模塊的采樣端電性連接；

所述光源驅動單元包括：

比較放大器，反向輸入端與光電二極管的陽極電性連接，所述光電二極管的陰極連接電源，所述光電二極管的陽極還通過第一電阻接地；所述比較放大器的正向輸入端連接參考電平；所述比較放大器的RG引腳連接第二電阻；

第一比較器，正向輸入端與所述比較放大器的輸出端電性連接，所述第一比較器的反向輸入端與所述第一比較器的輸出端電性連接；

發光器，陽極通過第三電阻與所述第一比較器的輸出端電性連接，所述發光器的陰極接地，所述發光器發出的光源通過光纖傳輸至所述光電電壓傳感器；

第二比較器，正向輸入端與所述發光器的陽極電性連接，所述第二比較器的反向輸入端與所述第二比較器的輸出端電性連接，所述第二比較器的輸出端與所述比較放大器的REF引腳電性連接。

2.根據權利要求1所述的電壓測量電路，其特征在于，所述第一供電模塊包括：

整流濾波單元，用于連接所述輸入電源并對所述輸入電源進行整流和濾波，所述整流濾波單元的輸出端與所述第二供電模塊的輸入端電性連接；

第一穩壓單元，輸入端與所述整流濾波單元的輸出端電性連接，所述第一穩壓單元的輸出端分別與所述電容分壓測量模塊的電源端和所述控制模塊的電源端電性連接。

3.根據權利要求2所述的電壓測量電路，其特征在于，所述第二供電模塊包括：

功率開關單元，輸入端與所述整流濾波單元的輸出端電性連接，所述功率開關單元的控制端與所述控制模塊電性連接；

超級電容，正極端與所述功率開關單元的輸出端電性連接，所述超級電容的負極端接地；

第二穩壓單元，輸入端與所述超級電容的輸出端電性連接，所述第二穩壓單元的控制端與所述控制模塊電性連接，所述第二穩壓單元的輸出端與所述光電電壓傳感器測量模塊的電源端電性連接。

4.根據權利要求1所述的電壓測量電路，其特征在于，所述光信號轉電信號單元包括：

光纖收發器，輸入端通過光纖與所述光電電壓傳感器的輸出端電性連接；

第三比較器，正向輸入端與所述光纖收發器的輸出端電性連接，所述第三比較器的反向輸出端與所述第三比較器的輸出端電性連接，所述第三比較器的輸出端與所述控制模塊的采樣端電性連接。

5.一種故障指示器，其特征在于，包括如權利要求1-4任一項所述的電壓測量電路。

6.一種電壓校準方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過電容分壓的方式測量待測電壓，以獲得第一電壓測量值；

基于Pockels效應測量所述待測電壓，以獲得第二電壓測量值；

通過相位比對，計算出所述第一電壓測量值與所述第二電壓測量值的偏差值，并根據所述偏差值校準所述第一電壓測量值，以獲得實際電壓值；

所述基于Pockels效應測量所述待測電壓，以獲得第二電壓測量值的步驟，通過光電電壓傳感器測量模塊實現，所述光電電壓傳感器測量模塊包括：

光源驅動單元，用于發出光源；

光電電壓傳感器，輸入端與所述光源驅動單元的輸出端電性連接；

光信號轉電信號單元，輸入端與所述光電電壓傳感器的輸出端電性連接，所述光信號轉電信號單元的輸出端與控制模塊的采樣端電性連接；

所述光源驅動單元包括：

比較放大器，反向輸入端與光電二極管的陽極電性連接，所述光電二極管的陰極連接電源，所述光電二極管的陽極還通過第一電阻接地；所述比較放大器的正向輸入端連接參考電平；所述比較放大器的RG引腳連接第二電阻；

第一比較器，正向輸入端與所述比較放大器的輸出端電性連接，所述第一比較器的反向輸入端與所述第一比較器的輸出端電性連接；

發光器，陽極通過第三電阻與所述第一比較器的輸出端電性連接，所述發光器的陰極接地，所述發光器發出的光源通過光纖傳輸至所述光電電壓傳感器；

第二比較器，正向輸入端與所述發光器的陽極電性連接，所述第二比較器的反向輸入端與所述第二比較器的輸出端電性連接，所述第二比較器的輸出端與所述比較放大器的REF引腳電性連接。