[實用新型]高壓交直流電壓變換器和高壓交直流電壓變換系統

有效

• 申請號: 202120365963.7
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN214281255U
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 方春明
• 申請（專利權）人: 北京同控電力系統技術有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M3/335;H02M1/32
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張萌

本實用新型提供了一種高壓交直流電壓變換器和高壓交直流電壓變換系統，涉及信號處理技術領域，高壓交直流電壓變換器包括限流及分壓模塊和高隔離性能的信號放大模塊以及第一、第二信號調節模塊；限流及分壓模塊對高壓信號進行限流和分壓操作，然后通過信號放大模塊進行預設的信號隔離放大(包括差分放大和高隔離性能的隔離放大)操作，并輸出差分隔離放大后的信號；第一信號調節模塊對差分隔離放大后的信號進行第一信號調節操作并輸出；第二信號調節模塊對差分隔離放大后的信號進行濾波處理、第二信號調節處理并輸出。本實用新型提升了轉換精度、提升了隔離耐壓水平、降低了輸入電流(輸入功耗)、并且減小了產品的體積及重量。

技術領域

本實用新型涉及信號處理技術領域，尤其是涉及一種高壓交直流電壓變換器和高壓交直流電壓變換系統。

背景技術

各省電力科學研究院及電力調試單位在進行600MW及以上發電機勵磁系統轉子過電壓保護試驗測試時，都需要對轉子電壓進行高速錄波，然而，在進行測試時，都面臨勵磁系統轉子電壓可能達到或超過3000V的極高電壓測試問題，如此高的電壓無法直接接入各種數據記錄設備，目前通常采用的設備為傳統霍爾電壓傳感器，然而，傳統霍爾電壓傳感器通常存在轉換精度差、輸入電流大(也即輸入功耗高)、體積及重量大的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種高壓交直流電壓變換器和高壓交直流電壓變換系統，提升了轉換精度、提升了隔離耐壓水平、降低了輸入電流 (輸入功耗)，并且減小了產品的體積及重量。

第一方面，本實用新型提供一種高壓交直流電壓變換器，高壓交直流電壓變換器包括依次連接的限流及分壓模塊和高隔離性能的信號放大模塊；以及分別與高隔離性能的信號放大模塊連接的第一信號調節模塊和第二信號調節模塊；

限流及分壓模塊用于對外部輸入的高壓信號進行限流和分壓操作，得到限流和分壓后的低壓信號；

高隔離性能的信號放大模塊用于對低壓信號進行預設的信號放大操作，并輸出差分隔離放大后的信號；信號放大操作包括差分放大操作和高隔離性能的隔離放大操作；

第一信號調節模塊用于直接對差分隔離放大后的信號進行第一信號調節操作并進行輸出；

第二信號調節模塊用于對差分隔離放大后的信號進行濾波處理，對濾波處理后的信號進行第二信號調節處理并進行輸出。

在可選的實施方式中，限流及分壓模塊包括多個電阻；

多個電阻用于通過預設的連接方式對輸入的外部信號進行限流及分壓；其中，外部信號包括直流±1000V量程或±4000V量程兩種輸入量程。

在可選的實施方式中，高隔離性能的信號放大模塊包括差分輸入子模塊和隔離放大子模塊；

差分輸入子模塊包括相互連接的差分儀用放大器和信號放大組件；其中，差分儀用放大器與限流及分壓模塊連接；信號放大組件與隔離放大子模塊連接；

隔離放大子模塊包括相互連接的高壓隔離放大器和差分放大組件；其中，高壓隔離放大器分別與差分儀用放大器和限流及分壓模塊連接。

在可選的實施方式中，高壓隔離放大器為AMC1301型隔離放大器。

在可選的實施方式中，第一信號調節模塊包括依次連接的第一信號調零子模塊、第一運算放大子模塊及第一功率放大子模塊；第一信號調零子模塊與隔離放大子模塊連接；

第一信號調零子模塊用于在外部輸入信號為零時將最終輸出電壓調節為0；

第一運算放大子模塊用于調節最后的輸出與輸入的比例關系；

第一功率放大子模塊用于提高輸出帶載能力。