[實用新型]電壓波動量隔離變換器

有效

• 申請號: 202120372495.6
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN214256152U
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 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;H02M1/14;H02J3/24
• 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

1.一種電壓波動量隔離變換器，其特征在于，所述電壓波動量隔離變換器包括依次連接的信號輸入處理模塊、模擬濾波模塊、預偏置處理及放大模塊、模數轉換模塊、智能控制模塊、數模轉換模塊和放大及輸出模塊；

所述信號輸入處理模塊，用于對輸入的機端三相電壓進行預處理操作，得到脈動形直流電壓信號；所述預處理操作包括三相電壓全波整流處理、限流分壓處理和隔離差分放大處理；

所述模擬濾波模塊用于對所述脈動形直流電壓信號進行模擬濾波操作，將指定頻率及以上的交流分量濾除，獲得紋波含量小于指定閾值的直流電壓信號；所述模擬濾波操作包括低通濾波；

所述預偏置處理及放大模塊用于將所述紋波含量小于指定閾值的直流電壓信號進行模擬量預偏置，得到機端三相電壓有效值偏置額定電壓后的波動量信號，并將預偏置后的波動量信號放大預定倍數，得到放大了預定倍數后的輸入電壓偏離額定電壓的偏差量；

所述模數轉換模塊用于將所述輸入電壓偏離額定電壓的偏差量轉換成初始波動量數字信號；

所述智能控制模塊用于將初始波動量數字信號進行平滑濾波操作，并根據被鎖定的偏置值及波動量放大倍數對所述初始波動量進行數字偏置及數字放大，獲得目標波動量數字信號；所述平滑濾波操作包括數字式1工頻周波平滑濾波和數字式1秒平滑濾波；

所述數模轉換模塊用于將所述目標波動量數字信號轉換成模擬電壓信號；

所述放大及輸出模塊用于對所述模擬電壓信號進行信號放大、調零及功率放大并輸出。

2.根據權利要求1所述的電壓波動量隔離變換器，其特征在于，所述信號輸入處理模塊包括輸入電壓處理子模塊、隔離放大子模塊；

其中，所述輸入電壓處理子模塊用于將輸入的所述機端三相電壓進行三相電壓全波整流處理和限流分壓處理；

所述隔離放大子模塊用于將經過三相電壓全波整流處理和限流分壓處理的機端三相電壓信號進行信號隔離放大及差分放大操作，得到所述脈動形直流電壓信號。

3.根據權利要求1所述的電壓波動量隔離變換器，其特征在于，所述指定頻率包括100Hz；所述模擬濾波模塊包括截止頻率為100Hz的模擬式巴特沃斯四階低通濾波器；

所述模擬式巴特沃斯四階低通濾波器用于濾除100Hz及以上的交流分量，以獲得所述紋波含量小于指定閾值的直流電壓信號。

4.根據權利要求1所述的電壓波動量隔離變換器，其特征在于，所述預偏置處理及放大模塊為額定100V預偏置處理及放大模塊；

所述額定100V預偏置處理及放大模塊用于將模擬濾波操作后的紋波含量小于指定閾值的直流電壓信號處于偏離額定100V指定范圍的偏差信號進行模擬信號預偏置處理，以得到指定范圍的偏差信號對應于所述模數轉換模塊全量程的信號；所述偏離額定100V指定范圍的偏差信號包括90V～110V的信號或95V～105V的信號。

5.根據權利要求1所述的電壓波動量隔離變換器，其特征在于，所述智能控制模塊包括數字信號處理器，以及分別與所述數字信號處理器連接的面板按鍵和面板指示燈；所述面板指示燈包括第一指定數量的偏置設置狀態指示燈和第二指定數量的放大倍數指示燈；

其中，所述數字信號處理器用于將初始波動量數字信號進行平滑濾波操作，根據被鎖定的偏置值及波動量放大倍數進行數字偏置及數字放大，以獲得目標波動量數字信號，并將所述波動量數字信號輸出至所述數模轉換模塊。

6.根據權利要求5所述的電壓波動量隔離變換器，其特征在于，所述面板按鍵包括帶鎖偏置設置按鈕；所述帶鎖偏置設置按鈕與所述預偏置處理及放大模塊連接；

所述預偏置處理及放大模塊用于在接收到所述帶鎖偏置設置按鈕的第一按壓指令后，將按鈕按下前預設時間內的平均值確定為所述被鎖定的偏置值。

7.根據權利要求6所述的電壓波動量隔離變換器，其特征在于，所述智能控制模塊還用于：在確定所述被鎖定的偏置值之后，經1工頻周波平滑濾波處理后的初始波動量數字信號值和所述被鎖定的偏置值確定實時更新的目標波動量信號。