CN105337292A - 一种同步采样电路 - Google Patents

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CN105337292A CN201510883587.XA CN201510883587A CN105337292A CN 105337292 A CN105337292 A CN 105337292A CN 201510883587 A CN201510883587 A CN 201510883587A CN 105337292 A CN105337292 A CN 105337292A
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张秀宏
龚伟
罗贤锋
但炳木
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Chongqing Zhenyuan Electrical Co Ltd
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    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Abstract

本发明提供一种同步采样电路，包括滤波单元电路、电压比较单元电路及上拉箝位电路，其中，滤波单元电路输入连接电网电压，适于对电网电压进行滤波；电压比较单元电路，输入连接在滤波单元电路的输出上，适于对电网电压进行过零比较，并输出比较结果；上拉箝位电路连接在放大单元的输出上；本发明利用该电路对电网电压的处理，实现电网电压的有效滤波，具有误差小等特点，从而为系统提供可靠的电网电压同步信号。

Description

一种同步采样电路
技术领域
本发明涉及电网电力技术领域，特别是涉及一种同步采样电路。
背景技术
随着无功补偿技术的发展，配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)作为用户电力技术中的一种重要装置，已成为现代静止无功补偿技术研究的热点。从DSTATCOM的工作原理可知，当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢量幅值大小相等，方向相同时，连接电抗器内没有电流流动，而DSTATCOM工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制，逆变器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考的，因此，系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。
我们知道，电网电压同步信号是实现电网电压的同步的重要保障，而如何提供一种电网电压同步电路来得到一个可靠的电网电压同步信号就成了本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种同步采样电路，用于为系统提供一个可靠的电网电压同步信号。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供以下技术方案：
一种同步采样电路，包括滤波单元电路、电压比较单元电路及上拉箝位电路，其中，滤波单元电路输入连接电网电压，适于对电网电压进行滤波；电压比较单元电路，输入连接在滤波单元电路的输出上，适于对电网电压进行过零比较，并输出比较结果；上拉箝位电路连接在放大单元的输出上。
优选地，滤波单元电路由电阻R1、电容C1构成，其中电阻R1的一端计入市电电压，电阻R1的另一端连接电容C1的正极，电容C1的负极接地。
优选地，电压比较单元电路由比较器U1和电阻R2构成，比较器U1的正相输入端连接滤波单元电路中电容C1的正极，比较器U1的反相输入端通过电阻R2接地，比较器U1的输出端连接上拉箝位电路。
优选地，上拉箝位电路由电阻R3和电容C2构成，电容C2的正极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接一上拉电压，电容C2的负极接地。
优选地，在上拉箝位电路之后再串联两个反相器G1和反相器G2。
优选地，电阻R1的电阻值为1K。
优选地，电容C1的电容值为15pF，电容C2的电容值为15pF。
优选地，比较器U1为比较器LM311的集成芯片。
优选地，电阻R2的电阻值为10K。
优选地，电阻R3的电阻值为110K。
如上所述，本发明至少具有以下有益效果：利用该电路对电网电压的处理，实现电网电压的有效滤波，具有误差小等特点，从而为系统提供可靠的电网电压同步信号。
附图说明
图1显示为一种同步采样电路的原理图。
图2显示为同步采样电路的一具体实施电路原理图。
元件标号说明
10滤波单元电路
20电压比较单元电路
30上拉箝位电路
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
见图1，给出了一种同步采样电路的原理图，如图所示，该同步采样电路包括滤波单元电路10、电压比较单元电路20及上拉箝位电路30，其中，滤波单元电路10输入连接电网电压，适于对电网电压进行滤波；电压比较单元电路20，输入连接在滤波单元电路10的输出上，适于对电网电压进行过零比较，并输出比较结果；上拉箝位电路30连接在放大单元的输出上。
通过上述电路结构可以很好地对电网电压进行处理并输出相应的同步信号，以满足配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)中的控制要求，提高了电网电压的可靠性。
在具体实施中，请参见图2，给出了同步采样电路的一具体实施电路原理图，如图所示，滤波单元电路10由电阻R1、电容C1构成，其中电阻R1的一端计入市电电压，电阻R1的另一端连接电容C1的正极，电容C1的负极接地；电压比较单元电路20由比较器U1和电阻R2构成，比较器U1的正相输入端连接滤波单元电路10中电容C1的正极，比较器U1的反相输入端通过电阻R2接地，比较器U1的输出端连接上拉箝位电路30，上拉箝位电路30由电阻R3和电容C2构成，电容C2的正极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接一上拉电压(+5V)，电容C2的负极接地。另外，还可以在上拉箝位电路30之后再串联两个反相器G1和反相器G2，以增强驱动能力。
在具体实施中，滤波单元电路10的时间常数可以优选地设置为远小于系统的输出频率，从而可以使误差忽略不计。仅作为举例来说，电阻R1优选的电阻值可以设置为1K，电容C1的电容值可以优选为15pF。
此外，电阻R2可以优选为10K，电阻R3优选为10K，电容C2的电容值可以优选为15pF。
在具体实施中，比较器U1可以优选为比较器LM311的集成芯片来实现过零比较，LM311是一款高灵活性的电压比较器，能工作于5V-30V单个电源或正负15分离电源，如通常的运算放大器运用一样，使LM311成为一种真正通用的比较器，该设备的输入可以是与系统地隔离的。另外在具体实施中，上拉电压可以为+5V的电压。
综上所述，本发明可以实现对电网电压的处理，为电网电压同步信号处理提供了一种稳定的采样输入信号，使得被采样的电网电压信号能够满足要求地输入后续采样电路中，保证了电网电压同步信号处理的稳定性和高效性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种同步采样电路，其特征在于：包括滤波单元电路、电压比较单元电路及上拉箝位电路，其中，滤波单元电路输入连接电网电压，适于对电网电压进行滤波；电压比较单元电路，输入连接在滤波单元电路的输出上，适于对电网电压进行过零比较，并输出比较结果；上拉箝位电路连接在放大单元的输出上。
2.根据权利要求1所述的同步采样电路，其特征在于：滤波单元电路由电阻R1、电容C1构成，其中电阻R1的一端计入市电电压，电阻R1的另一端连接电容C1的正极，电容C1的负极接地。
3.根据权利要求2所述的同步采样电路，其特征在于：电压比较单元电路由比较器U1和电阻R2构成，比较器U1的正相输入端连接滤波单元电路中电容C1的正极，比较器U1的反相输入端通过电阻R2接地，比较器U1的输出端连接上拉箝位电路。
4.根据权利要求3所述的同步采样电路，其特征在于：上拉箝位电路由电阻R3和电容C2构成，电容C2的正极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接一上拉电压，电容C2的负极接地。
5.根据权利要求1-4任一所述的同步采样电路，其特征在于：在上拉箝位电路之后再串联两个反相器G1和反相器G2。
6.根据权利要求4所述的同步采样电路，其特征在于：电阻R1的电阻值为1K。
7.根据权利要求4所述的同步采样电路，其特征在于：电容C1的电容值为15pF，电容C2的电容值为15pF。
8.根据权利要求4所述的同步采样电路，其特征在于：比较器U1为比较器LM311的集成芯片。
9.根据权利要求4所述的同步采样电路，其特征在于：电阻R2的电阻值为10K。
10.根据权利要求4所述的同步采样电路，其特征在于：电阻R3的电阻值为110K。
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