CN105510695A - 适于调理电网电压采样输入的电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适于调理电网电压采样输入的电路，所述电路包括射极跟随器电路单元、电压偏移电路单元及箝位限幅电路单元，其中，射极跟随器电路单元的输入连接交流电压，适于提高电路的输入阻抗并由予以输出负压信号，电压偏移电路的输入连接射极跟随器电路单元的输出，适于对负压信号进行转换，输出一低压信号，箝位限幅电路单元连接电压偏移电路的输出，适于提高电路的负载能力，本发明提供了一种结构简单，而且高效而稳定的采样调理电路，从而为采样提供了一种满足输入要求的电压信号，保证了电网电压的同步信号的处理。

Description

适于调理电网电压采样输入的电路
技术领域
本发明涉及电网电力应用技术领域，特别是涉及一种适于调理电网电压采样输入的电路。
背景技术
在电网电压进入其它系统中时，需要对保证电网电压的同步性，为此需要对电网电压进行AD采样，将电网电压信号转换为数字信号，并将数字信号输入控制器中进行相应处理以实现对电网电压的应用。
不过，考虑到电网电压的不同情况和采样需求的不同，如何保证采样的可靠和稳定仍然是本领域技术人员需要研究的方向。
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适于调理电网电压采样输入的电路，用于解决在现有电网电压采样过程中采样输入信号达不到输入要求的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供以下方案：
一种适于调理电网电压采样输入的电路，所述电路包括射极跟随器电路单元、电压偏移电路单元及箝位限幅电路单元，其中，射极跟随器电路单元的输入连接交流电压，适于提高电路的输入阻抗并由予以输出负压信号，电压偏移电路的输入连接射极跟随器电路单元的输出，适于对负压信号进行转换，输出一低压信号，箝位限幅电路单元连接电压偏移电路的输出，适于提高电路的负载能力。
优选地，所述射极跟随器由电阻R1运算放大器A1构成，电阻R1的一端连接交流电压，电阻R1的另一端连接运算放大器A1的正相输入端，运算放大器A1的反相输入端连接运算放大器A1的输出端，通过这种结构来提高电路的输入阻抗。
优选地，所述电压偏移电路可以由电阻R2、电阻R3、电阻R4及运算放大器A2构成，电阻R3的一端连接运算放大器A1的输入端，电阻R3的另一端连接运算放大器A2的正相输入端并通过电阻R2连接电源VCC，运算放大器A2的反相输入端连接运算放大器A2的输出端，运算放大器A2的输出端通过连接电阻R4予以输出。
优选地，所述运算放大器A1和运算放大器A2均为运算放大器芯片LF353。
如上所述，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供了一种结构简单，而且高效而稳定的采样调理电路，从而为采样提供了一种满足输入要求的电压信号，保证了电网电压的同步信号的处理。
附图说明
图1显示为一种适于调理电网电压采样输入的电路的原理图。
图2显示为一种适于调理电网电压采样输入的电路的一具体实施电路原理图。
元件标号说明
10射极跟随器电路单元
20电压偏移电路单元
30箝位限幅电路单元
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。
在对交流电压变送器输出的交流电压进行AD采样时，由于交流变压器的输出电压为0-5V，而采样芯片对输入信号的电压要求为0-3V，因此，需要对输入采样芯片中的信号进行调理，以满足采样要求，从而提供更加稳定和有效的采样信号，以保证电网电压的同步信号处理。
实施例1
请参见图1，为一种适于调理电网电压采样输入的电路的原理图，如图所示，该电路可以包括射极跟随器电路单元10、电压偏移电路单元20及箝位限幅电路单元30，其中，射极跟随器电路单元10的输入连接交流电压，适于提高电路的输入阻抗并由予以输出负压信号，电压偏移电路的输入连接射极跟随器电路单元10的输出，适于对负压信号进行转换，输出一低压信号，箝位限幅电路单元30连接电压偏移电路的输出，适于提高电路的负载能力。通过上述电路结构可以让交流电压转换成一个适于进行采样的输入信号，保证了采样的稳定性和可靠性。
实施例2
请参见图2，为一种适于调理电网电压采样输入的电路的一具体实施电路原理图，如图所示，该电路可以包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、二极管D1、二极管D2、以及运算放大器A1和运算放大器A2。其中，由电阻R1运算放大器A1构成一射极跟随器电路单元10，电阻R1的一端连接交流电压，电阻R1的另一端连接运算放大器A1的正相输入端，运算放大器A1的反相输入端连接运算放大器A1的输出端，通过这种结构来提高电路的输入阻抗。
具体地，电压偏移电路单元20可以由电阻R2、电阻R3、电阻R4及运算放大器A2构成，电阻R3的一端连接运算放大器A1的输入端，电阻R3的另一端连接运算放大器A2的正相输入端并通过电阻R2连接电源VCC，运算放大器A2的反相输入端连接运算放大器A2的输出端，运算放大器A2的输出端通过连接电阻R4予以输出。
更具体地，箝位限幅电路单元30可以由二极管D1和二极管D2构成，二极管D1的负极连接电源VCC，二极管D1的正极连接在电压便宜电路中运算放大器A2输入端的电阻R4上，并且二极管D1的正极还连接二极管D2的负极，二极管D2的负极接地。另外，还可以在二极管D2的两端并联一电容C1。
在具体实施中，运算放大器A1和运算放大器A2均可以采用运算放大器芯片LF353来予以实现。这是因为，运算放大器芯片LF353的结构简单，成本低廉，且其输入放大级是由两只P沟道JFET组成的共源极差分电路，并且用镜像恒流源做负载来提高增益；在输入差分放大级和主电压放大级之间是一个由射极跟随器构成的电流放大级，用来提高主电压放大级的输入阻抗和共源极差分电路的负载增益；主电压放大级是一个简单的单级共射极放大电路，为了保证放大器的稳定性，在主电压放大级的输出端到输入差分放大级的输出端加入了一个电容补偿网络，跟补偿电容并联的二极管保证单级共射极放大电路构成的主电压放大级不进入饱和状态工作；输出电流放大级是NPN和PNP构成的互补射极跟随器，两个100Ω的电阻用来稳定输出电流放大级的静态电流，200Ω的电阻用来限制输出短路电流。
综上所述，本发明提供了一种结构简单，而且高效而稳定的采样调理电路，从而为采样提供了一种满足输入要求的电压信号，保证了电网电压的同步信号的处理。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 (4)

1.一种适于调理电网电压采样输入的电路，其特征在于：所述电路包括射极跟随器电路单元、电压偏移电路单元及箝位限幅电路单元，其中，射极跟随器电路单元的输入连接交流电压，适于提高电路的输入阻抗并由予以输出负压信号，电压偏移电路的输入连接射极跟随器电路单元的输出，适于对负压信号进行转换，输出一低压信号，箝位限幅电路单元连接电压偏移电路的输出，适于提高电路的负载能力。
2.根据权利要求1所述的适于调理电网电压采样输入的电路，其特征在于：所述射极跟随器由电阻R1运算放大器A1构成，电阻R1的一端连接交流电压，电阻R1的另一端连接运算放大器A1的正相输入端，运算放大器A1的反相输入端连接运算放大器A1的输出端，通过这种结构来提高电路的输入阻抗。
3.根据权利要求2所述的适于调理电网电压采样输入的电路，其特征在于：所述电压偏移电路可以由电阻R2、电阻R3、电阻R4及运算放大器A2构成，电阻R3的一端连接运算放大器A1的输入端，电阻R3的另一端连接运算放大器A2的正相输入端并通过电阻R2连接电源VCC，运算放大器A2的反相输入端连接运算放大器A2的输出端，运算放大器A2的输出端通过连接电阻R4予以输出。
4.根据权利要求3所述的适于调理电网电压采样输入的电路，其特征在于：所述运算放大器A1和运算放大器A2均为运算放大器芯片LF353。
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