CN202794293U - 一种母线电压隔离采样电路 - Google Patents

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龙海峰
郑再平
贾淑绒
姜迪开
王春明
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Abstract

本实用新型属于机电伺服系统母线电压监测及控制技术领域，具体涉及一种母线电压隔离采样电路。母线电压首先经过由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4组成的分压电路按比例进行分压，调整到隔离放大器的线性工作区，通过隔离放大器将电压进行强、弱电隔离，并且将输入电压放大一定倍数，隔离后的输出电压信号经过电阻R5和电阻R6以差分形式送到仪表放大器的输入端，最后通过R7的参数选择，将隔离放大器输出的差分电压信号变换成可用的单端输入电压信号。该电路结构简单，占用空间小，在PCB布局中非常灵活，成本较低，且可测量的电压范围可以根据分压电路电阻的组合进行调节，保证了母线电压的宽范围测量，适合宽温度工作，具有很强的通用性。

Description

一种母线电压隔离采样电路
技术领域
本实用新型属于机电伺服系统母线电压监测及控制技术领域，具体涉及一种母线电压隔离采样电路。
背景技术
在机电伺服系统中，工作状态随时变化，要求响应快，动态指标高。这些工作特点导致机电伺服系统在工作过程中会频繁出现换向和加减速的现象，使得母线电压波动剧烈。为了对母线电压进行控制，保障驱动控制电路正常工作，必须对母线电压进行实时监测。
通常的母线电压采样方法是通过电压传感器电路实现。电压传感器一般占用的体积空间较大，在PCB布局当中不灵活，且电压传感器的工作温度范围相对较窄，一般为-40℃~85℃，器件成本也相对较高。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种参数可调的、宽范围检测的母线电压隔离采样电路，以克服现有技术存在的上述不足。
为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
一种母线电压隔离采样电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、隔离放大器、电阻R5、电阻R6、电阻R7和仪表放大器；所述电阻R1和电阻R2并联后与电阻R3和电阻R4并联后的电阻串联，形成的分压电路两端分别与电源正、负极连接，且电源负极接地；电阻R2和电阻R4的公共端与隔离放大器的Vin+端口连接；隔离放大器的VDD1端口和VDD2端口分别接有电源，隔离放大器的GND1端口和GND2端口分别接地，隔离放大器的Vin-端口接地；隔离放大器的Vout+端口与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与仪表放大器的同向输入端连接；隔离放大器的Vout-端口与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与仪表放大器的反向输入端连接；仪表放大器的两个增益电阻调节输入端之间连接有电阻R7，仪表放大器接有电源，且其接地端接地。
所述隔离放大器的Vin+端口与Vin-端口之间连接有电容C1。
所述隔离放大器的VDD1端口与GND1端口之间连接有电容C2。
所述隔离放大器的VDD2端口与GND2端口之间连接有电容C3。
所述仪表放大器的同向输入端与反向输入端之间连接有电容C4。
所述隔离放大器的型号为ACPL-782T。
所述仪表放大器的型号为AD620SQ。
本实用新型所取得的有益效果为：
本实用新型所述母线电压隔离采样电路结构简单，占用空间小，在PCB布局中非常灵活，成本较低，且可测量的电压范围可以根据分压电路电阻的组合进行调节，保证了母线电压的宽范围测量，适合宽温度工作，测量范围可达-40℃~125℃，具有很强的通用性；通过隔离放大电路有效的进行了强、弱电隔离，保证强、弱电间互不干扰；电压调理电路可通过参数调节得到用户所需要的采样电压，具有较强的灵活性。
附图说明
图1为本实用新型所述母线电压隔离采样电路结构图；
图中：1、电阻R1；2、电阻R2；3、电阻R3；4、电阻R4；5、电容C1；6、电容C2；7、隔离放大器；8、电容C3；9、电阻R5；10、电阻R6；11、电容C4；12、电阻R7；13、仪表放大器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，本实用新型所述母线电压隔离采样电路包括分压电路、隔离放大电路和电压调理电路；分压电路包括电阻R11、电阻R22、电阻R33、电阻R44；隔离放大电路包括电容C15、电容C26、隔离放大器7、电容C38；电压调理电路包括电阻R59、电阻R610、电容C411、电阻R712、仪表放大器13；
所述电阻R11和电阻R22并联后与电阻R33和电阻R44并联后的电阻串联，形成的分压电路两端分别与电源正、负极连接，且电源负极接地；电阻R22和电阻R44的公共端与隔离放大器7的Vin+端口连接；隔离放大器7的VDD1端口和VDD2端口分别接有电源，隔离放大器7的GND1端口和GND2端口分别接地，隔离放大器7的Vin-端口接地；隔离放大器7的Vout+端口与电阻R59的一端连接，电阻R59的另一端与仪表放大器13的同向输入端连接；隔离放大器7的Vout-端口与电阻R610的一端连接，电阻R610的另一端与仪表放大器13的反向输入端连接；仪表放大器13的两个增益电阻调节输入端之间连接有电阻R712，仪表放大器13接有电源，且其接地端接地；
所述隔离放大器7的Vin+端口与Vin-端口之间连接有电容C15；所述隔离放大器7的VDD1端口与GND1端口之间连接有电容C26；所述隔离放大器7的VDD2端口与GND2端口之间连接有电容C38；所述仪表放大器13的同向输入端与反向输入端之间连接有电容C411；
所述隔离放大器7的型号为ACPL-782T；所述仪表放大器13的型号为AD620SQ；
母线电压首先经过由电阻R11、电阻R22、电阻R33、电阻R44组成的分压电路按比例进行分压，调整到隔离放大器7的线性工作区，通过隔离放大器7将电压进行强、弱电隔离，并且将输入电压放大一定倍数，隔离后的输出电压信号经过电阻R59和电阻R610以差分形式送到仪表放大器13的输入端，最后通过R712的参数选择，将隔离放大器7输出的差分电压信号变换成可用的单端输入电压信号。
其中，电容C15和电容C411分别对隔离变压器7和仪表放大器13的输入信号进行滤波，电容C26、电容C38和电容C411分别对隔离放大器7的隔离前端和后端供电电源进行滤波。

Claims (7)

1.一种母线电压隔离采样电路，其特征在于：该电路包括电阻R1（1）、电阻R2（2）、电阻R3（3）、电阻R4（4）、隔离放大器（7）、电阻R5（9）、电阻R6（10）、电阻R7（12）和仪表放大器（13）；所述电阻R1（1）和电阻R2（2）并联后与电阻R3（3）和电阻R4（4）并联后的电阻串联，形成的分压电路两端分别与电源正、负极连接，且电源负极接地；电阻R2（2）和电阻R4（4）的公共端与隔离放大器（7）的Vin+端口连接；隔离放大器（7）的VDD1端口和VDD2端口分别接有电源，隔离放大器（7）的GND1端口和GND2端口分别接地，隔离放大器（7）的Vin-端口接地；隔离放大器（7）的Vout+端口与电阻R5（9）的一端连接，电阻R5（9）的另一端与仪表放大器（13）的同向输入端连接；隔离放大器（7）的Vout-端口与电阻R6（10）的一端连接，电阻R6（10）的另一端与仪表放大器（13）的反向输入端连接；仪表放大器（13）的两个增益电阻调节输入端之间连接有电阻R7（12），仪表放大器（13）接有电源，且其接地端接地。
2.根据权利要求1所述的母线电压隔离采样电路，其特征在于：所述隔离放大器（7）的Vin+端口与Vin-端口之间连接有电容C1（5）。
3.根据权利要求1所述的母线电压隔离采样电路，其特征在于：所述隔离放大器（7）的VDD1端口与GND1端口之间连接有电容C2（6）。
4.根据权利要求1所述的母线电压隔离采样电路，其特征在于：所述隔离放大器（7）的VDD2端口与GND2端口之间连接有电容C3（8）。
5.根据权利要求1所述的母线电压隔离采样电路，其特征在于：所述仪表放大器（13）的同向输入端与反向输入端之间连接有电容C4（11）。
6.根据权利要求1所述的母线电压隔离采样电路，其特征在于：所述隔离放大器（7）的型号为ACPL-782T。
7.根据权利要求1所述的母线电压隔离采样电路，其特征在于：所述仪表放大器（13）的型号为AD620SQ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103163359A (zh) * 2013-03-14 2013-06-19 深圳市今朝时代新能源技术有限公司 一种超级电容单体电压采样测量电路
CN103698579A (zh) * 2013-12-30 2014-04-02 长沙奥托自动化技术有限公司 低压变频器直流电压采样装置
CN109581043A (zh) * 2018-12-25 2019-04-05 凯迈(洛阳)机电有限公司 一种直流高压信号采集电路

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