CN203551651U - 直流电源系统母线电压交流分量检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型给出成本低，体积小，绝缘性能好，检测可靠、准确的直流电源系统母线电压交流分量检测电路，其特征是，包括由前至后依次连接的分压电路、隔直电容C1、滤波电容C2、隔离电路和调理电路，分压电路对正母线BUS+和负母线BUS-之间的电压进行分压，隔直电容C1隔离电压中的直流分量，滤波电容C2滤除高频干扰，输出纯净的交流小信号到隔离电路的输入端，调理电路将隔离电路输出端的隔离信号调理后输出供计算。本检测电路可实现直流电压纹波检测，实时监测整流、充电模块的性能，还可以作为直流电源系统检测模块的一个检测功能，集成到一个大的检测模块中。
Description
直流电源系统母线电压交流分量检测电路
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及直流电源系统母线电压交流分量检测电路。
背景技术
[0002] 变电站、通信机房、数据中心综合布线时，存在直流电源(例如通信电源、高压直流、电力操作电源)系统和交流电源系统交叉布线的情况，有可能发生交直流系统串接、混接的情况。在继电保护现场实验中，为模拟外部回路动作，经常需要短接某些回路，也有可能误将交流带电端子与直流带电端子混接。
[0003] 交、直流电源系统串接、混接，不仅引入了直流母线工频干扰，损害蓄电池寿命，而且会导致继电保护误动作或拒动作，直流系统绝缘检测误报警，故交、直流电源系统串接、混接直接影响直流电源系统的安全运行，因此，需对直流电源系统的母线电压的交流分量进行实时在线检测，当交、直流电源系统发生串接、混接故障时，及时、可靠地报警，为检修人员查找故障提供依据很有必要。
[0004]目前直接用耐压较高(如耐压值为600V)的两个滤波电容分别直接接在正母线对地之间和负母线对地之间，分别对地隔离直流电压实现正负母线交流分量检测，这样做一来耐压高的电容成本高，体积大，不利于安装在狭小的检测模块内，且可靠性低，影响直流系统绝缘检测性能，二来相当于增大了直流电源系统的分布电容，影响直流电源系统的绝缘检测性能，万一滤波电容被击穿，就会导致直流高压直接灌入检测装置，发生接地故障，这不但会损坏检测模块本身，而且可能造成系统其它部件发生漏电危险，使事故扩大化。
发明内容
[0005] 本实用新型的目的是给出成本低，体积小，绝缘性能好，检测可靠、准确的直流电源系统母线电压交流分量检测电路。
[0006] 为此给出直流电源系统母线电压交流分量检测电路，其特征是，包括由前至后依次连接的分压电路、隔直电容Cl、滤波电容C2、隔离电路和调理电路，分压电路对正母线BUS+和负母线BUS-之间的电压进行分压，隔直电容Cl隔离电压中的直流分量，滤波电容C2滤除高频干扰，输出纯净的交流小信号到隔离电路的输入端，调理电路将隔离电路输出端的隔离信号调理后输出供计算。
[0007] 有益效果:
[0008] (I)直流电源系统母线电压经分压后接入隔直电容Cl，降低了对隔直电容Cl耐压等级的要求，从而降低了隔直电容Cl的成本和体积，符合检测模块小型化及模块化要求；
[0009] (2)由于隔直电容Cl并不直接接在正母线BUS+和负母线BUS-之间，即使隔直电容Cl被击穿，也不会影响直流电源系统的绝缘检测性能，使交流电压分量检测的复杂性、可靠性得以降低；
[0010] (3)经分压后，可选用耐压低的滤波电容C2—例如普通的贴片电容即可实现，滤波输出纯净的交流小信号到隔离电路的输入端；
[0011] (4)隔离电路提高了检测系统的可靠性，实现交流分量实时在线检测，可检测交流电压瞬时值；
[0012] (5)隔除直流电压后的交流信号经过调理，提高了交流分量检测的准确性。
[0013] 本检测电路可实现直流电压纹波检测，实时监测整流、充电模块的性能，还可以作为直流电源系统检测模块的一个检测功能，集成到一个大的检测模块中，因此本检测电路的实际成本可以更低。
附图说明
[0014] 图1是直流电源系统母线电压交流分量检测电路的电路图。
具体实施方式
[0015] 如图1，正母线BUS+和负母线BUS-之间的电压由电阻R1、电阻R2分压，经隔直电容Cl、电阻R3隔离直流电压，分离出其中的交流分量。高电压经分压后进行检测，可选用耐压低的电容C2进行滤波，如普通的贴片电容即可实现。被分离出的交流电压分量经电阻R4、滤波电容C2滤除高频干扰，输出纯净的交流小信号到主要由线性光耦opto构成的隔离电路的输入端。当输入电压过高时，线性光耦opto内部自动保护。用线性光耦opto进行隔离提高了检测的可靠性。
[0016] 本检测电路的调理电路包括接在隔离电路输出端的差分放大电路、接在差分放大电路输出端的滤波电路和接在差分放大电路与滤波电路之间的直流电压偏置电路。隔离电路输出端的毫伏级交流电压隔离信号送由电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C3、电容C4及放大器Ul组成的差分放大电路放大，把交流电压放大到适当倍数。主要由偏置电压端子VREF构成的直流电压偏置电路提供适当的直流电压偏置，最后经由跟随器U2、电阻R12、电容C6构成的滤波电路滤波后完成调理，输出供CPU进行交流电压计算。本检测电路实现了交流电压分量的实时在线检测，可检测交流电压瞬时值。
Claims (5)
1.直流电源系统母线电压交流分量检测电路，其特征是，包括由前至后依次连接的分压电路、隔直电容Cl、滤波电容C2、隔离电路和调理电路，分压电路对正母线BUS+和负母线BUS-之间的电压进行分压，隔直电容Cl隔离电压中的直流分量，滤波电容C2滤除高频干扰，输出纯净的交流小信号到隔离电路的输入端，调理电路将隔离电路输出端的隔离信号调理后输出供计算。
2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征是，调理电路包括接在隔离电路输出端的差分放大电路。
3.根据权利要求2所述的检测电路，其特征是，调理电路还包括接在差分放大电路输出端的滤波电路。
4.根据权利要求3所述的检测电路，其特征是，调理电路还包括接在差分放大电路与滤波电路之间的直流电压偏置电路。
5.根据权利要求1所述的检测电路，其特征是，隔离电路主要由线性光耦opto构成。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN104569555A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-04-29 | 浙江艾罗电源有限公司 | 一种带有隔直电容的电压采样电路 |
| CN110687471A (zh) * | 2019-08-29 | 2020-01-14 | 国网浙江省电力有限公司金华供电公司 | 一种直流电源老化监测系统 |
| WO2021240192A1 (ja) * | 2020-05-28 | 2021-12-02 | 日産自動車株式会社 | 電流検出装置及び電流検出方法 |
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2013
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