CN203965504U - 一种有源高压电子变压器 - Google Patents

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张家鹏
江维
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Abstract

一种有源高压电子变压器，涉及变压器技术领域，包括精密稳压电源、高压取样电路、信号处理电路、精密放大电路和信号输出电路，所述精密稳压电源为高压取样电路、精密放大电路和信号输出电路提供电源，所述高压取样电路采样高压变换，并将采用信号经精密放大电路送到下级信号处理电路，经信号处理电路处理后将信号输送至信号输出电路进行输出；本实用新型结构简单，设计合理，可用于各种高压信号的采样，采样频段宽，提高了采样精度，输出信号为电压和电流双输出，适用于各种高电压控制电路接口。

Description

一种有源高压电子变压器
技术领域
本实用新型涉及变压器技术领域，具体涉及一种有源高压电子变压器。
背景技术
有源高压电子变压器用于高压信号采样。现有的高压采样有两种方式，交流信号采用变压器变压采样，直流信号采用电阻分压采样。变压器变压采样在电压频率较高时变压器铁心容易饱和，造成采样波形畸变，信号失真，给后级控制电路提供错误信号，严重时会损坏系统，并且输出电压信号固定不可调整，不能用于交直流混合信号的采样。直流电压采样，采用非隔离电阻分压，信号不可调，若使用的电阻耐压等级不足时，容易损坏电阻，造成不必要的损失，其输出信号只能用于差分输入的采样电路。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种采样频段宽，采样精度高的有源高压电子变压器。
本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种有源高压电子变压器，包括精密稳压电源、高压取样电路、信号处理电路、精密放大电路和信号输出电路，所述精密稳压电源为信号处理电路、高压取样电路、精密放大电路和信号输出电路提供电源，所述高压取样电路采样高压变换，并将采用信号经精密放大电路送到下级信号处理电路，经信号处理电路处理后将信号输送至信号输出电路进行输出；
所述精密稳压电源采用三端稳压器LM7815和LM7915双电源供电，为采样运算提供稳定可靠的供电系统；
所述高压采样电路包括串联在一起的第一高压电阻V1、第一取样电阻R2、第二取样电阻R3、第六取样电阻R6、第八取样电阻R8和第二高压电阻V2，所述第一高压电阻V1和第二高压电阻V2之间并联有第二电容C2，采用高压大阻值V1和V2串联分压，使得电压主要工作在大阻值高压电阻上，一方面保证信号的实时跟踪，另一方面避免了后级运放的输入饱和，取样电阻用高精密1％，13.7K电阻取样，配合高频滤波电容采样高压信号；
所述精密放大电路采用INA103精密放大器，所述精密放大器上连接有调偏置可调电位器P1和增益调制电位器P2，其中P1是调偏置可调电位器，用于校准系统的偏置，P2是增益调制电位器，其增益放大倍数为：G＝1+6K÷P2，此放大器输入范围宽，增益和偏置可调；
所述信号处理电路采用低漂移OP249差分放大器输入，接收精密放大电路信号，进行运算处理、波形跟踪，
所述信号输出电路设有两路，信号输出电路采用低漂移双运算放大器LF347。
本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，设计合理，可用于各种高压信号的采样，采样频段宽，提高了采样精度，输出信号为电压和电流双输出，适用于各种高电压控制电路接口。
附图说明
图1为本实用新型原理框图；
图2为本实用新型高压采样电路图
图3为本实用新型精密放大电路图；
图4为本实用新型信号处理电路图；
图5为本实用新型信号输出电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1所示，一种有源高压电子变压器，包括精密稳压电源5、高压取样电路1、信号处理电路3、精密放大电路2和信号输出电路4，精密稳压电源5为高压取样电路1、信号处理电路3、精密放大电路2和信号输出电路4提供电源，高压取样电路1采样高压变换，并将采用信号经精密放大电路2送到下级信号处理电路3，经信号处理电路3处理后将信号输送至信号输出电路4进行输出；精密稳压电源5采用三端稳压器LM7815和LM7915双电源供电，为采样运算提供稳定可靠的供电系统；
如图2所示，高压采样电路1包括串联在一起的第一高压电阻V1、第一取样电阻R2、第二取样电阻R3、第六取样电阻R6、第八取样电阻R8和第二高压电阻V2，所述第一高压电阻V1和第二高压电阻V2之间并联有第二电容C2，采用高压大阻值V1和V2串联分压，使得电压主要工作在大阻值高压电阻上，一方面保证信号的实时跟踪，另一方面避免了后级运放的输入饱和，取样电阻用高精密1％，13.7K电阻取样，配合高频滤波电容采样高压信号；
如图3所示，精密放大电路2采用INA103精密放大器，所述精密放大器上连接有调偏置可调电位器P1和增益调制电位器P2，其中P1是调偏置可调电位器，用于校准系统的偏置，P2是增益调制电位器，其增益放大倍数为：G＝1+6K÷P2，此放大器输入范围宽，增益和偏置可调；
如图4所示，信号处理电路3采用低漂移OP249差分放大器输入，接收精密放大电路信号，进行运算处理、波形跟踪，信号输出电路设有两路，信号输出电路采用低漂移双运算放大器LF347。
如图5所示，信号输出电路4采用低漂移双运算放大器LF347，其中U1A是电压输出，电阻R9，调位电阻器P2是电流输出。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种有源高压电子变压器，其特征在于：包括精密稳压电源、高压取样电路、信号处理电路、精密放大电路和信号输出电路，所述精密稳压电源为信号处理电路、高压取样电路、精密放大电路和信号输出电路提供电源，所述高压取样电路采样高压变换，并将采用信号经精密放大电路送到下级信号处理电路，经信号处理电路处理后将信号输送至信号输出电路进行输出；
所述高压采样电路包括串联在一起的第一高压电阻(V1)、第一取样电阻(R2)、第二取样电阻(R3)、第六取样电阻(R6)、第八取样电阻(R8)和第二高压电阻(V2)，所述第一高压电阻(V1)和第二高压电阻(V2)之间并联有第二电容(C2)。
2.根据权利要求1所述的一种有源高压电子变压器，其特征在于：所述精密放大电路采用INA103精密放大器，所述精密放大器上连接有调偏置可调电位器(P1)和增益调制电位器(P2)。
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CN108768400A (zh) * 2018-07-19 2018-11-06 帝森克罗德集团有限公司 Ad采样滤波电路

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