CN204595180U - 一种应用于大功率直流电源系统的监控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种应用于大功率直流电源系统的监控装置，包括与大功率直流电源输出端的负载相并联的电流测量单元、电压测量单元、电压分析单元，实时侦测并分析直流电输出的电流值，电压值，电压纹波有效值，噪声峰峰值，和噪声频谱，并通过显示单元进行显示电流值、电压值、电压有效值、噪音峰峰值和噪声频谱，使工作人员能够实时监测大功率直流电源的运行状态，保证系统正常工作于运行。
Description
技术领域
本实用新型属于电子与电源技术领域，具体的说，是涉及一种应用于大功率直流电源系统的监控装置。
背景技术
随着电力电子技术的发展，以及大量电子设备的广泛应用，对于大容量、高可靠性电源系统的需求日益迫切。将市电三相交流电进行滤波和高频变压处理转化为稳定的直流电源技术已被广泛应用到各相关行业。
现有技术的大功率直流电源，其输入端为三相交流电，包括数组相互并联的电源模块，其主要技术原理在于三相交流电进入电源模块后首先被EMI滤波单元进行滤波处理以消除电流中的干扰信号，经过滤波处理的三相交流电随后进入AC-DC整流器转换成直流电，直流电再次进入DC-AC整流器后变成交流电，随后经过变压器变压和高频整流器处理转换成高压大功率直流电源。
上述大功率直流电源对于电流的各项技术指标如电压有效值和噪声的控制有很高的技术要求，因此实时对大功率直流电源的工作状况进行测量，是尤其重要的。现有技术的大功率直流电流的测量只能通过用户对各电压模块参数分别采样以进行分析，结构复杂，功能繁琐，不利于用户实施。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型目的在于提供一种经济实用、简单易实现的一种应用于大功率直流电源系统的监控装置，以提高大功率直流电源系统产品的可靠性和稳定性。
为实现上述技术目的，本实用新型一方面提供一种应用于大功率直流电源系统的监控装置，包括：
电流测量单元，与大功率直流电源输出端的负载相并联，侦测直流电源输出，计算出直流电输出的电流值；
电压测量单元，与大功率直流电源输出端的负载相并联，侦测直流电源电压的输出，计算出直流电输出的电压值；
电压分析单元，与大功率直流电源输出端的负载相并联，分析直流电源电压的输出，计算出直流电输出的电压纹波有效值、噪音峰峰值和噪声频谱；
直流电流值显示单元，与电流测量单元相串联，实时显示电流侦测单元输出的电流值；
直流电压值显示单元，与电压测量单元相串联，实时显示电压侦测单元输出地电压值；
电压纹波有效值显示单元，与电压分析单元相串联，实时显示电压分析单元输出的电压有效值；
电压噪声峰峰值显示单元，与电压分析单元相串联，实时显示电压分析单元输出的噪音峰峰值；
电压噪声频谱值显示单元，与电压分析单元相串联，实时显示电压分析单元输出的噪声频谱。
较佳地，所述电压分析单元包括：
一差分放大器，用以对电压信号进行放大处理；
一ADC转换模块，与差分放大器相串联，将经过放大处理后的直流电压信号转换成数字信号并进行高频采样；
一DSP和FPGA芯片模块，与ADC转换模块相串联，组成一可编程滤波电路，并通过芯片搭载的FFT算法，计算出电压纹波有效值、噪声峰峰值和噪声频谱。
较佳的，所述直流电流值显示单元、直流电压值显示单元、电压纹波有效值显示单元、电压噪声峰峰值显示单元和电压噪声频谱值显示单元采用LCD显示屏、LED显示屏、CRT显示屏中的一种。
较佳地，其输入端接入三相交流市电，其输出端连接一负载，该大功率直流电源系统包括：
数组电源模块，相互之间并联，根据一组控制数据，将三相交流电滤波后转换为高压直流电的输出；
电流测量单元，与大功率直流电源输出端的负载相并联，侦测直流电源输出，计算出直流电输出的电流值；
电压测量单元，与大功率直流电源输出端的负载相并联，侦测直流电源电压的输出，计算出直流电输出的电压值；
电压分析单元，与大功率直流电源输出端的负载相并联，分析直流电源电压的输出，计算出直流电输出的电压纹波有效值、噪音峰峰值和噪声频谱；
直流电流值显示单元，与电流测量单元相串联，实时显示电流侦测单元输出的电流值；
直流电压值显示单元，与电压测量单元相串联，实时显示电压侦测单元输出地电压值；
电压纹波有效值显示单元，与电压分析单元相串联，实时显示电压分析单元输出的电压有效值；
电压噪声峰峰值显示单元，与电压分析单元相串联，实时显示电压分析单元输出的噪音峰峰值；
电压噪声频谱值显示单元，与电压分析单元相串联，实时显示电压分析单元输出的噪声频谱。
较佳地，所述电压分析单元包括：
一差分放大器，用以对电压信号进行放大处理；
一ADC转换模块，与差分放大器相串联，将经过放大处理后的直流电压信号转换成数字信号并进行高频采样；
一DSP和FPGA芯片模块，与ADC转换模块相串联，组成一可编程滤波电路，并通过芯片搭载的FFT算法，计算出电压纹波有效值、噪声峰峰值和噪声频谱。
较佳地，所述直流电流值显示单元、直流电压值显示单元、电压纹波有效值显示单元、电压噪声峰峰值显示单元和电压噪声频谱值显示单元采用LCD显示屏、LED显示屏、CRT显示屏中的一种。
较佳地，其特征在于，所述直流电流值显示单元、直流电压值显示单元、电压纹波有效值显示单元、电压噪声峰峰值显示单元和电压噪声频谱值显示单元安装于大功率直流电源系统控制面板之上。
本实用新型公开的一种应用于大功率直流电源系统的监控装置，包括与大功率直流电源输出端的负载相并联的电流测量单元、电压测量单元、电压分析单元，实时侦测并分析直流电输出的电流值，电压值，电压纹波有效值，噪声峰峰值，和噪声频谱，并通过显示单元进行显示电流值、电压值、电压有效值、噪音峰峰值和噪声频谱，使工作人员能够实时监测大功率直流电源的运行状态，保证系统正常工作于运行。
附图说明
图1为本实用新型应用于高功率直流电源系统的监控装置的系统结构示意图。
图2为本实用新型电压分析单元的功能模块图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清晰，下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细说明。
本实用新型的一种应用于大功率直流电源系统20的监控装置，其输入端接入大功率直流电源系统20输出的直流电流进行采样，包括电流测量单元23、电压测量单元24和电压分析单元25，电流测量单元23侦测负载输出端30的电流值，电压测量单元24侦测出负载输出端30电压值，电压分析单元24计算出电流的电压纹波有效值、噪音峰峰值和噪声频谱，并通过数个显示单元实时进行显示电流值、电压值，电压有效值、噪音峰峰值和噪声频谱。
作为一个实施例，如图1所示，本实用新型的一种应用于大功率直流电源系统20的监控装置，输入端接入一市电三相交流电源10，输出端与供电负载30相连，可将电源输入的三相交流电转换为可供负载30使用的高压大功率直流电。所述大功率直流电源系统20包括多个电源模块22，一控制单元21。
所述多个电源模块22相互之间并联，其根据控制单元21输出的一组控制数据对三相交流电进行滤波、整流、变压处理，使三相交流电转换为可供负载30使用的高压直流电输出。
所述电流测量单元23与大功率直流电源系统20输出端的负载30相并联，侦测直流电源输出，计算出直流电输出的电流值。所述电流测量单元23连接有直流电流值显示单元231，直流电流值显示单元231实时显示电流测量单元23侦测出的电流值。所述电压测量单元24与大功率直流电源20输出端的负载30相并联，电压测量单元24连接有直流电压值显示单元241，直流电压值显示单元241实时显示电压测量单元24侦测出的电压值。
如图2所示，所述电压分析单元25与大功率直流电源系统20输出端的负载30相并联，包括：差分放大器254、ADC转换模块255、DSP和FPGA芯片模块256。所述差分放大器254与ADC转换模块255相连，所述ADC转换模块255与DSP和FPGA芯片模块256相连。差分放大器254用以对直流电的电压信号进行放大处理，ADC转换模块255将经过放大处理后的直流电压信号转换成数字信号并进行高频采样，DSP和FPGA芯片模块256，与ADC转换模块255相串联，组成一可编程滤波电路，并通过芯片搭载的FFT算法，计算出电压纹波有效值、噪声峰峰值和噪声频谱。所述电压分析单元25分别连接有电压纹波有效值显示单元251，电压噪声频谱值显示单元252,和噪声峰峰值显示单元253以显示电压纹波有效值、噪声频谱和波噪声峰峰值。
作为另一个优选实施例，所述DSP和FPGA芯片模块也可采用单DSP芯片或单FPGA芯片的模块设计，作为电压分析单元的计算模块。
作为一个优选实施例，所述直流电流值显示单元231、直流电压值显示单元241、电压纹波有效值显示单元251，电压噪声频谱值显示单元252,和噪声峰峰值显示单元253均采用液晶显示屏，其安装于大功率直流电源20控制面板之上。
作为另一个优选实施例，本实用新型的一种应用于大功率直流电源系统20的监控装置也可采用外置模块化方式，将电流测量单元23，电压测试单元24，电压分析单元25和各显示单元集成于一个设备当中，外接大功率直流电源系 统20以进行测量。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、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同物界定。
Claims (7)
1.一种应用于大功率直流电源系统的监控装置，其特征在于，包括：
电流测量单元，与大功率直流电源输出端的负载相并联，侦测直流电源输出，计算出直流电输出的电流值；
电压测量单元，与大功率直流电源输出端的负载相并联，侦测直流电源电压的输出，计算出直流电输出的电压值；
电压分析单元，与大功率直流电源输出端的负载相并联，分析直流电源电压的输出，计算出直流电输出的电压纹波有效值、噪音峰峰值和噪声频谱；
直流电流值显示单元，与电流测量单元相串联，实时显示电流侦测单元输出的电流值；
直流电压值显示单元，与电压测量单元相串联，实时显示电压侦测单元输出地电压值；
电压纹波有效值显示单元，与电压分析单元相串联，实时显示电压分析单元输出的电压有效值；
电压噪声峰峰值显示单元，与电压分析单元相串联，实时显示电压分析单元输出的噪音峰峰值；
电压噪声频谱值显示单元，与电压分析单元相串联，实时显示电压分析单元输出的噪声频谱。
2.如权利要求1所述的一种应用于大功率直流电源系统的监控装置，其特征在于，所述电压分析单元包括：
一差分放大器，用以对电压信号进行放大处理；
一ADC转换模块，与差分放大器相串联，将经过放大处理后的直流电压信号转换成数字信号并进行高频采样；
一DSP和FPGA芯片模块，与ADC转换模块相串联，组成一可编程滤波电路，并通过芯片搭载的FFT算法，计算出电压纹波有效值、噪声峰峰值和噪声频谱。
3.如权利要求1所述的一种应用于大功率直流电源系统的监控装置，其特征在于，所述直流电流值显示单元、直流电压值显示单元、电压纹波有效值显示单元、电压噪声峰峰值显示单元和电压噪声频谱值显示单元采用LCD显示屏、LED显示屏、CRT显示屏中的一种。
4.一种大功率直流电源系统，其特征在于，其输入端接入三相交流市电，其输出端连接一负载，该大功率直流电源系统包括：
数组电源模块，相互之间并联，根据一组控制数据，将三相交流电滤波后转换为高压直流电的输出；
电流测量单元，与大功率直流电源输出端的负载相并联，侦测直流电源输出，计算出直流电输出的电流值；
电压测量单元，与大功率直流电源输出端的负载相并联，侦测直流电源电压的输出，计算出直流电输出的电压值；
电压分析单元，与大功率直流电源输出端的负载相并联，分析直流电源电压的输出，计算出直流电输出的电压纹波有效值、噪音峰峰值和噪声频谱；
直流电流值显示单元，与电流测量单元相串联，实时显示电流侦测单元输出的电流值；
直流电压值显示单元，与电压测量单元相串联，实时显示电压侦测单元输出地电压值；
电压纹波有效值显示单元，与电压分析单元相串联，实时显示电压分析单元输出的电压有效值；
电压噪声峰峰值显示单元，与电压分析单元相串联，实时显示电压分析单元输出的噪音峰峰值；
电压噪声频谱值显示单元，与电压分析单元相串联，实时显示电压分析单元输出的噪声频谱。
5.如权利要求4所述的一种大功率直流电源系统，其特征在于，所述电压 分析单元包括：
一差分放大器，用以对电压信号进行放大处理；
一ADC转换模块，与差分放大器相串联，将经过放大处理后的直流电压信号转换成数字信号并进行高频采样；
一DSP和FPGA芯片模块，与ADC转换模块相串联，组成一可编程滤波电路，并通过芯片搭载的FFT算法，计算出电压纹波有效值、噪声峰峰值和噪声频谱。
6.如权利要求4所述的一种大功率直流电源系统，其特征在于，所述直流电流值显示单元、直流电压值显示单元、电压纹波有效值显示单元、电压噪声峰峰值显示单元和电压噪声频谱值显示单元采用LCD显示屏、LED显示屏、CRT显示屏中的一种。
7.如权利要求6所述的一种大功率直流电源系统，其特征在于，所述直流电流值显示单元、直流电压值显示单元、电压纹波有效值显示单元、电压噪声峰峰值显示单元和电压噪声频谱值显示单元安装于大功率直流电源系统控制面板之上。
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|---|---|---|---|---|
| CN104422899A (zh) * | 2013-09-05 | 2015-03-18 | 上海龙创节能系统股份有限公司 | 一种应用于大功率直流电源系统的监控装置 |
| CN106291065A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-01-04 | 成都前锋电子仪器有限责任公司 | 一种电压取样电路 |
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| CN109946507A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-06-28 | 苏州埃缇益自动化科技有限公司 | 一种半导体测试机的电源电压实时监测系统 |
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- 2013-09-05 CN CN201320551797.5U patent/CN204595180U/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 200436, No. 1198, Wanrong Road, Shanghai, 5 Patentee after: SHANGHAI SIIC-LONGCHUANG SMARTER ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 200436, No. 1198, Wanrong Road, Shanghai, Zhabei District, 5 floor Patentee before: SHANGHAI LONGCHUANG ECO-ENERGY SYSTEMS Co.,Ltd. |
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