CN211505674U - 一种隔离母线采样电压电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隔离母线采样电压电路，包括母线采样电路、高频变压器和放大电路；所述母线采样电路与所述放大电路通过所述高频变压器连接，并通过所述高频变压器传送电压；所述母线采样电路从母线中获取采样电压，所述采样电压在经过所述高频变压器的变压后输入所述放大电路，所述放大电路输出电压。本实用新型电路可实时准确跟踪母线电压的波动，并能隔离强弱电，电路简单，电路成本较低。

Description

一种隔离母线采样电压电路

技术领域

本实用新型涉及直流电源技术领域，尤其涉及一种隔离母线采样电压电路。

背景技术

在现阶段，对交流220VAC或380VAC整流的电路中，大部分需要根据整流后的母线电压的实际大小来确定是否开启制动单元，以此来保护整流电路的电极电容。但在现有技术中，从母线电压处来采集电压基本都是采用线性光耦隔离采样，这种技术电路复杂，成本较高。

发明内容

本实用新型针对现有技术中的不足，提供一种隔离母线采样电压电路，包括母线采样电路、高频变压器和放大电路；所述母线采样电路与所述放大电路通过所述高频变压器连接，并通过所述高频变压器传送电压；所述母线采样电路从母线中获取采样电压，所述采样电压在经过所述高频变压器的变压后输入所述放大电路，所述放大电路输出输出电压。可选地，所述母线采样电阻包括通路电阻和第一电容，所述通路电阻和所述第一电容并联连接；所述通路电阻和所述第一电容的一个公共连接端的一侧连接母线电压，另一侧连接所述高频变压器；所述通路电阻、所述第一电容与所述高频变压器的公共连接端为第一公共连接端；所述通路电阻和所述第一电容的另一个公共连接端连接一个二极管的负极，所述二极管的正极连接所述高频变压器；所述二极管与所述高频变压器的公共连接端为第二公共连接端。

可选地，所述放大电路包括第一分压电阻和第二分压电阻；所述第一分压电阻一端连接所述高频变压器，另一端连接所述第二分压电阻的一端；所述第二分压电阻的另一端接地；所述第一分压电阻与所述高频变压器的公共连接端为第三公共连接端。

可选地，所述放大电路还包括放大器；所述第一分压电阻与所述第二分压电阻的公共连接端连接所述放大器的正极输入；所述放大器的输出端连接所述放大器的负极输入。

可选地，所述放大电路还包括第一电阻和第二电容，所述第一电阻一端连接所述放大器的输出端，所述第一电阻的另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地；所述放大器的负极输入与所述放大器的输出端的连接点设于所述所述放大器的输出端与所述第一电阻之间；所述第一电阻与所述第二电容的公共连接端输出电压。

可选地，所述放大电路还包括第三电容和第四电容；所述放大电路的负电压输入端连接第三电容一端，所述放大电路的正电压输入端与第三电容的公共连接端接入负电源电压；所述第三电容的另一端接地；所述放大电路的正电压输入端连接第四电容一端，所述放大电路的负电压输入端与第四电容的公共连接端接入正电源电压；所述第四电容的另一端接地。

可选地，所述第三公共连接端输入+15V电源电压；所述第三公共连接端与所述+15V电源电压之间耦接一个二极管，所述二极管正极连接所述第三公共连接端，所述二极管负极连接所述+15V电源电压。

可选地，还包括并联电容组，所述并联电容组由第五电容和第六电容并联构成；所述并联电容组的一端连接至所述二极管与所述+15V电源电压之间，另一端接地。所述第五电容为铝电解电容，所述第六电容为贴片陶瓷电容。

可选地，在所述高频变压器上还包括与电源电压连接的第四公共连接端。

可选地，在所述高频变压器上，所述第一公共连接端与所述第二公共连接端之间的匝数为初级匝数，所述第三公共连接端与所述第四公共连接端之间的匝数为次级匝数；所述初级匝数与所述次级匝数之间的比值为233:14。

本实用新型的有益之处在于：

本实用新型通过高频变压器的匝数比来得到一个隔离的电压，然后通过第一分压电阻和第二分压电阻的分压作用后得到分压值，进而通过放大器得到一个输出的直流电压，该直流电压会跟随母线电压的变化而变化。本实用新型电路可实时准确跟踪母线电压的波动，并能隔离强弱电，电路简单，电路成本较低。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的电路结构示意图；

图2为本实用新型实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。

本实用新型公开一种隔离母线采样电压电路，通过辅助电源的高频变压器的匝数比来采样母线电压。附图1和附图2为本实用新型的一种实施例的电路结构图。在本实施例中，隔离母线采样电压电路，包括母线采样电路100、高频变压器和放大电路200。如附图2所示，母线采样电路100与放大电路200通过高频变压器连接，并通过高频变压器的扎数比来传送电压。其中，母线采样电路100从母线中获取采样电压，采样电压在经过高频变压器的变压后被输入至放大电路200中，最后从放大电路200输出采样所得的输出电压。

具体的，母线采样电阻包括通路电阻R4和第一电容C1，其中，本实施例的通路电阻R4为由两个阻值78KΩ，功率1W的电阻并联构成。本实施例的通路电阻R4和第一电容C1并联连接。通路电阻R4和第一电容C1的其中一个公共连接端，如附图1所示，这个公共连接端的一侧连接母线电压，它的另一侧连接高频变压器。因此，为方便介绍而将通路电阻R4、第一电容C1与高频变压器的公共连接端称为第一公共连接端N1。通路电阻R4和第一电容C1的另一个公共连接端，如附图1所示，连接一个二极管的负极，这个二极管的正极则连接至高频变压器。此时为方便记忆，将二极管与高频变压器的公共连接端称为第二公共连接端N2。

在放大电路200中，放大电路200包括第一分压电阻R1和第二分压电阻R2。其中，第一分压电阻R1的一端连接高频变压器，而它的另一端连接第二分压电阻R2的一端，而第二分压电阻R2的另一端则接地。其中，第一分压电阻R1与高频变压器的公共连接端为第三公共连接端N3。放大电路200还包括放大器。第一分压电阻R1与第二分压电阻R2的公共连接端连接放大器的正极输入，放大器的输出端则连接它的负极输入。放大电路200还包括第一电阻R3和第二电容C2，第一电阻R3一端连接放大器的输出端，它的另一端连接第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端接地。放大器的负极输入与输出端的连接点设于放大器的输出端与第一电阻R3之间。第一电阻R3与第二电容C2的公共连接端用于输出最终从母线采集所得的电压。放大电路200还包括第三电容C3和第四电容C4。放大电路200的负电压输入端连接第三电容C3一端，它的正电压输入端与第三电容C3的公共连接端则接入负电源电压，第三电容C3的另一端接地。放大电路200的正电压输入端连接第四电容C4一端，它的负电压输入端与第四电容C4的公共连接端接入正电源电压，第四电容C4的另一端接地。

在本实施例中，如附图所示，对第三公共连接端N3输入+15V电源电压，并在第三公共连接端N3与+15V电源电压之间耦接一个二极管，该二极管正极连接第三公共连接端N3，同时二极管的负极则连接所述+15V电源电压。在第三公共连接端N3与+15V电源电压连接的导线上还设有并联电容组，该并联电容组由第五电容C5和第六电容C6并联构成。并联电容组的一端连接至二极管与所述+15V电源电压之间(即也是在第三公共连接端N3与+15V电源电压连接的导线上)，另一端接地。其中，第五电容C5为铝电解电容，第六电容C6为贴片陶瓷电容。

如附图1中所示，在高频变压器上还包括与一个电源电压VCC连接的第四公共连接端N4。其中，第一公共连接端N1与第二公共连接端N2之间的匝数为初级匝数，第三公共连接端N3与第四公共连接端N4之间的匝数为次级匝数。本实施例采用初级匝数与次级匝数之间的匝数比值为233:14。

本实施例电路为实际工作电路中的一部分，因此，第四公共连接端N4接入的电路为其他功能实现的电路，并非本专利保护点，因此在本实施例中不作过多赘述，相同的，高频变压器上的连接的其他电路因为不是本专利技术点，也不作赘述。

在本实施例中，采用第一分压电阻R1的阻值为20KΩ，第二分压电阻R2阻值为1.5KΩ，第一电阻R3阻值为1KΩ。本实施例的输入电压VPP_C为从高压310V市电(即母线电压)输入整流而得出的电压，在经过高频变压器的变压而得出Vbus的电压，Vbus的电压从第三公共连接端N3输入放大电路200。其中，Vbus的电压为经过高频变压器匝数比而得出的电压，计算公式为

Vbus的电压在经过放大电路200的第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的分压作用后，第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的公共连接端位置处电压被输入放大器，最后从放大器的输出端输出并经过第一电阻R3后得到一个Vsample的直流电压，这个Vsample的直流电压即为本实施例从母线处隔离采样得到的电压。具体的，Vsample直流电压在本实施例中的计算公式为

在本实施例中，放大器的的主要作用是提高输入阻抗，使得和芯片采样接口的阻抗匹配。本实施例通过变压器隔离来实现对母线电压VPP_C的跟踪和采样。其中，本实施例通过高频变压器的匝数比来得到一个隔离的电压，然后通过第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的分压作用后得到分压值，进而通过放大器得到一个输出的直流电压，该直流电压会跟随VPP_C的变化而变化。使用本电路可实时准确跟踪母线电压的波动，并能隔离强弱电，电路成本较低。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种隔离母线采样电压电路，其特征在于：

包括母线采样电路、高频变压器和放大电路；

所述母线采样电路与所述放大电路通过所述高频变压器连接，并通过所述高频变压器传送电压；

所述母线采样电路从母线中获取采样电压，所述采样电压在经过所述高频变压器的变压后输入所述放大电路，所述放大电路输出电压。

2.根据权利要求1所述的一种隔离母线采样电压电路，其特征在于：

所述母线采样电路包括通路电阻和第一电容，所述通路电阻和所述第一电容并联连接；

所述通路电阻和所述第一电容的一个公共连接端的一侧连接母线电压，另一侧连接所述高频变压器；所述通路电阻、所述第一电容与所述高频变压器的公共连接端为第一公共连接端；

所述通路电阻和所述第一电容的另一个公共连接端连接一个二极管的负极，所述二极管的正极连接所述高频变压器；所述二极管与所述高频变压器的公共连接端为第二公共连接端。

3.根据权利要求2所述的一种隔离母线采样电压电路，其特征在于：

所述放大电路包括第一分压电阻和第二分压电阻；

所述第一分压电阻一端连接所述高频变压器，另一端连接所述第二分压电阻的一端；

所述第二分压电阻的另一端接地；

所述第一分压电阻与所述高频变压器的公共连接端为第三公共连接端。

4.根据权利要求3所述的一种隔离母线采样电压电路，其特征在于：

所述放大电路还包括放大器；

所述第一分压电阻与所述第二分压电阻的公共连接端连接所述放大器的正极输入；

所述放大器的输出端连接所述放大器的负极输入。

5.根据权利要求4所述的一种隔离母线采样电压电路，其特征在于：

所述放大电路还包括第一电阻和第二电容，所述第一电阻一端连接所述放大器的输出端，所述第一电阻的另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地；

所述放大器的负极输入与所述放大器的输出端的连接点设于所述放大器的输出端与所述第一电阻之间；

所述第一电阻与所述第二电容的公共连接端输出电压。

6.根据权利要求5所述的一种隔离母线采样电压电路，其特征在于：

所述放大电路还包括第三电容和第四电容；

所述放大电路的负电压输入端连接第三电容一端，所述放大电路的正电压输入端与第三电容的公共连接端接入负电源电压；所述第三电容的另一端接地；

所述放大电路的正电压输入端连接第四电容一端，所述放大电路的负电压输入端与第四电容的公共连接端接入正电源电压；所述第四电容的另一端接地。

7.根据权利要求6所述的一种隔离母线采样电压电路，其特征在于：

所述第三公共连接端输入+15V电源电压；

所述第三公共连接端与所述+15V电源电压之间耦接一个二极管，所述二极管正极连接所述第三公共连接端，所述二极管负极连接所述+15V电源电压。

8.根据权利要求7所述的一种隔离母线采样电压电路，其特征在于：

还包括并联电容组，所述并联电容组由第五电容和第六电容并联构成；

所述并联电容组的一端连接至所述二极管与所述+15V电源电压之间，另一端接地；

所述第五电容为铝电解电容，所述第六电容为贴片陶瓷电容。

9.根据权利要求8所述的一种隔离母线采样电压电路，其特征在于：

在所述高频变压器上还包括与电源电压连接的第四公共连接端。

10.根据权利要求9所述的一种隔离母线采样电压电路，其特征在于：

在所述高频变压器上，所述第一公共连接端与所述第二公共连接端之间的匝数为初级匝数，所述第三公共连接端与所述第四公共连接端之间的匝数为次级匝数；

所述初级匝数与所述次级匝数之间的比值为233:14。

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