CN217689140U - 一种交流电压的采样电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及采样电路技术领域，具体公开了一种交流电压的采样电路，包括L端分压电路、N端分压电路、偏置电压电路以及差分放大电路，所述差分放大电路与L端分压电路、N端分压电路、偏置电压电路电性连接；所述L端分压电路由分压电阻R1、R2、R3、R4、R5和滤波电容C1组成，所述N端分压电路由分压电阻R6、R7、R8、R9、R10和滤波电容C2组成，所述偏置电压电路由分压电阻R11、R12和滤波电容C3组成，所述差分放大电路由分压电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、运算放大器U1和滤波电容C4组成；本实用新型使进入运放的电压以及流入线路板的电流大小合适，在实现功能的条件下，大大简化了结构，降低了成本。

Description

一种交流电压的采样电路

技术领域

本实用新型涉及采样电路技术领域，具体为一种交流电压的采样电路。

背景技术

逆变器输出波动太大时，有可能会损耗用户用电设备，所以逆变器输出电压必须通过电压采样电路，来进行控制。目前交流电压输出电压采样多采用电压互感器来实现，但是电压互感器价格较高，采样精度低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种交流电压的采样电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种交流电压的采样电路，包括L端分压电路、N端分压电路、偏置电压电路以及差分放大电路，所述差分放大电路与L端分压电路、N端分压电路、偏置电压电路电性连接；所述L端分压电路由分压电阻R1、R2、R3、R4、R5和滤波电容C1组成，所述N端分压电路由分压电阻R6、R7、R8、R9、R10和滤波电容C2组成，所述偏置电压电路由分压电阻R11、R12和滤波电容C3组成，所述差分放大电路由分压电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、运算放大器U1和滤波电容C4组成。

优选的，所述L端分压电路中分压电阻R1、R2、R3、R4、R5相互串联并接地，滤波电容C1和分压电阻R5相互并联；所述N端分压电路中分压电阻R6、R7、R8、R9、R10相互串联并接地，滤波电容C2和分压电阻R10相互并联。

优选的，所述偏置电压电路中5V电压端和分压电阻R11、R12相互串联并接地，滤波电容C3和分压电阻R12相互并联。

优选的，所述运算放大器U1设置有5脚、6脚、7脚，其中5脚为同相端，6脚为反相端，7脚为输出端；所述分压电阻R13一端与偏置电压电路连接，另一端与5脚相连；所述分压电阻R14一端与L端分压电路连接，另一端与5脚相连；所述分压电阻R15一端与N端分压电路连接，另一端与6脚相连；所述分压电阻R16一端6脚电性连接，另外一端和7脚电性连接；所述分压电阻R17一端和7脚电性连接，另外一端和滤波电容C4电性连接。

优选的，所述运算放大器U1的型号为LTC722。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过运算放大器和电阻网络实现了直接对逆变器输出交流电压的采集，利用运算放大器本身高的输入阻抗以及外部增加大的分压电阻，使进入运放的电压以及流入线路板的电流大小合适，在实现功能的条件下，大大简化了结构，降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中标号：1、L端分压电路；2、N端分压电路；3、偏置电压电路；4、差分放大电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种交流电压的采样电路，包括L端分压电路1、N端分压电路2、偏置电压电路3以及差分放大电路4，所述差分放大电路4与L端分压电路1、N端分压电路2、偏置电压电路3电性连接；所述L端分压电路1由分压电阻R1、R2、R3、R4、R5和滤波电容C1组成，所述N端分压电路2由分压电阻R6、R7、R8、R9、R10和滤波电容C2组成，所述偏置电压电路3由分压电阻R11、R12和滤波电容C3组成，所述差分放大电路4由分压电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、运算放大器U1和滤波电容C4组成。

进一步的，所述L端分压电路1中分压电阻R1、R2、R3、R4、R5相互串联并接地，滤波电容C1和分压电阻R5相互并联；所述N端分压电路2中分压电阻R6、R7、R8、R9、R10相互串联并接地，滤波电容C2和分压电阻R10相互并联。

进一步的，所述偏置电压电路3中5V电压端和分压电阻R11、R12相互串联并接地，滤波电容C3和分压电阻R12相互并联。

进一步的，所述运算放大器U1设置有5脚、6脚、7脚，其中5脚为同相端，6脚为反相端，7脚为输出端；所述分压电阻R13一端与偏置电压电路3连接，另一端与5脚相连；所述分压电阻R14一端与L端分压电路1连接，另一端与5脚相连；所述分压电阻R15一端与N端分压电路2连接，另一端与6脚相连；所述分压电阻R16一端6脚电性连接，另外一端和7脚电性连接；所述分压电阻R17一端和7脚电性连接，另外一端和滤波电容C4电性连接。

进一步的，所述运算放大器U1的型号为LTC722。

工作原理：L端分压电路1的作用是采集交流L线上的电压，其中分压值为：

N端分压电路2的作用是采集交流N线上的电压，其中分压值

L端分压电路1、N端分压电路2的分压电阻R1和R6取值相同，R2和R7取值相同，R3和R8取值相同，R4和R9取值相同，R5和R10取值相同。

偏置电压电路3的作用是给交流采集信号提供正偏值，其中偏值电压为：

其中R11和R12电阻取值相同。

差分放大电路4的作用是将交流电压L,N线经过分压后的电压信号，进行差分放大计算，并加入偏值电压，将交流信号转换为直流信号，方便后端的处理器采集交流信号；其中R14和R15取值相同，R13和R16取值相同；所以采用输出电压：

化解后为：

代入公式后得：

根据通过选择不同的分压电阻和差分放大电阻的阻值和精度，可以对不同电压或者频率的交流电压进行精准采样处理。

本申请所提供的采样电路特别是指在汽车车载逆变器中用于输出交流采样的电路，是在对现有的汽车电子产品做出的有益改进，具有非常重要的实际推广意义。逆变器输出波动太大时，有可能会损耗用户用电设备，所以逆变器输出电压必须通过电压采样电路，来进行控制。目前交流电压输出电压采样多采用电压互感器来实现，但是电压互感器价格较高，采样精度低。所有需要一种新的交流电压的采样电路，来解决交流电压采样的价格高，精度低的问题。需要很高的经济效益。

当然，对于各个领域交流输出的产品，如果需求交流采样电路，都可以使用本实用新型中一种交流电压的采样电路，只要其结构相似，功能相同，都在本专利的保护范围内，在此不再赘述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种交流电压的采样电路，其特征在于：包括L端分压电路(1)、N端分压电路(2)、偏置电压电路(3)以及差分放大电路(4)，所述差分放大电路(4)与L端分压电路(1)、N端分压电路(2)、偏置电压电路(3)电性连接；所述L端分压电路(1)由分压电阻R1、R2、R3、R4、R5和滤波电容C1组成，所述N端分压电路(2)由分压电阻R6、R7、R8、R9、R10和滤波电容C2组成，所述偏置电压电路(3)由分压电阻R11、R12和滤波电容C3组成，所述差分放大电路(4)由分压电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、运算放大器U1和滤波电容C4组成。

2.根据权利要求1所述的一种交流电压的采样电路，其特征在于：所述L端分压电路(1)中分压电阻R1、R2、R3、R4、R5相互串联并接地，滤波电容C1和分压电阻R5相互并联；所述N端分压电路(2)中分压电阻R6、R7、R8、R9、R10相互串联并接地，滤波电容C2和分压电阻R10相互并联。

3.根据权利要求1所述的一种交流电压的采样电路，其特征在于：所述偏置电压电路(3)中5V电压端和分压电阻R11、R12相互串联并接地，滤波电容C3和分压电阻R12相互并联。

4.根据权利要求1所述的一种交流电压的采样电路，其特征在于：所述运算放大器U1设置有5脚、6脚、7脚，其中5脚为同相端，6脚为反相端，7脚为输出端；所述分压电阻R13一端与偏置电压电路(3)连接，另一端与5脚相连；所述分压电阻R14一端与L端分压电路(1)连接，另一端与5脚相连；所述分压电阻R15一端与N端分压电路(2)连接，另一端与6脚相连；所述分压电阻R16一端6脚电性连接，另外一端和7脚电性连接；所述分压电阻R17一端和7脚电性连接，另外一端和滤波电容C4电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种交流电压的采样电路，其特征在于：所述运算放大器U1的型号为LTC722。

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