CN217739289U - 一种用于ftu的直流采样电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于FTU的直流采样电路，包括依次设置的：电压采集电路，用于采集电压；降压电路，用于降低前级电路电压；第一双运放电路，用于放大前级电路电压；光电耦合器电路，用于隔离电流；第二双运放电路，用于将前级电路输入的电流运放为输出电压。本实用新型工作时，通过电压采集电路采集电压，采集的电压经过降压电路降压后，输出至第一双运放电路，第一双运放电路对输入的电压进行两次放大后至光电耦合器电路，光电耦合器电路隔离电流，并输出至第二双运放电路，第二双运放电路将输入的电流运放为输出电压，再经过一次电流隔离后输出，相比其它直流采样方式，响应快、精度高、抗干扰能力强等优势。
Description
技术领域
本实用新型属于高压开关保护控制系统技术领域，具体为一种用于FTU的直流采样电路。
背景技术
用户对于电网质量要求的不断提高，使得行业内厂家需要不断提升所生产的设备对于电网的实时监测的能力，随着配网行业户外柱上断路器配套的FTU 的广泛运用，要求装置在线路无压的情况下，要求控制器可以提供开关储能所需能量并自主供电一定时长，于是使用一种采样电路对于装置内部的后备电源电压的监测也应运而生。
现有的FTU直流采样电路采集电压，反应慢、精度低、抗干扰能力差，不能满足现有的使用需求。
发明内容
本实用新型提供一种用于FTU的直流采样电路，响应快、精度高、抗干扰能力强。
本实用新型是这样实现的，一种用于FTU的直流采样电路，包括依次设置的：电压采集电路，用于采集电压；降压电路，用于降低前级电路电压；第一双运放电路，用于放大前级电路电压；光电耦合器电路，用于隔离电流；第二双运放电路，用于将前级电路输入的电流运放为输出电压。
优选的，所述电压采集电路包括熔断器Fu1，所述熔断器Fu1用于防止电路过载。
优选的，所述降压电路包括包括电阻R89和电阻R95，所述电阻R89和所述电阻R95串联后接入所述电压采集电路正负级之间。
优选的，所述第一双运放电路包括两个相互连接的运算放大电路。
优选的，所述第一双运放电路包括电阻R93、运放U4A、运放U4B、电阻R90、电阻R91以及电容C61，所述电阻R93一端连接所述降压电路，另一端连接所述运放U4A的正向输入端；所述运放U4A8脚连接+5V电源AVDD5，4脚接地，反向输入端和输出端连接；所述电阻R91和所述电阻R90串联后连接在所述运放U4A输出端和所述运放U4B反向输入端之间；所述运放U4B反向输入端连接所述光电耦合器电路中的线性光耦U5的管脚3，正向输入端接地，输出端连接所述线性光耦U5的管脚1，所述电容C61并联在所述运放U4B反向输入端和输出端之间。
优选的，所述光电耦合器电路包括包括电阻R88以及线性光耦U5，所述电阻R88一端连接管脚2，另一端连接+5V电源AVDD5，所述线性光耦U5管脚4 接地，管脚5接地，管脚6连接第二双运放电路。
优选的，所述第二双运放电路包括电阻R86、电阻R87、电阻R92、电阻 R94、运放U6A、运放U6B以及电容C60；所述运放U6A正向输入端接地，反向输入端连接所述线性光耦管脚6，4脚接地，8脚接入+5V电源AVDD5；所述电阻R86、所述电阻R87并联在所述运放U6A的反向输入端和输出端之间，所述电阻R94一端连接所述运放U6A的输出端，另一端连接所述运放U6B的正向输入端；所述运放U6B的反向输入端和输出端连接；所述电阻R92一端连接所述运放U6B输出端，另一端为电路输出端；所述电容C60并联在所述运放U6A的反向输入端和输出端之间。
优选的，还包括滤波电路，所述滤波电路包括滤波电容C62，所述滤波电容C62一端连接第二双运放电路输出端，另一端接地。
本实用新型的有益效果为：本实用新型工作时，通过电压采集电路1采集电压，采集的电压经过降压电路降压后，输出至第一双运放电路，第一双运放电路对输入的电压进行两次放大后至光电耦合器电路，光电耦合器电路隔离电流，并输出至第二双运放电路，第二双运放电路将输入的电流运放为输出电压，再经过一次电流隔离后输出，相比其它直流采样方式响应快、精度高、抗干扰能力强等优势。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种用于FTU的直流采样电路的结构示意图。
图2为本实用新型提供的一种用于FTU的直流采样电路的电路原理图。
图中：1、电压采集电路；2、降压电路；3、第一双运放电路；4、光电耦合器电路；5、第二双运放电路；6、滤波电路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本实用新型所涉及的用于塑胶件的送料装置并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1和图2，本实施方式提供一种用于FTU的直流采样电路，包括电压采集电路1、降压电路2、第一双运放电路3、光电耦合器电路4、第二双运放电路5以及滤波电路6。
电压采集电路1用于采集电压，电源模块输出的直流电源接入此电路中，其包括熔断器Fu1,熔断器Fu1为快速熔断型，可对电路进行过载保护，在安装时，确保正负极正确，防止接反将后极电路烧坏。
降压电路2用于降低电压，使后级电路电压在允许的范围内，包括电阻R89 和电阻R95，电阻R89和电阻R95串联后接入电压采集电路1正负级之间。
第一双运放电路3用于放大前级电路电压，包括两级放大电路，具体包括，电阻R93、运放U4A、运放U4B、电阻R90、电阻R91以及电容C61。电阻R93 一端连接降压电路2，即连接在电阻R89和电阻R95之间，另一端连接运放U4A 的正向输入端；运放U4A8脚连接+5V电源AVDD5，4脚接地，反向输入端和输出端连接，电阻R91和电阻R90串联后连接在运放U4A输出端和运放U4B反向输入端之间；运放U4B反向输入端连接光电耦合器电路4中的线性光耦U5的管脚3，正向输入端接地，输出端连接线性光耦U5的管脚1，电容C61为反馈电容，并联在运放U4B反向输入端和输出端之间，利用反馈电容予以补偿，使输出电压保持稳定。运放U4A将前级降压电路2降压后的直流电压放大后进入运放U4B后再进行放大，再输出至线性光耦的管脚1。
光电耦合器电路4用于隔离前级电路电流，包括电阻R88以及线性光耦U5，电阻R88为贴片电阻，线性光耦型号为HCNR201-550E，其管脚1、管脚2用于隔离信号输入，管脚3、管脚4用于反馈、管脚5、管脚6用于输出，电阻R88 一端连接管脚2，另一端连接+5V电源AVDD5，线性光耦U5管脚4接地，管脚5 接地，管脚6连接第二双运放电路5。线性光耦U5推荐工作电流最大25mA,电阻R88阻值大于200欧姆，优选为330欧姆。
第二双运放电路5用于将前级电路输出的电流运放为输出电压，包括电阻R86、电阻R87、电阻R92、电阻R94、运放U6A、运放U6B以及电容C60；运放 U6A正向输入端接地，反向输入端连接线性光耦管脚6，4脚接地，8脚接入+5V 电源AVDD5；电阻R86、电阻R87并联在运放U6A的反向输入端和输出端之间；电阻R94一端连接运放U6A的输出端，另一端连接运放U6B的正向输入端；运放U6B的反向输入端和输出端连接，电阻R92一端连接运放U6B输出端，另一端为电路输出端；电容C60并联在运放U6A的反向输入端和输出端之间，作用和电容C61相同；线性光耦U5的输出电流流配合电阻R87和电阻R89，经过运放U6A放大得到输入电压，输出至运放U6B，运放U6B只隔离前路电流，不进行放大后输出。滤波电路6包括滤波电容C62，滤波电容C62一端连接第二双运放电路5输出端，另一端接地，可以平滑直流输出，使采集的电压更加稳定，准确。
本实用新型工作时，通过电压采集电路1采集电压，采集的电压经过降压电路2降压后，输出至第一双运放电路3，第一双运放电路3对输入的电压进行两次放大后至光电耦合器电路4，光电耦合器电路4隔离电流，并输出至第二双运放电路5，第二双运放电路5将输入的电流运放为输出电压，再经过一次电流隔离后输出，输出电压可通过AD7616芯片将采集到的数据由16位数据管脚将采集到的数据传输给CPU，CPU进行数据重组、计算等方式得到采集的直流数据，可通过液晶、调试软件、主站等方式显示出来。本实用新型电路有着比其它直流采样方式响应快、精度高、抗干扰能力强等优势。
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 (8)
1.一种用于FTU的直流采样电路，其特征在于，包括依次设置的：
电压采集电路(1)，用于采集电压；
降压电路(2)，用于降低前级电路电压；
第一双运放电路(3)，用于放大前级电路电压；
光电耦合器电路(4)，用于隔离电流；
第二双运放电路(5)，用于将前级电路输入的电流运放为输出电压。
2.根据权利要求1所述的一种用于FTU的直流采样电路，其特征在于，所述电压采集电路(1)包括熔断器Fu1，所述熔断器Fu1用于防止电路过载。
3.根据权利要求1所述的一种用于FTU的直流采样电路，其特征在于，所述降压电路(2)包括电阻R89和电阻R95，所述电阻R89和所述电阻R95串联后接入所述电压采集电路(1)正负级之间。
4.根据权利要求1所述的一种用于FTU的直流采样电路，其特征在于，所述第一双运放电路(3)包括两个相互连接的运算放大电路。
5.根据权利要求4所述的一种用于FTU的直流采样电路，其特征在于，所述第一双运放电路(3)包括电阻R93、运放U4A、运放U4B、电阻R90、电阻R91以及电容C61，所述电阻R93一端连接所述降压电路(2)，另一端连接所述运放U4A的正向输入端；所述运放U4A8脚连接+5V电源AVDD5，4脚接地，反向输入端和输出端连接；所述电阻R91和所述电阻R90串联后连接在所述运放U4A输出端和所述运放U4B反向输入端之间；所述运放U4B反向输入端连接所述光电耦合器电路(4)中的线性光耦U5的管脚3，正向输入端接地，输出端连接所述线性光耦U5的管脚1，所述电容C61并联在所述运放U4B反向输入端和输出端之间。
6.根据权利要求5所述的一种用于FTU的直流采样电路，其特征在于，所述光电耦合器电路(4)包括电阻R88以及线性光耦U5，所述电阻R88一端连接管脚2，另一端连接+5V电源AVDD5，所述线性光耦U5管脚4接地，管脚5接地，管脚6连接第二双运放电路(5)。
7.根据权利要求6所述的一种用于FTU的直流采样电路，其特征在于，所述第二双运放电路(5)包括电阻R86、电阻R87、电阻R92、电阻R94、运放U6A、运放U6B以及电容C60；所述运放U6A正向输入端接地，反向输入端连接所述线性光耦管脚6，4脚接地，8脚接入+5V电源AVDD5；所述电阻R86、所述电阻R87并联在所述运放U6A的反向输入端和输出端之间，所述电阻R94一端连接所述运放U6A的输出端，另一端连接所述运放U6B的正向输入端；所述运放U6B的反向输入端和输出端连接；所述电阻R92一端连接所述运放U6B输出端，另一端为电路输出端；所述电容C60并联在所述运放U6A的反向输入端和输出端之间。
8.根据权利要求7所述的一种用于FTU的直流采样电路，其特征在于，还包括滤波电路(6)，所述滤波电路(6)包括滤波电容C62，所述滤波电容C62一端连接第二双运放电路(5)输出端，另一端接地。
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