[发明专利]隔离式直流高压检测方法及检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流电压检测，更具体的说涉及一种隔离式直流高压检测方法及检测电路。

背景技术

目前，大量设备是由直流高压电源驱动的，这些设备的正常运转往往是在控制系统的控制下进行。控制系统在控制这些设备时，需要监视给设备提供能量的高压驱动电源的电压。当高压电源电压在正常范围之内时，控制系统才控制这些设备正常运行，若高压电源电压高于或低于正常范围，控制系统会停止设备的运行，并发出报警信息。在这一过程中，直流高压检测方法对于控制系统的可靠控制至关重要。

直流高压检测环节首先要保证检测信号的正确性；另外，直流高压检测环节一侧连接高压设备，另一侧连接低电压的控制系统，为保证控制系统的安全，它必须具有良好的高、低压侧的电气隔离特性；再者，直流高压检测环节应该结构简单，以节约生产成本。

现有的直流高压检测方法及检测电路，常用的一种是经分压电路按比例转变为低电压后送入比较器与参考信号进行比较以达到高压检测的目的。这种直流高压检测方法的缺点是：高、低压侧必须共地，无法实现高、低压侧间良好的电气隔离特性。

现有技术中还有一种直流高压检测方法采用光电或磁隔离方式来实现高、低压侧间的电气隔离。这种检测方法虽然能达到高、低压侧间的电气隔离，但其结构都比较复杂，生产成本较高。

发明内容

针对现有直流高压检测方法及检测电路不具有良好电气隔离特性、结构复杂和生产成本高的问题，本发明的目的在于提供一种隔离式直流高压检测方法及检测电路，具有良好的电气隔离性能、结构简单和生产成本低的特点。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种隔离式直流高压检测方法，其特征在于：采用电阻分压电路、光电耦合器以及对检测信号进行调理的信号调理电路组成隔离式直流高压检测电路。

本发明还提供一种隔离式直流高压检测电路，其特征在于：采用电阻分压电路、光电耦合器以及对检测信号进行调理的信号调理电路组成。

所述的电阻分压电路由耐高压电阻R1和可调电阻R2串联而成。

所述的耐高压电阻R1至少由一个构成。

所述的耐高压电阻R1和可调电阻R2串联后连接到被测高压电路的正、负极两端。

所述可调电阻R2上的分压作为光电耦合器的输入。

所述的光电耦合器的正负两个输入端中，正极端连接到R2的高电位端，负极端连接到R2的低电位端。

所述光电耦合器可以是普通光电耦合器，也可以是低输入电流高增益光电耦合器。

所述的光电耦合器输出端与信号调理电路输入端连接。

本发明的工作原理是：当高压侧电压低于额定值时，可调电阻R2上的分压较低，流过光电耦合器输入二极管的电流较小，二极管不发光或发光强度太弱不足以使光电耦合器中的光敏器件饱和导通，光电耦合器两输出端断开；当高压侧电压高于额定值时，可调电阻R2上的分压较高，流过光电耦合器输入二极管的电流较大，二极管的发光强度足够强时，光电耦合器中的光敏器件饱和导通，光电耦合器两输出端闭合，两输出端的电位基本一致。光电耦合器两个输出端的断开与闭合两种状态，在信号调理电路的作用下转换为高、低两种不同的输出电平，从而达到检测的目的。

与现有直流高压检测方法相比，本发明具有的有益效果是：

一、本发明提供的隔离式直流高压检测方法及检测电路，采用电阻分压电路、光电耦合器以及对检测信号进行调理的信号调理电路组成隔离式直流高压检测电路。电阻分压电路由耐高压电阻R1和可调电阻R2串联而成；高压电阻R1和可调电阻R2串联后连接到被测高压的正、负极两端；普通可调电阻R2上的分压作为光电耦合器的输入。高、低压侧间具有耐高压电阻R1和光电耦合器，实现了双重隔离功能；高、低压侧间没有任何的电气连接，能充分保证低压侧控制系统的安全工作。

二、本发明提供的隔离式直流高压检测方法及检测电路，仅由光电耦合器及若干电阻组成，因此结构简单，而且所采用的元器件皆为常用元器件，生产成本低。

三、调节可调电阻R2的阻值可以方便的调整高压额定值的大小，可适用于不同直流高压电路检测。

附图说明

图 1 是本发明采用普通光电耦合器TLP521-1的一种实施电路结构图。

图2是本发明采用低输入电流高增益光电耦合器6N139的一种实施电路结构图。

图3 是光电耦合器TLP521-1输入端二极管伏安特性图。

图4 是光电耦合器6N139输入端二极管伏安特性图。