[发明专利]调制式直流电压互感器

说明书

技术领域

 本发明属于电气隔离的直流电压检测领域，具体涉及一种调制式直流电压互感器。 

背景技术

在变频器、变频电源、智能电源等低压电器上往往要测量直流电压，这些电压一般处于动力线一端，具有较高的电压（300-1000V），控制电路一般需要与动力线路隔离。目前，控制电路隔离测量直流电压主要是采用图1中所述的方法，即直流电压输入经线性恒流电路、线性光耦、电流电压转换电路而输出，这种传统的方法隔离度不是很理想，而且测量结果的线性度较差。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种隔离度高、线性度好的调制式直流电压互感器。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种调制式直流电压互感器，包括脉冲发生器、调制电路、微电流互感器T1和同步整流电路；

所述脉冲发生器用于产生方波，并通过两个输出引脚输出交替的方波信号；所述同步整流电路用于将脉冲交变电压转换成直流电压输出；

所述调制电路包括第一光电耦合器U3和第二光电耦合器U4，第一光电耦合器U3的发射光体的一引脚外接电阻后与脉冲发生器的第一输出引脚相连，另一引脚接地；第一光电耦合器U3的接收光体的一引脚外接第一电阻R2后与直流电压输入端的正极相连，另一引脚与直流电压输入端的负极相连；第二光电耦合器U4的发射光体的一引脚外接电阻后与脉冲发生器的第二输出引脚相连，另一引脚接地；第二光电耦合器U4的接收光体的一引脚外接第二电阻R4后与直流电压输入端的正极相连，另一引脚与直流电压输入端的负极相连；

微电流互感器T1的初级线圈串接在第一电阻R2和第二电阻R4之间，微电流互感器T1的次级线圈与取样电阻R3并联，取样电阻R3与同步整流电路相连。

进一步的，第一光电耦合器U3的接收光体的两个引脚之间连接有第一保护稳压管D1；第二光电耦合器U4的接收光体的两个引脚之间连接有第二保护稳压管D2。

进一步的，所述同步整流电路包括4个模拟开关，其中两个模拟开关的控制端与 脉冲发生器的第一输出引脚相连；另两个模拟开关的控制端与 脉冲发生器的第二输出引脚相连。

进一步的，所述脉冲发生器为一可产生交替方波信号的脉冲发生电路或者MCU。

本发明的有益效果在于：

本发明由硬件电路实现对被测直流电压进行调制，使其变成交变的电流信号，再经交流电流互感器（微电流互感器T1）转换传递信号至次级，次级对交流信号进行同步线性整流还原成被测电压的类比值，即可实时精确地测量初级的直流电压。本发明中的初级电路不需要提供辅助电源与精密模拟器件，比较容易实现高压隔离与线性直流电压测量，实现结构简单、成本低、线性良好的直流电压隔离测量的目的；可以取代传统的电路以获得更高的经济效益。

本发明与传统线性光耦隔离方式相比的具体结果如下：