[实用新型]隔离型电网瞬变检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电能质量检测装置，特别是公开一种隔离型电网瞬变检测装 置，应用在计算机等数字电子产品中。

背景技术

随着诸如计算机等数字电子产品的大量涌现和使用，大量电子设备使用时不断产 生瞬变干扰馈入电网，而电子设备由于电网的瞬变干扰而导致工作失常。因此，电能质量评 价中，电网瞬变是一项不可忽略的评价指标，而对电网瞬变的检测是十分必要的。

由于电网瞬变脉冲宽度一般为1～20μS，幅度可高至2500V，因此对检测技术的要 求较高，例如当脉冲宽度短至1μS时就要求检测设备能够及时采样瞬变脉冲并储存，在此过 程中，高幅度的电压对衰减电路的要求，以及脉冲可能带来的干扰是需要考虑的因素。

现有的电能质量检测装置通常仅能测量电网频率、电压与电流有效值、功率和谐 振分析等，并不具有对电网瞬变的检测功能。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有的电能质量检测装置所存在的缺陷，而公开一 种可检测脉冲宽度低，电压幅度高，记录其电网瞬变的瞬变极性、瞬变幅度和瞬变相位，并 能把检测数据送入互联网的隔离型电网瞬变检测装置。

本实用新型是这样实现的：一种隔离型电网瞬变检测装置，包括正瞬变采样电路， 第一采样保持电路，负瞬变采样电路，第二采样保持电路，交流电上升沿采集电路，正瞬变 检测电路，负瞬变检测电路，放电电路，充电电路，微处理器，共用驱动电路，时钟芯片，非易 失性存储器和RS232接口，其特征在于：所述的正瞬变采样电路的输入端与电网相线连接， 从电网相线采样正瞬变，对其衰减并输出衰减后的正瞬变电压；所述的第一采样保持电路 的一端与正瞬变采样电路的输出端连接，另一端连接电网中线，用于保持衰减后的正瞬变 电压；所述的负瞬变采样电路的输入端与电网相线连接，从电网相线采样负瞬变，对其衰减 并输出衰减后的负瞬变电压；所述的第二采样保持电路的一端与负瞬变采样电路的输出端 连接，另一端连接电网中线，用于保持衰减后的负瞬变电压；所述的交流电上升沿采集电路 的输入端与电网相线连接，用于检测交流电上升沿并据此输出第三中断信号；所述的正瞬 变检测电路的输入端与电网相线连接，用于响应正瞬变，通过光耦合器输出第一中断信号； 所述的负瞬变检测电路的输入端与电网相线连接，用于响应负瞬变，通过光耦合器输出第 二中断信号；所述的放电电路连接在第一采样保持电路的一端与电网中线之间，通过光耦 合器接收第一控制信号而对第一采样保持电路放电；所述的充电电路连接在第二采样保持 电路的一端与正电压源之间，通过光耦合器接收第二控制信号而对第二采样保持电路充 电；所述的微处理器的二计数口通过二光耦合器分别与第一采样保持电路的V/F电压频率 转换器的一端和第二采样保持电路的V/F电压频率转换器的一端连接，微处理器的中断口 通过光耦合器分别与交流电上升沿采集电路、正瞬变检测电路和负瞬变检测电路的输出端 连接，微处理器的I/O口通过二光耦合器分别与放电电路和充电电路的控制端连接；所述的 微处理器响应第三中断信号而开始计时，微处理器响应第一中断信号或第二中断信号而从 二计数口采样正瞬变电压或负瞬变电压并停止计时，且在采样结束后通过光耦合器输出第 一控制信号或第二控制信号给放电电路或充电电路。所述的正瞬变采样电路包括互相串联 的一电阻、一电容和一正向连接的二极管；所述的第一采样保持电路由电容构成；所述的负 瞬变采样电路包括互相串联的一电阻、一电容和一反向连接的二极管；所述的第二采样保 持电路由电容构成。所述的交流电上升沿采集电路包括依次串联在电网相线与电网中线之 间的一电阻和一反向连接的稳压管，还包括一第一驱动电路，第一驱动电路的输入端与交 流电上升沿采集电路的电阻与稳压管的连接端连接，第一驱动电路的输出端通过光耦合器 输出第三中断信号。所述的正瞬变检测电路包括依次串联在电网相线与电网中线之间的一 电容、一正向连接的二极管和一电阻，还包括一第二驱动电路，第二驱动电路的输入端与正 瞬变检测电路的二极管与电阻的连接端连接，第二驱动电路的输出端通过光耦合器输出第 一中断信号。所述的共用驱动电路是异或电路，共用驱动电路的一输入端与交流电上升沿 采集电路的电阻与稳压管的连接端连接，共用驱动电路的另一输入端与正瞬变检测电路的 二极管与电阻的连接端连接，共用驱动电路的输出端通过光耦合器输出第三中断信号和第 一中断信号。所述的负瞬变检测电路包括第一电阻，反向串联的第一稳压管和第二稳压管， 依次串联的正向连接的二极管、第二电阻和第三电阻，依次串联的电容和第四电阻，以及反 相器；所述的第一电阻的一端连接在一恒压源上；所述的反向串联的第一稳压管和第二稳 压管，其串联电路的一端与第一电阻的另一端连接，串联电路的另一端与电网中线连接；所 述的依次串联的正向连接的二极管、第二电阻和第三电阻，其串联电路的一端与第一电阻 的另一端连接，串联电路的另一端与电网中线连接；所述的依次串联的电容和第四电阻，其 串联电路的一端与电网相线连接，串联电路的另一端与第二电阻和第三电阻的连接端连 接；所述的反相器的一端与第二电阻和第三电阻的连接端连接，反相器的另一端输出第二 中断信号。所述的时钟芯片与微处理器连接，用以实时计时；所述的非易失性存储器与微处 理器连接。所述的微处理器输出的第一控制信号通过电阻经光耦合器初级到地，光耦合器 次级与电阻连接到第一采样保持电路；所述的微处理器输出的第二控制信号通过电阻经光 耦合器初级到地，光耦合器次级与电阻连接到第二采样保持电路。所述的交流电上升沿采 集电路的输出通过光耦合器初级并经电阻到地，光耦合器次级与电阻输出微处理器的第三 中断信号；所述的正瞬变检测电路的输出通过光耦合器初级并经电阻到地，光耦合器次级 与电阻输出微处理器的第一中断信号；所述的负瞬变检测电路的输出通过光耦合器初级并 经电阻到地，光耦合器次级与电阻输出微处理器的第二中断信号。所述的第一采样保持电 路的一端与V/F电压频率转换器连接，V/F电压频率转换器的频率输出端通过光耦合器初级 并经电阻到地，光耦合器次级与电阻连接微处理器的计数口，采样正瞬变电压；所述的第二 采样保持电路的一端与V/F电压频率转换器连接，V/F电压频率转换器的频率输出端通过光 耦合器初级并经电阻到地，光耦合器次级与电阻连接微处理器的计数口，采样负瞬变电压。