[实用新型]配电终端交流采样电路

说明书

本实用新型公开了一种配电终端交流采样电路，包括电压采样回路、电流采样回路、MCU，其中，所述电压采样回路用于输入强电电压信号，经所述电压采样回路转换为弱电电压信号后，输出到所述MCU；所述电流采样回路用于输入强电电流信号，经所述电流采样回路转换为弱电电流信号后，输出到所述MCU；所述MCU中包括∑‑Δ数模转换单元，所述弱电电压信号和弱电电流信号被输入到∑‑Δ数模转换单元进行∑‑Δ数模转换，获得电压和电流的数字采样信号。与现有技术相比，根据本实用新型的基于带PGA功能的∑‑ΔADC和微型电压电流互感器的配电终端交流采样电路，大幅简化电路、降低成本，电路可靠性也得到提高，采样性能完全满足配电终端交流采样的要求。

技术领域

本实用新型涉及配电自动化终端的交流采样，特别涉及一种配电终端交流采样电路。

背景技术

配电自动化终端一般需要对配电网线路的电压、电流信号进行实时采集，以判别配电网的运行情况。

在现有的配电自动化终端中，交流采样电路原理如图1所示，互感器选用了集成负载电阻和调节电路的高精度互感器；为匹配互感器输出信号和信号采集电路(ADC)的输入信号，需要用高性能运算放大器对信号进行调节；信号采集电路选用7路同步采样16-18bits多路同步采样逐次比较型ADC实现，器件采样速率达到200ksps。

配电自动化终端交流采样的核心集成器件是模数转换器(ADC),当前的厂家选用的基本上是逐次比较型的ADC，其成本较高。因选用的ADC的输入信号电压范围为±5V,从互感器输出的信号需要进行适当的调节才可以输入到ADC器件中，信号调节电路一般由高性能运算放大器实现。互感器也采用直接二次输出型的高精度互感器，即集成负载电阻和调节电路的互感器。

从以上分析可知，现有的配电终端交流采集电路方案的电路复杂、成本高、器件性能远超过配电终端的配电交流采集性能指标的要求。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种配电终端交流采样电路，包括电压采样回路、电流采样回路、MCU，其中，所述电压采样回路用于输入强电电压信号，经所述电压采样回路转换为弱电电压信号后，输出到所述MCU；所述电流采样回路用于输入强电电流信号，经所述电流采样回路转换为弱电电流信号后，输出到所述MCU；所述MCU中包括∑-Δ数模转换单元，所述弱电电压信号和弱电电流信号被输入到∑-Δ数模转换单元进行∑-Δ数模转换，获得电压和电流的数字采样信号。

在一优选的实施方式中，所述电压采样回路包括限流电阻(R3、R4、R5、R9、R10)、电压互感器(T1)、取样电阻(R8)、第一低通滤波电路(R7、C3)、第一滤波电路(R6、C2)、第二滤波电路(R1、C1、R2)，其中，所述强电电压信号通过限流电阻后(R3、R4、R5、R9、R10)，输入到所述电压互感器(T1)的一次侧输入端，所述限流电阻(R3、R4、R5、R9、R10)包含多个电阻器；所述电压互感器(T1)的二次侧输出端连接到所述取样电阻的两端(R8)；所述第一滤波电路(R6、C2)包括第一电容(C2)和第一电阻(R6)，所述取样电阻(R8)的一端连接到所述第一电容(C2)的一端，所述第一电容(C2)的另一端接地，所述第一低通滤波电路(R7、C3)连接倒所述取样电阻(R8)的两端和第一电阻(R6)的一端，所述第一电阻(R6)的另一端连接到所述MCU；所述第二滤波电路(R1、C1、R2)连接到所述MCU，其中包括第二低通滤波电路(R1、C1)以及串联电阻(R2)。