[发明专利]抑制直流电能表在电快速脉冲群误差检测的抗干扰电路

说明书

本发明公开了一种抑制直流电能表在电快速脉冲群误差检测的抗干扰电路，包括脉冲群接收电路，光耦隔离电路、FPGA芯片和数字滤波器，脉冲群接收电路用于解调和抑制电路输入的干扰脉冲群和待测脉冲叠加后的实际脉冲群，脉冲群接收电路包括依次连接的LC低通滤波器、电平上拉电路和波形整形电路。此电路可有效抑制脉冲群传导到标准源低压部分，在杂乱的脉冲群信号下分离出有效的电能能量脉冲。

技术领域

本发明属于直流电能表检测领域，具体涉及一种抑制直流电能表在电快速脉冲群误差检测的抗干扰电路。

背景技术

直流电能表在直流充电桩、直流屏、太阳能供电、电信基站、地铁等场合越来越多，而这些场合有的处于强电磁环境下，对其运行可靠性带来很高要求。因此需要对直流电能表的电磁兼容试验性能提出更高的要求。

目前直流电能表在电磁兼容环境下误差检定实验是采用调压器逆变为直流给直流电能表提供信号，外加辅助标准表与直流电能表进行数值比对。而电快速脉冲群施加时调压器能够抑制脉冲群，但辅助标准表需要附加脉冲群抑制电路，记录直流电能表电压数值和二次转换电压数据，换算出直流功率值，再换算出直流能量值，然后计算出直流电能表的电能误差。

以上方案存在很多不确定因素。首先误差经过两级以上的换算，存在很大的观察误差，不能够直接通过电压值得出电能误差值；其次辅助标准表能够抑制脉冲群干扰，在此种环境下误差有多大，存在疑问。

综上所述，直流电能表在电磁环境下检测误差，目前条件下存在很多人为干预因素和假定可靠因素，在电快速脉冲群干扰下对直流电能表的误差检测没有很好的方案解决。

发明内容

本发明的目的是在于克服上述现有技术的缺点，提供一种抑制脉冲群传导到标准源低压部分，在杂乱的脉冲群信号下分离出有效的电能能量脉冲的电路，此电路在电快速脉冲群干扰环境下，用直流标准源检测直流电能表误差时能防止脉冲群对直流标准源干扰。

为实现上述目的，该抑制直流电能表在电快速脉冲群误差检测的抗干扰电路包括脉冲群接收电路，光耦隔离电路、FPGA芯片和数字滤波器，脉冲群接收电路用于解调和抑制电路输入的干扰脉冲群和待测脉冲叠加后的实际脉冲群，脉冲群接收电路包括依次连接的LC低通滤波器、电平上拉电路和波形整形电路，波形整形电路包括电压比较器和为电压比较器提供基准电压的基准电压供电电路，LC低通滤波器用于去除或者削弱脉冲群中100kHz以上的脉冲干扰；光耦隔离电路包括高速光电隔离芯片，高速光电隔离芯片的左侧与波形整形电路中电压比较器的两输出端电连接，高速光电隔离芯片的右侧与所述FPGA芯片电连接，光耦隔离电路用于电气隔离所述脉冲群接收电路和FPGA芯片，避免干扰脉冲群的能量直接冲击FPGA芯片造成不可逆损坏；所述FPGA芯片用于滤除100kHz～ 1kHz内的干扰脉冲信号，在通过多次采样叠加脉冲信号，识别出实际的脉冲信号，将1kHz以下的待测脉冲送入数字滤波器中；所述数字滤波器用于通过积分原理，区分出实际脉冲群中突发脉冲和实际脉冲，去除突发脉冲，留存实际脉冲。

作为优选的技术方案，所述LC低通滤波器的脉冲输入端上依次串联有电阻和电容，LC低通滤波器可设定临界频率，临界频率的计算公式为LC低通滤波器可滤除临界频率以上的高频分量，保留临界频率以下的低频分量。

作为优选的技术方案，所述LC低通滤波器内还设有串联在电容后的TVS管， TVS管用于在电路中出现电压超过器件额定值时进行快速泄放，保护后级的电平上拉电路和波形整形电路。

作为优选的技术方案，所述电容和TVS管的两端并联有电阻，电阻起到保险丝的作用，当输入信号误接到强电信号，起保护作用。

作为优选的技术方案，所述电平上拉电路包括一个外接的5V直流电压源， 5V直流电压源经由电阻、电阻、电阻后产生5V的上拉信号，上拉信号同时电连接到所述电压比较器的两个正向输入端。