[实用新型]继电保护测试仪用电压功率放大模块

说明书

本实用新型提出了一种继电保护测试仪用电压功率放大模块，包括前置输入级、互补中间级及功率输出级，功率输出级包括MOS管T1、MOS管T2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R8、三极管Q1、三极管Q2及比较器U1。本实用新型的功率输出级在传统热切断保护电路的基础上，通过镜像源将采样电流在电阻R3上生成的变化速度慢的电压信号转换成变化速度快的电压信号，输出给比较器U1，使比较器工作在小信号模式，减少了延时，热切断保护更加及时。

技术领域

本实用新型涉及继电保护测试仪技术领域，尤其涉及一种继电保护测试仪用电压功率放大模块。

背景技术

继电保护测试仪为一种智能电力设备，可对各种继电器(如电流、阻抗、差动)和微机保护进行鉴定，并可模拟各种复杂的瞬时性、永久性故障进行试验。测试仪可根据实验需要产生保护所需的各种电压、电流、相位、频率信号。继电保护测试仪主要包括主机通信单元、数字信号产生单元、逻辑控制单元、D/A转换单元、功率放大单元、开入开出单元等。其中，功率放大单元包括电压功率放大及电流功率放大两部分，分别将模拟小信号进一步放大，以得到继电保护测试所需的各种交直流电压电流信号。

继电保护测试仪的电压功率放大部分通常包括前置输入级、互补中间级及功率输出级，功率输出级通常采用MOS管构成，由于电路在某些环境下可能发生电压输出短路，必须对MOS管进行热切断保护。传统的热切断保护是在MOS管的漏极或源极串联一个电阻，若MOS管的输出电压过大，正或负半周电流在电阻上产生的压降分别送至两路比较器输出一个触发信号，控制晶体管驱动固态继电器切断电源并驱动蜂鸣器报警。由于电压在电阻上产生的变化慢，造成比较器延时较大，MOS管的热切断保护不及时。

实用新型内容

有鉴于此本实用新型提出了一种继电保护测试仪用电压功率放大模块，以解决传统继电保护测试仪用电压功率放大模块热切断保护不及时的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种继电保护测试仪用电压功率放大模块，包括前置输入级、互补中间级及功率输出级，功率输出级包括MOS管T1、MOS管T2、电阻R1及电阻R2，电源+Vcc连接MOS管T1的漏极，MOS管T1的源极依次经电阻R1、电阻R2连接MOS管T2的漏极，电源-Vcc连接MOS管T2的源极；

功率输出级还包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R8、三极管Q1、三极管Q2及比较器U1；

电阻R3串联接入电阻R1与电阻R2之间，电阻R2与电阻R3的公共端连接负载，电源+Vcc经电阻R4连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极经电阻R5接地，电阻R1与电阻R3的公共端连接三极管Q1的发射极，三极管Q1的集电极还连接三极管Q1的基极，三极管Q1的基极还连接三极管Q2的基极；

电源+Vcc经电阻R6连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极还经电阻R8连接比较器U1的反相输入端，比较器U1的同相输入端接入参考电压，比较器U1的输出端连接继电保护测试仪的固态继电器驱动。

可选的，功率输出级还包括二极管D1，二极管D1接入电阻R1、R3的公共端与三极管Q1发射极之间，电阻R1、R3的公共端依次经二极管D1的正极、二极管D1的负极连接三极管Q1的发射极。

可选的，功率输出级还包括电阻R7，电阻R7接入电阻R6与三极管Q2的集电极之间，电阻R6与电阻R7的公共端经电阻R8连接比较器U1的反相输入端。

可选的，前置输入级包括运算放大器U2、电阻R9、电阻R10、电阻R11及电阻R12；

电阻R2与电阻R3的公共端还经电阻R11连接运算放大器U2的反相输入端，电阻R11与运算放大器U2反相输入端的公共端经电阻R12接地，运算放大器U2的同相输入端依次经电阻R10、电阻R9接地，电阻R10与电阻R9的公共端接入继电保护测试仪内产生的模拟小信号，运算放大器U2的输出端连接互补中间级的输入端。