一种互感器双极性信号变换电路的制作方法

一种互感器双极性信号变换电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种信号采集电路，尤其是涉及继电保护的信号采集电路。
【背景技术】
[0002]继电保护系统通过衔接输变电系统，完成用户侧电力供应的相关电力保护工作，其保护动作的依据为电流互感器或电压互感器输出的信号强弱，通过判断这种信号强弱加以判据分析而进行故障线路的切除从而保护用电侧设备及人员的安全。由于电流互感器和电压互感器输出的信号为交流信号，在采集系统中往往含有正负双极性，这就需要采集系统前端加专用模数转换芯片或者加运放进行电平抬升变换，直接增加了系统的应用成本。

【发明内容】

[0003]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种互感器双极性信号变换电路，其所采取的技术方案为:
[0004]包括3V基准电路、二级1.8V基准电路、RC滤波电路和电压抬升转换电路，常用互感器感应输出含有正负双极性的交流小信号，该交流小信号先经过RC滤波电路滤去高频干扰信号，然后经过电压抬升转换电路进行交流电压抬升转换，最终转换为普通单片机可接收的正电压信号，3V基准电路输出的3V电压作为二级1.8V基准电路的电源，二级1.8V基准电路输出的1.8V电压作为交流小信号的抬升电压源。
[0005]所述3V基准电路由VDD5V和U002以及电容C006、C007、C008、C009组成，其中C006和C007并接为VDD5V输入滤波，C008和C009并接为3V输出滤波，U002采用REF193芯片；所述二级1.8V基准电路由UOOl和磁珠FB002、FB003以及电容C002、C003、C004组成，其中FB002接3V输入电源，FB003接UOOl输出端，C003、C004并接到UOOl输入端且与FB002为3V输入滤波，C002连到UOOl输出端且与FB003为1.8V输出滤波，UOOl采用ISL60002CIH318Z芯片；所述RC滤波电路由磁珠FB001和电容C005组成，磁珠FB001 —端接互感器输出端，其另一端接电容C005 ;所述电压抬升转换电路由高精度电阻R001、R002、R003、R004组成，其中R001、R002、R003依次串接，电阻ROOl的输入端连接磁珠FB001的输出端，其输出端连接R002的输入端，R002和R004的的输出端同时连接R003的输入端，R004的输入端连接FB003的输出端，R003的输出端连接接数据采集主芯片。
[0006]本实用新型的转换后的输出信号，可直接流入信号采集系统的主芯片，主芯片通过本电路的转换比例关系，计算互感器的真实输入信号的大小，从而判断一次设备的电流电压变化情况进行配电侧的电力保护。
[0007]本实用新型创新了常用的运放转换电路，可使相关的方案省去运放的成本，同时给运放供电的电源输出也可以省去，大幅降低相关的信号采集类产品的成本，同时精度经过实际验证满足同类产品的要求。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本实用新型详细说明。
[0010]该电路包括3V基准电路、二级1.8V基准电路、RC滤波电路和电压抬升转换电路，常用互感器感应输出含有正负双极性的交流小信号，该交流小信号先经过RC滤波电路滤去高频干扰信号，然后经过电压抬升转换电路进行交流电压抬升转换，最终转换为普通单片机可接收的正电压信号，3V基准电路输出的3V电压作为二级1.8V基准电路的电源，二级1.8V基准电路输出的1.8V电压作为交流小信号的抬升电压源。
[0011]如图1所示，所述3V基准电路由VDD5V和U002以及电容C006、⑶07、C008、C009组成，其中C006和C007并接为VDD5V输入滤波，C008和C009并接为3V输出滤波，U002采用REF193芯片；所述二级1.8V基准电路由UOOl和磁珠FB002、FB003以及电容C002、C003、C004组成，其中FB002接3V输入电源，FB003接UOOl输出端，C003、C004并接到UOOl输入端且与FB002为3V输入滤波，C002连到UOOl输出端且与FB003为1.8V输出滤波，UOOl采用ISL60002CIH318Z芯片；所述RC滤波电路由磁珠FB001和电容C005组成，磁珠FB001一端接互感器输出端，其另一端接电容C005 ;所述电压抬升转换电路由高精度电阻R001、R002、R003、R004组成，其中ROO1、R002、R003依次串接，电阻ROOl的输入端连接磁珠FB001的输出端，其输出端连接R002的输入端，R002和R004的的输出端同时连接R003的输入端，R004的输入端连接FB003的输出端，R003的输出端连接接数据采集主芯片。
[0012]二级1.8V基准电路输出的1.8V电压同时并联接到数据采集系统的模数转换通道，主芯片可通过采集1.8V基准电压进行其他采集通道的校准。
【主权项】
1.一种互感器双极性信号变换电路，包括3V基准电路、二级1.8V基准电路、RC滤波电路和电压抬升转换电路，其特征在于:常用互感器感应输出含有正负双极性的交流小信号，该交流小信号先经过RC滤波电路滤去高频干扰信号，然后经过电压抬升转换电路进行交流电压抬升转换，最终转换为普通单片机可接收的正电压信号，3V基准电路输出的3V电压作为二级1.8V基准电路的电源，二级1.8V基准电路输出的1.8V电压作为交流小信号的抬升电压源。
2.根据权利要求1所述的一种互感器双极性信号变换电路，其特征在于:所述3V基准电路由VDD5V和U002以及电容C006、C007、C008、C009组成，其中C006和C007并接为VDD5V输入滤波，C008和C009并接为3V输出滤波，U002采用REF193芯片；所述二级1.8V基准电路由UOOl和磁珠FB002、FB003以及电容C002、C003、C004组成，其中FB002接3V输入电源，FB003接UOOl输出端，C003.C004并接到UOOl输入端且与FB002为3V输入滤波，C002连到UOOl输出端且与FB003为1.8V输出滤波，UOOl采用ISL60002CIH318Z芯片；所述RC滤波电路由磁珠FB001和电容C005组成，磁珠FB001 —端接互感器输出端，其另一端接电容C005 ;所述电压抬升转换电路由高精度电阻ROOl、R002、R003、R004组成，其中ROO1、R002、R003依次串接，电阻ROOl的输入端连接磁珠FB001的输出端，其输出端连接R002的输入端，R002和R004的的输出端同时连接R003的输入端，R004的输入端连接FB003的输出端，R003的输出端连接接数据采集主芯片。
【专利摘要】本实用新型公开了一种互感器双极性信号变换电路，常用互感器感应输出含有正负双极性的交流小信号，该交流小信号先经过RC滤波电路滤去高频干扰信号，然后经过电压抬升转换电路进行交流电压抬升转换，最终转换为普通单片机可接收的正电压信号，3V基准电路输出的3V电压作为二级1.8V基准电路的电源，二级1.8V基准电路输出的1.8V电压作为交流小信号的抬升电压源。本实用新型创新了常用的运放转换电路，可使相关的方案省去运放的成本，同时给运放供电的电源输出也可以省去，大幅降低相关的信号采集类产品的成本，同时精度经过实际验证满足同类产品的要求。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN204613662
【申请号】CN201520247330
【发明人】刘灿东, 郭兆静, 刘以军, 王明伟
【申请人】山东泰开自动化有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月23日