一种自动转换开关电器用电压采样电路的制作方法

本实用新型属于自动转换开关中控制器的设计领域，尤其是涉及一种自动转换开关电器用电压采样电路。

背景技术：

传统的电压-电压转换方法如图1所示：就是在电压互感器二次侧两端接上采样电阻，然后直接采样电阻两端的电压值。由于变压器工作时是电磁转换，容易磁饱和，对采样电路产生大量谐波，造成数据采集错误，采样精度大大下降，导致计算错误，此外变压器成本较高。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种自动转换开关电器用电压采样电路，以提供一种能够提高自动转换开关控制器电源电压采集的可靠性、降低电路成本的自动转换开关电器用电压采样电路。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种自动转换开关电器用电压采样电路，包括若干电阻、若干电容和若干集成运算放大器，三相四线电源的A相串联电阻RM1、电阻RM2、电阻RM3、电阻RM4和电阻RM5后连接至集成运算放大器UM1A的反向输入端，所述集成运算放大器UM1A的反向输入端经过并联的电容CM4和电阻RM41后连接至其输出端，所述集成运算放大器UM1A输出的端电压为N_AC；所述三相四线电源的B相串联电阻RM6、电阻RM7、电阻RM8、电阻RM9和电阻RM10后连接至集成运算放大器UM1B的反向输入端，所述集成运算放大器UM1B的反向输入端经过并联的电容CM5和电阻RM42连接至其输出端，所述集成运算放大器UM1B输出的端电压为N_BC,所述集成运算放大器UM1B的同向输入端连接至所述集成运算放大器UM1A的同向输入端；所述三相四线电源的N相串联电阻RM16、电阻RM17、电阻RM18、电阻RM19和电阻RM20后连接至集成运算放大器UM1C的反向输入端，所述集成运算放大器UM1C的反向输入端经过并联的电容CM6和电阻RM43连接至其输出端，所述集成运算放大器UM1C输出的端电压为N_NC,所述集成运算放大器UM1C的同向输入端连接至所述集成运算放大器UM1A的同向输入端；所述三相四线电源的C相串联电阻RM11、电阻RM12、电阻RM13、电阻RM14和电阻RM15后连接至所述集成运算放大器UM1A的同向输入端，所述集成运算放大器UM1A的同向输入端经电容CM7后接地，且所述电容CM7并联一个电阻RM44。

进一步的，所述电阻RM6、电阻RM7、电阻RM8、电阻RM9和电阻RM10的阻值相同。

进一步的，所述电阻RM11、电阻RM12、电阻RM13、电阻RM14和电阻RM15的阻值相同。

进一步的，所述集成运算放大器UM1A、所述集成运算放大器UM1B和所述集成运算放大器UM1C的型号均为AD8544。

相对于现有技术，本实用新型所述的自动转换开关电器用电压采样电路具有以下优势：

(1)本实用新型所述的自动转换开关电器用电压采样电路，运用电阻和运算放大器构成的差动放大电路，使电路中采集精度大大提高，从而提高了自动转换开关电器的保护精度，避免了误动作，保证了供电的可靠性。

(2)本实用新型所述的自动转换开关电器用电压采样电路，运用电阻串联实现降压、限流；同时集成运算放大器输入阻抗无穷大，带负载能力强，电路简单、可靠性高，降低了生产成本。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型背景技术所述的现有技术的采样电路原理图；

图2为本实用新型实施例所述的自动转换开关电器用电压采样电路原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种自动转换开关电器用电压采样电路，如图2所示，包括若干电阻、若干电容和若干集成运算放大器，三相四线电源的A相串联电阻RM1、电阻RM2、电阻RM3、电阻RM4和电阻RM5后连接至集成运算放大器UM1A的反向输入端，所述集成运算放大器UM1A的反向输入端经过并联的电容CM4和电阻RM41后连接至其输出端，所述集成运算放大器UM1A输出的端电压为N_AC；所述三相四线电源的B相串联电阻RM6、电阻RM7、电阻RM8、电阻RM9和电阻RM10后连接至集成运算放大器UM1B的反向输入端，所述集成运算放大器UM1B的反向输入端经过并联的电容CM5和电阻RM42连接至其输出端，所述集成运算放大器UM1B输出的端电压为N_BC,所述集成运算放大器UM1B的同向输入端连接至所述集成运算放大器UM1A的同向输入端；所述三相四线电源的N相串联电阻RM16、电阻RM17、电阻RM18、电阻RM19和电阻RM20后连接至集成运算放大器UM1C的反向输入端，所述集成运算放大器UM1C的反向输入端经过并联的电容CM6和电阻RM43连接至其输出端，所述集成运算放大器UM1C输出的端电压为N_NC,所述集成运算放大器UM1C的同向输入端连接至所述集成运算放大器UM1A的同向输入端；所述三相四线电源的C相串联电阻RM11、电阻RM12、电阻RM13、电阻RM14和电阻RM15后连接至所述集成运算放大器UM1A的同向输入端，所述集成运算放大器UM1A的同向输入端经电容CM7后接地，且所述电容CM7并联一个电阻RM44，运用电阻串联实现降压和限流，运用若干电阻和若干运算放大器构成的差动放大电路，实现了精确的电压采样。

所述电阻RM6、电阻RM7、电阻RM8、电阻RM9和电阻RM10的阻值相同。

所述电阻RM11、电阻RM12、电阻RM13、电阻RM14和电阻RM15的阻值相同。

所述集成运算放大器UM1A、所述集成运算放大器UM1B和所述集成运算放大器UM1C的型号均为AD8544。

一种自动转换开关电器用电压采样电路的工作原理为：

电源电压为三相四线制电源，A相、B相、C相和N相,线电压BC采样过程如下：

B相串联电阻RM6、电阻RM7、电阻RM8、电阻RM9和电阻RM10后连接至集成运算放大器UM1B的反向输入端，所述集成运算放大器UM1B的反向输入端经过并联的电容CM5和电阻RM42连接至其输出端，电阻RM44与电容CM7并联，一端接至所述集成运算放大器UM1A、所述集成运算放大器UM1B和所述集成运算放大器UM1C的同相向输入端(参考点)，另一端接地；所述三相四线电源的C相串联电阻RM11、电阻RM12、电阻RM13、电阻RM14和电阻RM15后连接至所述集成运算放大器UM1B的同向输入端。

集成运算放大器UM1B输出端电压N-BC与输入B相、C相电压的算式关系如下：

N-BC＝(RM44/(RM11+RM12+RM13+RM14+RM15+RM44))*((RM6+RM7+RM8+RM9+RM10)+RM42)/(RM6+RM7+RM8+RM9+RM10)*C-RM42/(RM6+RM7+RM8+RM9+RM10))*B设计R1＝RM6+RM7+RM8+RM9+RM10＝RM11+RM12+RM13+RM14+RM15；

R2＝RM42＝RM44

得到，N-BC＝(R2/R1)*(C-B)

上述电路通过电阻串联和一个四通道的放大器能够实现位三相四线制电源电压采样。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。