用于光伏箱变智能监控装置的直流量采集电路的制作方法

本实用新型涉及电气控制领域，尤其涉及一种用于光伏箱变智能监控装置的直流量采集电路。

背景技术：

光伏箱变智能监控装置是统筹光伏系统的太阳能光伏阵列和铅酸蓄电池模块（储能单元）的关键，也是整个光伏系统的智能核心，光伏箱变智能监控装置能够对光伏箱变的各种信息（如光伏箱变高低压侧全部信息的监测、非电量保护、电气量保护、控制和通讯功能等）进行远程管理和自动化监控，满足光伏工程“少人值守”的运行管理方式。

在具体应用时，光伏箱变智能监控装置需要通过直流量采集电路来采集直流量信号(如直流电压或直流电流),现有的直流量采集电路采集到的直流量信号不准确，容易受到干扰，且使用一段时间后容易发生故障，使用寿命较短，因此，有必要提出一种新的直流量采集电路来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种采集到的直流量信号准确、使用寿命长的用于光伏箱变智能监控装置的直流量采集电路。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种用于光伏箱变智能监控装置的直流量采集电路，包括:

用于输入直流量信号的信号输入单元；

用于分压的分压单元；

用于放大信号的差分放大单元；

用于隔离输出信号的隔离单元；

用于滤除杂波和降低噪声的滤波单元；

所述信号输入单元、所述分压单元、所述差分放大单元及所述隔离单元依次电性连接，所述滤波单元与所述差分放大单元电性连接。

优选的，所述信号输入单元包括第一电感、第二电感和第一电阻，所述第一电感的第一端形成所述直流量采集电路的第一输入端，所述第二电感的第一端形成所述直流量采集电路的第二输入端，所述第二电感的第二端与所述第一电感的第二端之间连接所述第一电阻。

优选的，所述分压单元包括第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第二电阻与所述第三电阻串联连接，其中，所述第二电阻的第一端与所述第一电感的第二端电性连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端电性连接，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端电性连接，所述第四电阻的第二端接地线。

优选的，所述差分放大单元包括第一运算放大器、第一电容及第五至第十电阻，所述第一运算放大器包括第一正信号输入端、第一负信号输入端和第一输出端，所述第一正信号输入端与所述第一电感的第二端之间连接第五电阻，所述第一正信号输入端与所述地线之间连接第六电阻，所述第一负信号输入端与所述第三电阻的第二端之间连接第七电阻，所述第一负信号输入端与所述第一输出端之间连接第八电阻，第八电阻与第一电容并联连接,所述第一输出端与第九电阻的第一端电性连接，所述第九电阻的第二端与所述第一电感的第二端之间连接第十电阻。

优选的，所述隔离单元包括第一电源和第二运算放大器，所述第二运算放大器包括第二正信号输入端、第二负信号输入端、第一正电源输入端、第一负电源输入端和第二输出端，所述第二正信号输入端与所述第九电阻的第二端电性连接, 所述第二负信号输入端与所述第二输出端电性连接，所述第一正电源输入端与所述第一电源电性连接，所述第一负电源输入端接地线，所述第二输出端形成所述直流量采集电路的输出端。

优选的，所述滤波单元包括第二电容、第三电容和第四电容，所述第二电容连接在所述第一电感的第二端与所述地线之间，所述第三电容与所述第四电阻并联连接，所述第四电容连接在所述第九电阻的第二端与所述地线之间。

与现有技术相比，本实用新型所述直流量采集电路采集到的直流量信号准确、使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型所述直流量采集电路一实施例的电路原理图。

图中各标记如下: 1、信号输入单元；2、分压单元；3、差分放大单元；4、隔离单元；U1、第一电源；L1、第一电感；L2、第二电感；A1、第一运算放大器；A2、第二运算放大器；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；R10、第十电阻。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

如图1所示，本实用新型提供一种用于光伏箱变智能监控装置的直流量采集电路，包括依次电性连接的信号输入单元1、分压单元2、差分放大单元3及隔离单元4,直流量采集电路还包括滤波单元, 滤波单元与差分放大单元3电性连接。

其中，信号输入单元1用于采集直流量信号DC，信号输入单元1包括第一电感L1、第二电感L2和第一电阻R1，第一电感L1的第一端形成直流量采集电路的第一输入端，第二电感L2的第一端形成直流量采集电路的第二输入端，第二电感L2的第二端与第一电感L1的第二端之间连接第一电阻R1。

使用时，直流量采集电路的第一输入端连接直流量信号DC的正极, 直流量采集电路的第二输入端连接直流量信号DC的负极, 直流量信号DC经过第一电阻R1后使第一电阻R1的两端形成第一电压。

本实用新型中，分压单元2包括第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，第二电阻R2与第三电阻R3串联连接，其中，第二电阻R2的第一端与第一电感L1的第二端电性连接，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端电性连接，第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第一端电性连接，第四电阻R4的第二端接地线。

使用时，第一电压经过第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4分压后在第三电阻R3的第二端形成第二电压。

本实施例中，差分放大单元3用于放大信号，差分放大单元3包括第一运算放大器A1、第一电容C1及第五至第十电阻，第一运算放大器A1包括第一正信号输入端、第一负信号输入端和第一输出端，第一正信号输入端与第一电感L1的第二端之间连接第五电阻R5，第一正信号输入端与地线之间连接第六电阻R6，第一负信号输入端与第三电阻R3的第二端之间连接第七电阻R7，第一负信号输入端与第一输出端之间连接第八电阻R8，第八电阻R8与第一电容C1并联连接,第一输出端与第九电阻R9的第一端电性连接，第九电阻R9的第二端与第一电感L1的第二端之间连接第十电阻R10。

其中，第一电压经过第五电阻R5后输入至第一正信号输入端，第二电压经过第七电阻R7后输入至第一负信号输入端，将第一电压与第二电压的差值记为第三电压，差分放大单元3将第三电压放大后于第九电阻R9的第二端形成第四电压。

本实用新型中，隔离单元4用于隔离输出信号Iz,隔离单元4包括第一电源U1和第二运算放大器A2，第二运算放大器A2包括第二正信号输入端、第二负信号输入端、第一正电源输入端、第一负电源输入端和第二输出端，第二正信号输入端与第九电阻R9的第二端电性连接, 第二负信号输入端与第二输出端电性连接，第一正电源输入端与第一电源U1电性连接，第一负电源输入端接地线，第二输出端形成直流量采集电路的输出端。这种连接方式使第二运算放大器A2形成电压跟随器，则所述第二输出端输出的信号Iz的电压与第四电压基本相同。

本实施例中，滤波单元用于滤除杂波和降低噪声。滤波单元包括第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4，第二电容C2连接在第一电感L1的第二端与地线之间，第三电容C3与第四电阻R4并联连接，第四电容C4连接在第九电阻R9的第二端与地线之间。其中，第二电容C2和第三电容C3均为旁路电容，第四电容C4为去耦电容，第二电容C2能够将输入至差分放大单元3的第一电压中的高频噪声滤除，第三电容C3能够将输入至差分放大单元3的第二电压中的高频噪声滤除，第四电容C4能够将差分放大单元3输出的第四电压中的干扰信号滤除，消除自激，从而使第二运算放大器A2稳定地工作。

综上所述，本实用新型所述直流量采集电路能够采集直流量信号(如直流电压或直流电流), 且采集到的直流量信号稳定无杂波，能够防止因直流量信号的波动太大而烧坏电路，从而延长了电路的使用寿命。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。