光伏逆变器交流电流滤波采样电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于新能源设备技术领域，具体地说，涉及一种光伏逆变器交流电流采样电路。
【背景技术】
[0002]目前光伏逆变器中的交流电流采样电路，有很多种，但大多数对杂波滤波方面没作太多要求，如果交流电流中含有太多的高频杂波，则可能会影响光伏逆变器对电流的检测精度。光伏逆变器本身是由开关器件(IGBT)组成，其工作时，会产生大量的高频杂波，高频噪声等，如果没对电流采样进行特殊处理，将会影响检测结果的不稳定性，由此可能会产生停机、误动等后果。因此，急需寻找一种能够提高光伏逆变器对交流电流的采用精度及整体稳定性的采样电路。
【发明内容】
[0003]为了解决上述现有技术的不足之处，本发明采用Butterworth 二阶有源低通滤波器原理进行设计，提供一种光伏逆变器交流电流滤波采样电路，提高采样的精度及整体稳定性，以克服现有技术中的缺陷。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供了一种光伏逆变器交流电流的滤波采样电路，所述光伏逆变器交流电流滤波采样电路包括电流转换采样电路、有源滤波电路和输出保护电路，其中，所述电流转换采样电路包括交流互感器和采样电阻，所述交流互感器的输出3脚与所述采样电阻的1脚电连接，所述交流互感器的输出4脚与所述采样电阻的2脚电连接并连接至电源地；所述有源滤波电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容和运放芯片，其中，所述交流互感器的输出3脚同时与所述第二电阻的1脚电连接；所述第二电阻的2脚与所述第三电阻的1脚电连接并电连接于所述第一电容的1脚；所述第三电阻的2脚分别与所述第二电容的1脚和所述运放芯片的3脚电连接，所述第二电容的2脚连接至电源地；所述第四电阻的2脚分别与所述运放芯片的2脚和所述第五电阻的1脚电连接，所述第四电阻的1脚连接至电源地；所述第五电阻的2脚分别与所述运放芯片的1脚和所述第一电容的2脚电连接；所述输出保护电路包括防浪涌管、第六电阻和AD芯片管脚，所述防浪涌管的1脚与所述第六电阻的1脚电连接，所述第六电阻的2脚与所述AD芯片管脚电连接，所述防浪涌管的2脚连接至电源地，所述运放芯片的其它未用脚空悬。
[0005]作为对本发明所述的滤波采样电路的进一步说明，优选地，在所述电流转换采样电路中，所述交流互感器的1脚与所述光伏逆变器交流电流的同向端电连接，所述交流互感器的2脚与所述光伏逆变器交流电流的反向端电连接。
[0006]作为对本发明所述的滤波采样电路的进一步说明，优选地，所述运放芯片的8脚与电源的正极电连接，所述运放芯片的4脚与电源的负极电连接，更优选地，所述电源的正极和负极的电压均为15V。
[0007]作为对本发明所述的滤波采样电路的进一步说明，优选地，所述交流互感器的型号为 5A: 5MA。
[0008]作为对本发明的所述滤波采样电路的进一步说明，优选地，所述运放芯片的型号为0PA2227，所述防浪涌管的型号为SMBJ10CA。
[0009]作为对本发明的所述滤波采样电路的进一步说明，优选地，所述运放芯片的量程为-5V ?+5V。
[0010]作为对本发明的所述滤波采样电路的进一步说明，优选地，所述光伏逆变器的开关频率为2.5K。
[0011]作为对本发明的所述滤波采样电路的进一步说明，优选地，所述有源滤波电路的通带增益AUF为2，品质因数Q为0.707，截止频率f为2.5Khz。
[0012]作为对本发明的所述滤波采样电路的进一步说明，优选地，运放芯片D1的开环增益大于80Dd。
[0013]由此可见，与现有技术相比，本发明更有利于提高光伏逆变器交流电流采样的精确度和稳定性，具有较强的隔离功能、采集范围可按照实际情况需求进行配置，具有稳定的滤波功能和可靠的保护功能。因此，本发明的滤波采用电路，符合原设计标准，具有高准确性、稳定性、安全性的优点。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的光伏逆变器交流电流的滤波采样电路的电路图；
[0015]图2为本发明的光伏逆变器交流电流的滤波采样电路的仿真图。
[0016]附图标记说明如下:
[0017]电流转换采样电路1、交流互感器T1、采样电阻R1、有源滤波电路I1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、运放芯片D1、输出保护电路II1、防浪涌管TVS 1、第六电阻R6、光伏逆变器交流电流的同向端AC+、光伏逆变器交流电流的反向端AC-、电源地AGND。
【具体实施方式】
[0018]为了使审查员能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
[0019]首先，请参考图1，图1为本发明的光伏逆变器交流电流的滤波采样电路的电路图。如图1所示，本发明的光伏逆变器交流电流滤波采样电路包括电流转换采样电路1、有源滤波电路II和输出保护电路III三大部分，首先，逆变器交流侧的电流经过电流转换采样电路I，将交流互感器输出的小电流信号转换成相应比例的电压信号，然后，电压信号经过所设计的有源滤波电路II，产生双极性交流电压信号，经过输出保护电路III后，进入AD管脚进行实时采样。
[0020]具体来讲，对于电流转换采样电路I，其包括交流互感器T1和采样电阻R1，其中，交流互感器T1的1脚与光伏逆变器交流电流的同向端AC+电连接，交流互感器T1的2脚与光伏逆变器交流电流的反向端AC-电连接，交流互感器T1的输出3脚与采样电阻R1的1脚电连接，交流互感器T1的输出4脚与采样电阻R1的2脚电连接并连接至电源地AGND。
[0021]特别的是，本发明的交流互感器T1的型号为5A: 5MA，采用电磁隔离原理，隔离效果达到3000V(50HZ、AC);信号转换比例为5A: 5mA ;原边最大电流可达7.5A。而采样电阻为R1的作用是将交流互感器T1的副边电流转换成相应的电压信号；将采样电阻R1的阻值限定为330欧，由此，其相应电压信号VI便为:
[0022]VI = R1*I1 = 330* (5*0.001) = 1.65V。
[0023]此外，对于有源滤波电路II，其包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2和运放芯片D1，其中，交流互感器T1的输出3脚同时与第二电阻R2的1脚电连接，第二电阻R2的2脚分别与第三电阻R3的1脚电连接并电连接于第一电容C1的1脚。第三电阻R3的2脚分别与第二电容C2的1脚和运放芯片D1的3脚电连接，第二电容C2的2脚连接至电源地AGND。第四电阻R4的2脚分别与运放芯片D1的2脚和第五电阻R5的1脚电连接，，第四电阻R4的1脚连接至电源地AGND。第五电阻R5的2脚分别与运放芯片D1的输出1脚和第一电容C1的2脚电连接。
[0024]最后，本发明的输出保护电路III包括防浪涌管TVS1、第六电阻R6和AD芯片管脚，在输出保护电路III中，防浪涌管TVS1的1脚与第六电阻R6的1脚电连接，第六电阻R6的2脚与AD芯片管脚电连接，防浪涌管TVS1的2脚连接至电源地AGND，运放芯片D1的其它未用脚空悬。
[0025]由此可见，本发明的光伏逆变器交流电流的滤波采样电路的工作过程为:逆变器交流侧的电流经过接线端子引入交流互感器T1，经过采样电阻R1，将交流互感器T1输出的小电流信号转换成相应比例的电压信号，电压信号经过所设计的滤波电路，即R2、R3、R4、R5、Cl、C2和运放芯片D1，产生双极性交流电压信号，经过浪涌保护器TVS1和限流电阻R6后，进入AD管脚进行实时采样。
[0026]此外，运放芯片D1的8脚与电源的正极电