无畸变放大的漏电流检测电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于漏电流检测电路技术领域，具体地说是涉及一种无畸变放大的漏电流检测电路。
【背景技术】
[0002]公告号为203376382U、公开日为2014年01月01日的中国实用新型专利公开了一种漏电流检测装置，包括环形磁芯，其特征在于，火线和中线穿过环形磁芯作为初级线圈，环形磁芯还绕有次级线圈，次级线圈连接信号放大电路，信号放大电路连接信号比较电路，信号比较电路连接漏电流信号指示针，所述的环形磁芯上设置有屏蔽罩。在该漏电流检测装置中，经信号放大电路输出的信号为工频基波和高频纹波的叠加，因此，如何有效地滤除高频纹波是亟待本技术人员解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种无畸变放大的漏电流检测电路，其可滤除高频纹波并对工频信号进行比例放大。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的目的是这样实现的:一种无畸变放大的漏电流检测电路，包括电流互感器检测电路，与电流互感器检测电路电连接的差分比例放大电路，还包括与差分比例放大电路电连接的4阶巴特沃斯滤波器，所述4阶巴特沃斯滤波器包括第十八电阻，该第十八电阻经第十九电阻电连接在第六运算放大器的同相输入端上，第六运算放大器的同相输入端经第六电容接地，第六运算放大器的反相输入端经第二十电阻接地，第二十一电阻的一端电连接在第六运算放大器的反相输入端与第二十电阻之间的公共端上，第二十一电阻的另一端电连接在第六运算放大器的输出端上，第五电容的一端电连接在第十八电阻与第十九电阻之间的公共端上，第五电容的另一端电连接在第六运算放大器的输出端上，第六运算放大器的输出端经第二十二电阻、第二十三电阻电连接在第七运算放大器的同相输入端上，第七运算放大器的同相输入端经第七电容接地，第七运算放大器的反相输入端与第七运算放大器的输出端电连接，第八电容的一端电连接在第二十二电阻与第二十三电阻之间的公共端上，第八电容的另一端电连接在第七运算放大器的输出端上。
[0005]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案:所述第六运算放大器、第七运算放大器均采用双电源供电方式。
[0006]本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是:
[0007]本实用新型的无畸变放大的漏电流检测电路，其采用了 4阶巴特沃斯滤波器的结构，可以有效滤除高频纹波，并且还可对工频漏电流信号进行无畸变放大。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的电路原理示意图。
[0009]图2是使用MATLAB画4阶巴特沃斯滤波器传递函数的bode图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1-图2 ;
[0011 ] 需要说明的是，本实施例中所称的“第五”、“第六”、“第七”、“第八”、“第十八”、“第十九”、“第二十”、“第二十一”、“第二十二”、“第二十三”等并不是对相关技术特征在数量上的限定，而是为了区分同类别的技术特征而作出的命名。
[0012]在本实施例中，所述4阶巴特沃斯滤波器包括第十八电阻R18，该第十八电阻R18经第十九电阻R19电连接在第六运算放大器的同相输入端上，第六运算放大器的同相输入端经第六电容C6接地，第六运算放大器的反相输入端经第二十电阻R20接地，第二^^一电阻R21的一端电连接在第六运算放大器的反相输入端与第二十电阻R20之间的公共端上，第二^ 电阻R21的另一端电连接在第六运算放大器的输出端上，第五电容C5的一端电连接在第十八电阻R18与第十九电阻R19之间的公共端上，第五电容C5的另一端电连接在第六运算放大器的输出端上，第六运算放大器的输出端经第二十二电阻R22、第二十三电阻R23电连接在第七运算放大器的同相输入端上，第七运算放大器的同相输入端经第七电容C7接地，第七运算放大器的反相输入端与第七运算放大器的输出端电连接，第八电容C8的一端电连接在第二十二电阻R22与第二十三电阻R23之间的公共端上，第八电容C8的另一端电连接在第七运算放大器的输出端上。在本实施例中，所述第六运算放大器、第七运算放大器均采用双电源供电方式。
[0013]巴特沃斯滤波器输入信号为工频基波和高频纹波的叠加，高频纹波主要是逆变器开关频率次纹波，高频纹波需要被滤除。逆变器的开关频率一般为10kHz或更高，因此将巴特沃斯滤波器的转折频率设为500Hz。
[0014]选用四阶巴特沃斯滤波器，其系数为al = 1.8478，bl = 1 ；a2 = 0.7654，b2 = 1。
[0015]使用MATLAB画四阶巴特沃斯滤波器传递函数的bode图
[0016]MATLAB 程序为:
[0017]R1 = 15.8*10'3 ；
[0018]R2 = 43.2*10'3 ；
[0019]c3 = 4.7*10~ (-9);
[0020]c4 = 33*10~ (-9);
[0021]R3 = 21.5*10'3 ；
[0022]R4 = 30.1*10~3 ；
[0023]A0 = 1+10'3/10'3 ；
[0024]al = Rl*R2*cl*c2
[0025]a2 = (cl*(Rl+R2) + (l_A0)*Rl*c2)
[0026]Al = tf([AO], [ala2 1])
[0027]a3 = R3*R4*c3*c4
[0028]a4 = c3* (R3+R4)
[0029]A2 = tf([l]，[a3a4 1])
[0030]A = A1*A2
[0031]bode (A)
[0032]margin (A)
[0033]bode图，如图2所示，从图中可以看出，滤波器的穿越频率为656Hz，高频时以-80db/dec进行衰减，可以有效滤除高频纹波。在工频50Hz处，滤波器的增益为6.12db，且其附近频率的增益变化很小，因此滤波器可以对工频漏电流信号进行无畸变放大。
[0034]上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故:凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种无畸变放大的漏电流检测电路，包括电流互感器检测电路，与电流互感器检测电路电连接的差分比例放大电路，其特征在于:还包括与差分比例放大电路电连接的4阶巴特沃斯滤波器，所述4阶巴特沃斯滤波器包括第十八电阻，该第十八电阻经第十九电阻电连接在第六运算放大器的同相输入端上，第六运算放大器的同相输入端经第六电容接地，第六运算放大器的反相输入端经第二十电阻接地，第二十一电阻的一端电连接在第六运算放大器的反相输入端与第二十电阻之间的公共端上，第二十一电阻的另一端电连接在第六运算放大器的输出端上，第五电容的一端电连接在第十八电阻与第十九电阻之间的公共端上，第五电容的另一端电连接在第六运算放大器的输出端上，第六运算放大器的输出端经第二十二电阻、第二十三电阻电连接在第七运算放大器的同相输入端上，第七运算放大器的同相输入端经第七电容接地，第七运算放大器的反相输入端与第七运算放大器的输出端电连接，第八电容的一端电连接在第二十二电阻与第二十三电阻之间的公共端上，第八电容的另一端电连接在第七运算放大器的输出端上。2.根据权利要求1所述的无畸变放大的漏电流检测电路，其特征在于:所述第六运算放大器、第七运算放大器均采用双电源供电方式。
【专利摘要】本实用新型公开了一种无畸变放大的漏电流检测电路，其可滤除高频纹波并对工频信号进行比例放大。一种无畸变放大的漏电流检测电路，包括电流互感器检测电路，与电流互感器检测电路电连接的差分比例放大电路，还包括与差分比例放大电路电连接的4阶巴特沃斯滤波器。由于其采用了4阶巴特沃斯滤波器的结构，可以有效滤除高频纹波，并且还可对工频漏电流信号进行无畸变放大。
【IPC分类】H03F3/45, G01R19/00
【公开号】CN205038260
【申请号】CN201520815214
【发明人】周皓, 陈小忠
【申请人】嘉兴金尚节能科技有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月14日