一种电网电压采样输入电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电网电力技术领域，特别是涉及一种电网电压采样输入电路。
【背景技术】
[0002]在对交流电压变送器输出的交流电压进行AD采样时，由于交流变压器的输出电压为0-5V，而采样芯片对输入信号的电压要求为0-3V，因此，需要对输入采样芯片中的信号进行调理，以满足采样要求，从而提供更加稳定和有效的采样信号，以保证电网电压的同步信号处理。
【实用新型内容】
[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电网电压采样输入电路，用于解决现有技术中在对电网电压在进行采样时输入信号不够稳定的问题。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供以下技术方案:
[0005]—种电网电压采样输入电路，包括第一电压跟随器电路单元、电平抬升电路单元、第二电压跟随器电路单元及输入保护电路单元，其中，第一电压跟随器电路单元的输入连接电网电压输入信号，适于降低电网电压输入信号的输出阻抗，电平抬升电路单元连接第一电压跟随器电路单元，适于将经第一电压跟随器电路单元输出的电网电压输入信号中围绕零电平波动的信号提升为单极性信号，第二电压跟随器电路单元连接电平抬升电路单元，适于对经电平抬升电路单元输出的单极性信号和电网电压输入信号进行电压跟随以降低输出阻抗，保护电路单元连接第二电压跟随器电路单元，适于过滤由第二电压跟随器电路单元输出的异常信号。
[0006]优选地，第一电压跟随器电路单元由电阻Rl、电阻R2及电容Cl和运算放大器Ul构成，其中，电阻Rl的一端连接电网电压输入信号，另一端分别连接电容Cl的正极运算放大器Ul的反相输入端，电容Cl的负极分别接地和连接运算放大器Ul的同相输入端，运算放大器Ul的输出端通过电阻R2连接运算放大器Ul的反相输入端。
[0007]优选地，电平抬升电路单元由电阻R3和电阻R4来构成，电阻R3的一端连接一抬升电压，另一端通过电阻R2连接运算放大器Ul的输出端并连接第二电压跟随器电路单元。
[0008]优选地，第二电压跟随器电路单元由运算放大器U2构成，其中，运算放大器U2的同相输入端连接电平抬升电路单元，运算放大器U2反相输入端连接运算放大器U2的输出端，运算放大器U2的输出端连接输入保护电路单元。
[0009]优选地，输入保护电路单元由二极管D1、二极管D2及电容C2构成，其中，二极管Dl的负极连接一电源电压，二极管Dl的正极连接二极管D2负极并通过一电阻R5连接第二电压跟随器电路单元中运算放大器U2的输出端，二极管D2的正极接地，且电容C2并联连接在二极管D2的两端。
[0010]优选地，运算放大器Ul和运算放大器U2为运算放大器芯片LF353。
[0011]如上所述，本实用新型至少具有以下有益效果:本实用新型可以对电网电压进行调理，从而使其能够满足后续采样的要求，并对电网电压中可能影响采样的干扰信号进行了抑制和排除，保证了后续采样的安全性和稳定性。
【附图说明】
[0012]图1显示为一种电网电压采样输入电路的原理图。
[0013]图2显示为电网电压采样输入电路的一种具体实施电路图。
[0014]元件标号说明
[0015]10第一电压跟随器电路单元
[0016]20电平抬升电路单元
[0017]30第二电压跟随器电路单元
[0018]40输入保护电路单元
【具体实施方式】
[0019]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0020]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0021]在对交流电压变送器输出的交流电压进行AD采样时，由于交流变压器的输出电压为0-5V，而采样芯片对输入信号的电压要求为0-3V，因此，需要对输入采样芯片中的信号进行调理，以满足采样要求，从而提供更加稳定和有效的采样信号，以保证电网电压的同步信号处理。
[0022]实施例1
[0023]请参见图1，为一种电网电压采样输入电路的原理图，如图所示，该电网电压采样输入电路包括第一电压跟随器电路单元10、电平抬升电路单元20、第二电压跟随器电路单元30及输入保护电路单元40，其中，第一电压跟随器电路单元10的输入连接电网电压输入信号，适于降低电网电压输入信号的输出阻抗，电平抬升电路单元20连接第一电压跟随器电路单元10，适于将经第一电压跟随器电路单元10输出的电网电压输入信号中围绕零电平波动的信号提升为单极性信号，第二电压跟随器电路单元30连接电平抬升电路单元20，适于对经电平抬升电路单元20输出的单极性信号和电网电压输入信号进行电压跟随以降低输出阻抗，保护电路单元连接第二电压跟随器电路单元30，适于过滤由第二电压跟随器电路单元30输出的异常信号。
[0024]如图2所示，为电网电压采样输入电路的一种具体实施电路图，如图所示，可以由电阻R1、电阻R2及电容Cl和运算放大器Ul构成第一电压跟随器电路单元10，其中，电阻Rl的一端连接电网电压输入信号，另一端分别连接电容Cl的正极运算放大器Ul的反相输入端，电容Cl的负极分别接地和连接运算放大器Ul的同相输入端，运算放大器Ul的输出端通过电阻R2连接运算放大器Ul的反相输入端。
[0025]另外，可以由电阻R3和电阻R4来构成电平抬升电路单元20，电阻R3的一端连接一抬升电压，另一端通过电阻R2连接运算放大器Ul的输出端并连接第二电压跟随器电路单元30 ο
[0026]此外，可以由运算放大器U2构成第二电压跟随器电路单元30，其中，运算放大器U2的同相输入端连接电平抬升电路单元20，运算放大器U2反相输入端连接运算放大器U2的输出端，运算放大器U2的输出端连接输入保护电路单元40。
[0027]最后，可以由二极管D1、二极管D2及电容C2构成输入保护电路单元40，其中二极管的负极连接一电源电压(3.3V)，二极管Dl的正极连接二极管D2负极并通过一电阻R5连接第二电压跟随器电路单元30中运算放大器U2的输出端，二极管D2的正极接地，且电容C2并联连接在二极管D2的两端。
[0028]在具体实施中，电阻Rl的阻值为10Κ，电容Cl的电容值为0.0luF，二者构成一滤波电路，使其滤波单元电路的时间常数可以远小于系统的输出频率，从而可以使误差忽略不计。另外，电阻R2，电阻R3，电阻R4的阻值均为1K，而电阻R5的阻值为IK。
[0029]此外，运算放大器Ul和运算放大器U2优选采用运算放大器芯片LF353，电容C2的电容值也优选为0.0luF，其作用是用于抑制干扰。其中，电阻Rl的作用也在于抑制干扰。
[0030]综上所述，本实用新型可以对电网电压进行调理，从而使其能够满足后续采样的要求，并对电网电压中可能影响采样的干扰信号进行了抑制和排除，保证了后续采样的安全性和稳定性。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0031]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种电网电压采样输入电路，其特征在于:包括第一电压跟随器电路单元、电平抬升电路单元、第二电压跟随器电路单元及输入保护电路单元，其中，第一电压跟随器电路单元的输入连接电网电压输入信号，适于降低电网电压输入信号的输出阻抗，电平抬升电路单元连接第一电压跟随器电路单元，适于将经第一电压跟随器电路单元输出的电网电压输入信号中围绕零电平波动的信号提升为单极性信号，第二电压跟随器电路单元连接电平抬升电路单元，适于对经电平抬升电路单元输出的单极性信号和电网电压输入信号进行电压跟随以降低输出阻抗，保护电路单元连接第二电压跟随器电路单元，适于过滤由第二电压跟随器电路单元输出的异常信号。2.根据权利要求1所述的电网电压采样输入电路，其特征在于:第一电压跟随器电路单元由电阻R1、电阻R2及电容Cl和运算放大器Ul构成，其中，电阻Rl的一端连接电网电压输入信号，另一端分别连接电容Cl的正极运算放大器Ul的反相输入端，电容Cl的负极分别接地和连接运算放大器Ul的同相输入端，运算放大器Ul的输出端通过电阻R2连接运算放大器Ul的反相输入端。3.根据权利要求2所述的电网电压采样输入电路，其特征在于:电平抬升电路单元由电阻R3和电阻R4来构成，电阻R3的一端连接一抬升电压，另一端通过电阻R2连接运算放大器Ul的输出端并连接第二电压跟随器电路单元。4.根据权利要求3所述的电网电压采样输入电路，其特征在于:第二电压跟随器电路单元由运算放大器U2构成，其中，运算放大器U2的同相输入端连接电平抬升电路单元，运算放大器U2反相输入端连接运算放大器U2的输出端，运算放大器U2的输出端连接输入保护电路单元。5.根据权利要求4所述的电网电压采样输入电路，其特征在于:输入保护电路单元由二极管Dl、二极管D2及电容C2构成，其中，二极管Dl的负极连接一电源电压，二极管Dl的正极连接二极管D2负极并通过一电阻R5连接第二电压跟随器电路单元中运算放大器U2的输出端，二极管D2的正极接地，且电容C2并联连接在二极管D2的两端。6.根据权利要求5所述的电网电压采样输入电路，其特征在于:运算放大器Ul和运算放大器U2为运算放大器芯片LF353。
【专利摘要】本实用新型提供一种电网电压采样输入电路，包括第一电压跟随器电路单元、电平抬升电路单元、第二电压跟随器电路单元及输入保护电路单元，其中，第一电压跟随器电路单元的输入连接电网电压输入信号，适于降低电网电压输入信号的输出阻抗，电平抬升电路单元连接第一电压跟随器电路单元，适于将经第一电压跟随器电路单元输出的电网电压输入信号中围绕零电平波动的信号提升为单极性信号，第二电压跟随器电路单元适于对经电平抬升电路单元输出的单极性信号和电网电压输入信号进行电压跟随以降低输出阻抗，保护电路单元适于过滤由第二电压跟随器电路单元输出的异常信号，本实用新型可以对电网电压进行调理，从而使其能够满足后续采样的要求。
【IPC分类】G01R19/25
【公开号】CN205176125
【申请号】CN201521002506
【发明人】张秀宏, 龚伟, 罗贤锋, 但炳木
【申请人】重庆臻远电气有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月4日