一种电量隔离传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电量隔离传感器技术领域，特别是涉及一种电量隔离传感器。
【背景技术】
[0002]随着新能源技术的发展，为优化能源供应效率，一些大功率系统采用了较高的工作电压。例如高铁与城轨的机车牵引系统，我国目前以直流750V、1500V为主流，国外最高牵引电压高达3600V ;除此之外，大功率变频或逆变控制器、航天直流高压配电系统、科研用强磁场高压线圈等，都可能工作在高压驱动模式。对于这类系统的监测，一方面，根据安全要求，工作电压高了，为保障人身与设备的安全，隔离电压也须相应提高，如地铁牵引系统要求隔离耐压在1kVAC以上；另一方面，相对于低压小功率系统，该类系统中可能存在双极性、高共模电压信号，需要隔离耐压更高、可靠性更高的监测产品。
[0003]电磁隔离式脉冲宽度调制(Pulse Width Modulat1n,PffM)技术，传递的是脉宽信号，传输准确度几乎不受漏感影响，本应该非常适合高隔离监测场合，然而，长期以来，实现高精度的PWM调制解调技术难度很大，产品温度性能差，可靠性低，尤其是在有成本控制的前提下，以至于国内外极少见成功应用于量产的高精度工业产品。长期以来，国内铁路行业主要靠引进国外厂商传感器，近年来，虽国内也有见个别厂家推出了直流高压高隔离产品，但测量准确度只到0.5级，与国外产品还有一定差距。
[0004]因此，如何提供一种高精度和高可靠性的电量隔离传感器是本领域技术人员目前需要解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种电量隔离传感器，本发明提供的电量隔离传感器采用闭环的PffM调制方式，实现直流输入信号对PWM调制信号的线性脉宽调制，实现了电量隔离传感器的高隔离，提高了电量隔离传感器的精度和可靠性。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供了一种电量隔离传感器，包括:
[0007]PffM闭环调制电路，用于依据直流输入信号、采用闭环控制生成PffM调制信号；
[0008]变压器，用于将所述PffM调制信号中的脉宽信息耦合到PffM解调电路；
[0009]所述PffM解调电路，用于对所述脉宽信息进行解调，得到并输出直流输出信号。
[0010]优选地，所述PffM闭环调制电路包括方波振荡电路、第一滤波电路、第二反相器、第二滤波电路、积分运算放大器、R3、R5、C5以及参考电压给定装置，其中:
[0011]所述方波振荡电路与所述第一滤波电路的输入端连接，所述第一滤波电路的输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端分别与所述第二滤波电路的输入端以及通过所述C5与所述变压器的输入端连接，所述直流输入信号通过所述R5与所述第二滤波电路的输出端信号叠加后送至所述积分运算放大器的反向输入端，所述积分运算放大器的同相输入端与所述参考电压给定装置连接，所述积分运算放大器的输出端经过所述R3与所述第一滤波电路的输出端连接。
[0012]优选地，所述方波振荡电路包括Rl、Cl以及第一反相器，其中:
[0013]所述Rl的第一端与所述Cl的第一端连接，所述Rl与所述Cl的公共端与所述第一反相器的输入端连接，所述Cl的第二端接地，所述Rl的第二端与所述第一方向器的输出端连接作为所述方波振荡电路的输出端。
[0014]优选地，所述第一滤波电路包括R2和C2，其中:
[0015]所述R2的第一端与所述方波振荡电路的输出端连接，所述R2的第二端与所述C2的第一端连接，所述C2的第二端接地，所述R2的第一端作为所述第一滤波电路的输入端，所述R2与所述C2的公共端作为所述第一滤波电路的输出端。
[0016]优选地，所述第二滤波电路包括R4和C4，其中:
[0017]所述R4的第一端与所述第二反相器的输出端连接，所述R4的第二端与所述C4的第一端连接，所述C4的第二端接地，所述R4的第一端作为所述第二滤波器的输入端，所述R4和所述C4的公共端作为所述第二滤波电路的输出端。
[0018]优选地，所述积分运算放大器包括运算放大器和C3，其中:
[0019]所述C3的第一端与所述运算放大器的反向输入端连接，所述C3的第二端与所述运算放大器的输出端连接作为所述积分运算放大器的输出端。
[0020]优选地，所述PffM解调电路包括PffM波解调装置，所述PffM波解调装置包括R6、R7、尺8、1?9、第一三极管01、第二三极管Q2以及D触发器，其中:
[0021]所述R6的第一端与所述变压器的输出端正极连接，所述R6与所述变压器的输出端正极的公共端分别与所述第一三极管Ql的发射极以及所述第二三极管Q2的基极连接，所述R6的第二端与所述R7的第一端连接并接地，所述R7的第二端与所述变压器的输出端负极连接，所述R7以及所述变压器的输出端负极的公共端分别与所述第一三极管Ql的基极以及所述第二三极管Q2的发射极连接；所述R8的第一端分别与所述第一三极管Ql的集电极、所述D触发器的置位端SD连接，所述R8的第二端与所述R9的第一端连接并接电源，所述R9的第二端分别与所述第二三极管Q2集电极、所述D触发器的复位端CD连接，所述D触发器的数据端D和时钟端CLK均接地。
[0022]优选地，所述PffM解调电路还包括低通滤波器以及直流信号输出模块，其中:
[0023]所述低通滤波器的输入端与所述D触发器的输出端PO连接，所述低通滤波器的输出端与所述直流信号输出模块的输入端连接，所述直流信号输出模块的输出端输出所述直流输出信号。
[0024]优选地，所述变压器为PCB无磁芯耦合变压器。
[0025]本发明提供的一种电量隔离传感器，包括PffM闭环调制电路、变压器、以及PffM解调电路，PffM闭环调制电路依据直流输入信号、采用闭环控制生成PffM调制信号；变压器将PWM调制信号中的脉宽信息耦合到PWM解调电路；PWM解调电路用于对脉宽信息进行解调，得到并输出直流输出信号。可见，本发明提供的电量隔离传感器采用闭环的PWM调制方式，实现直流输入信号对PWM调制信号的线性脉宽调制，实现了电量隔离传感器的高隔离，提高了电量隔离传感器的精度和可靠性。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本发明提供的一种电量隔离传感器的结构示意图；
[0028]图2为本发明提供的另一种电量隔离传感器的电路图。
【具体实施方式】
[0029]本发明的核心是提供一种电量隔离传感器，本发明提供的电量隔离传感器采用闭环的PffM调制方式，实现直流输入信号对PWM调制信号的线性脉宽调制，实现了电量隔离传感器的高隔离，提高了电量隔离传感器的精度和可靠性。
[0030]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]实施例一
[0032]请参照图1，图1为本发明提供的一种电量隔离传感器的结构示意图；
[0033]该电量隔离传感器，包括:
[0034]PffM闭环调制电路11，用于依据直流输入信号、采用闭环控制生成PWM调制信号；
[0035]变压器12，用于将PffM调制信号中的脉宽信息耦合到PffM解调电路13 ；
[0036]PffM解调电路13，用于对脉宽信息进行解调，得到并输出直流输出信号。
[0037]本发明提供的一种电量隔离传感器，包括PffM闭环调制电路、变压器、以及PffM解调电路，PffM闭环调制电路依据直流输入信号、采用闭环