专利名称：一种用于高压整流电路的悬浮式直流电压测量电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高压直流电压测量领域，特别涉及一种用于高压整流电路的悬浮
式直流电压测量电路，适用于悬浮式直流融冰电路的输出电压测量。
背景技术：
高压直流电压的测量方式，是在直流输出端并联一个电阻或电容分压器，然后取 低压端的一段电压，通过比例计算得出。但是，这种测量方式要求被测装置输出的一端接 地，靠近接地端的器件的电位都不高，分压器在接地端附近提取电压，电位低而且安全，可 以直接测量，而不会对测量装置和人身产生危害。 用在交流输电线路上的高压直流融冰装置，可以兼做静止无功补偿SVC，但是为了 不破坏输电线路的结构，整个装置要求悬浮不接地，其对地电位很高，可以达到20kV，这就 对被测装置的电压测量造成了极大的困难。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本低的用于高压整流电路的悬浮式 直流电压测量电路。 为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。 —种用于高压整流电路的悬浮式直流电压测量电路，所述高压整流电路的高压
输出端子和低压输出端子之间连接有分压器，其特征在于，包括取能单元、电压信号放大
器、压控振荡器、数字输出单元、以及通过光缆连接的电光转换器和光电转换器；所述取能
单元输入端并联在靠近高压整流电路低压输出端子的一个桥臂上，其输出端为电压信号放
大器、压控振荡器、电光转换器提供电源，以及为电压信号放大器的正极输入端提供基准电
压；所述电压信号放大器的负极输入端连接所述分压器的低压输出端子，采集高压整流电
路输出的电压信号，并经电压信号放大器比较放大后输入压控振荡器，将电压信号转化为
频率信号，再依次经电光转换器、光缆、光电转换器，传输至数字输出单元，数字输出单元将
频率信号转换为高压整流电路输出的电压数值或数字信号。 本实用新型的进一步改进和特点在于 (1)、所述取能单元通过RC回路取能，其输出端为第一、第二两级电压输出，其中 第一级电压输出经过稳压单元后获得第二级电压输出；所述第一级电压输出向电压信号放 大器、电光转换器提供电源，第二级电压输出向压控振荡器提供电源、向电压信号放大器的 负极输入端提供基准电压。所述取能单元通过RC回路取能，RC回路由依次串联的第一电 阻、第一电容、第二电容组成，第二电容两端为取能单元的第一级电压输出。所述稳压单元 包括NPN三级管、连接在NPN三级管集电极和所述第一级电压输出正极之间的第二电阻、 连接在NPN三级管基极和所述第一级电压输出正极之间的第三电阻、以及连接在NPN三级 管发射极和第一级电压输出负极之间的第三电容，第三电容的两端作为所述第二级电压输 出。[0009] (2)、所述压控振荡器为线性压控振荡器。 本实用新型采用RC回路直接在高压整流电路的一个桥臂直接取能，为其他信号 处理器件提供了电源和基准电压，保证了这些器件的安全；通过线性压控振荡器将直流的 电压信号变换为频率信号，防止了直流的电压信号在传输过程的干扰；利用光缆传输频率 信号，解决了高压回路和低压回路的绝缘隔离问题；而且，本实用新型结构简单、成本低。因 此，本实用新型在解决电压测量的基础上，实现了高压的光隔离，保护了外部的设备安全和 人安全。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。
图1为采用本实用新型的高压直流融冰装置的主电路的原理图； 图2为高压直流融冰装置的悬浮式直流电压测量电路原理图。
具体实施方式参照图l，高压直流融冰装置的主回路为六桥臂高压整流电路，其输出端的高压端 子和低压端子之间连接有由电阻分压网络组成的分压器，六桥臂高压整流电路的输出端低 压端子悬浮。采样板1上有四个端子，其中第一、二端子为采样板1的取能端子，第一端子 连接六桥臂高压整流电路的低压端子，第二端子连接在靠近高压整流电路低压输出端子的 一个桥臂的负极端；第三端子连接分压器的低压输出端子，第四端子为通过光缆连接至显 示板2。 参照图2，采样板1上连接有取能单元、电压信号放大器、线性压控振荡器和电光 转换器；显示板2上连接有光电转换器和数字输出单元。 取能单元通过RC回路取能，RC回路由依次串联的第一 电阻Rl 、第一 电容Cl 、第二 电容C2组成，第二电容C2两端为取能单元的第一级电压输出。第一级电压输出经过稳压 单元后获得第二级电压输出，稳压单元由NPN三级管Nl、连接在NPN三级管Nl集电极和所 述第一级电压输出正极之间的第二电阻R2、连接在NPN三级管N1基极和所述第一级电压输 出正极之间的第三电阻R3、以及连接在NPN三级管N1发射极和第一级电压输出负极之间的 第三电容C3组成，第三电容C3的两端作为第二级电压输出。第一级电压输出向电压信号 放大器、电光转换器提供电源，第二级电压输出向线性压控振荡器提供电源、向电压信号放 大器的负极输入端提供基准电压。 电压信号放大器中的集成运算放大器L2的负极通过第四电阻R4连接分压器的低 压输出端子；正极通过电阻器Pl连接NPN三级管Nl的发射极，电阻器Pl中间抽头通过第 五电阻R5连接采样板1的第一端子，即六桥臂高压整流电路输出端的低压端子；反馈电阻 为第六电阻。 电压信号放大器的负极输入端连接所述分压器的低压输出端子，采集高压整流电 路输出的电压信号，并经电压信号放大器比较放大后输入线性压控振荡器，将电压信号转 化为频率信号，再依次经电光转换器L1、光缆、光电转换器L3，传输至数字输出单元，数字 输出单元将频率信号转换为高压整流电路输出的电压数值或数字信号。
权利要求一种用于高压整流电路的悬浮式直流电压测量电路，所述高压整流电路的高压输出端子和低压输出端子之间连接有分压器，其特征在于，包括取能单元、电压信号放大器、压控振荡器、数字输出单元、以及通过光缆连接的电光转换器和光电转换器；所述取能单元输入端并联在靠近高压整流电路低压输出端子的一个桥臂上，其输出端为电压信号放大器、压控振荡器、电光转换器提供电源，以及为电压信号放大器的正极输入端提供基准电压；所述电压信号放大器的负极输入端连接所述分压器的低压输出端子，采集高压整流电路输出的电压信号，并经电压信号放大器比较放大后输入压控振荡器，将电压信号转化为频率信号，再依次经电光转换器、光缆、光电转换器，传输至数字输出单元，数字输出单元将频率信号转换为高压整流电路输出的电压数值或数字信号。
2. 根据权利要求1所述的一种用于高压整流电路的悬浮式直流电压测量电路，其特征 在于，所述取能单元通过RC回路取能，其输出端为第一、第二两级电压输出，其中第一级电 压输出经过稳压单元后获得第二级电压输出；所述第一级电压输出向电压信号放大器、电 光转换器提供电源，第二级电压输出向压控振荡器提供电源、向电压信号放大器的负极输 入端提供基准电压。
3. 根据权利要求2所述的一种用于高压整流电路的悬浮式直流电压测量电路，其特征 在于，所述取能单元通过RC回路取能，RC回路由依次串联的第一电阻、第一电容、第二电容 组成，第二电容两端为取能单元的第一级电压输出。
4. 根据权利要求2所述的一种用于高压整流电路的悬浮式直流电压测量电路，其特征 在于，所述稳压单元包括NPN三级管、连接在NPN三级管集电极和所述第一级电压输出正极 之间的第二电阻、连接在NPN三级管基极和所述第一级电压输出正极之间的第三电阻、以 及连接在NPN三级管发射极和第一级电压输出负极之间的第三电容，第三电容的两端作为 所述第二级电压输出。
5. 根据权利要求1所述的一种用于高压整流电路的悬浮式直流电压测量电路，其特征 在于，所述压控振荡器为线性压控振荡器。
专利摘要本实用新型公开了一种用于高压整流电路的悬浮式直流电压测量电路，高压整流电路的高压输出端子和低压输出端子之间连接有分压器，测量电路包括取能单元、电压信号放大器、压控振荡器、数字输出单元、以及通过光缆连接的电光转换器和光电转换器；所述取能单元输入端并联在靠近高压整流电路低压输出端子的一个桥臂上，其输出端提供电源；所述电压信号放大器的负极输入端连接所述分压器的低压输出端子，采集高压整流电路输出的电压信号，并经电压信号放大器比较放大后输入压控振荡器，将电压信号转化为频率信号，再依次经电光转换器、光缆、光电转换器，传输至数字输出单元，数字输出单元将频率信号转换为高压整流电路输出的电压数值或数字信号。
文档编号G01R19/25GK201449414SQ200920033719
公开日2010年5月5日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者古俊红, 夏鹏, 张敬民, 惠康, 王超峰 申请人:中国西电电气股份有限公司