专利名称：光伏逆变器交流电压采样电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电压采样电路，尤其涉及一种光伏逆变器交流电压采样电路，属于新能源设备技术领域。
背景技术：
目前，传统的石化能源消费方式与经济发展、环境保护的矛盾越来越突出。人们逐步认识到人类必须走可持续发展道路，大力开发和利用可再生能源。在可再生能源的家族中，资源量最大、分布最普遍的是太阳能。光伏发电技术就是利用太阳能电池有效吸收太阳光能，并使之转化为电能。并网逆变器是光伏发电并网系统中的关键环节和重要设备，在光伏并网逆变器中，要求并网电压频率、相位必须保持与电网电压频率、相位一致，因此，设计一种工作稳定可靠的光伏逆变器交流电压采样电路，保证并网电压频率、相位与电网电压频率、相位保持一致，对于光伏并网逆变器安全运行具有十分重要的意义。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种光伏逆变器交流电压采样电路，解决并网电压频率、相位与电网电压频率、相位保持一致的技术问题。本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现一种光伏逆变器交流电压采样电路，包括运放Ul、二极管Dl、二极管D2、比较器 U2、反相器U3、电压互感器Tl、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、 电阻R8、电阻R9、电容Cl、电容C2、电容C3，所述运放Ul为0P27，比较器U2为LM393，反相器U3为74HC14，所述电阻Rl的一端接交流电的A端，另一端接电压互感器Tl 一次侧的 1端，电阻R2接于交流电的A端和B端之间，B端接于电压互感器Tl 一次侧的2端，电压互感器Tl 二次侧的4端与运放Ul的3脚相连并接地，电压互感器Tl 二次侧的3端与运放Ul 的2脚相连，运放Ul的7脚与+12V相连，运放Ul的4脚与-12V相连，电阻R3连接于运放 Ul的2脚与6脚之间，电阻R4和电容Cl串联，串联电路两端连接于运放Ul的2脚与6脚之间，电阻R5 —端连接运放Ul的6脚，另一端连接比较器U2的2脚，电阻R6和二极管Dl 并联，二极管Dl的阴极接3. 3V电源，二极管Dl的阳极接比较器U2的2脚，电容C2和二极管D2并联，二极管D2的阳极接地，二极管Dl的阴极接比较器U2的2脚，电阻R7的一端接 3. 3V电源，另一端接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地，比较器U2的3脚接于电阻R7、 电阻R8之间，比较器U2的8脚接5V电源，4脚接地，比较器U2的1脚与反相器U3的5脚相连，电阻R9的一端接3. 3V电源，另一端接反相器U3的5脚，电容C3 —端接反相器U3的 5脚，另一端接地，反相器U3的6脚接DSP捕获口 CAP。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是由过零检测电路得到电网电压和并网电压的过零点，提供给DSP捕获口 CAP捕获，计算得到电网电压和并网电压的相位和频率，从而实现并网锁相。
图1是本实用新型的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示，本实用新型包括运放U1、二极管D1、二极管D2、比较器U2、反相器U3、电压互感器Tl、电阻R1、电阻 R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容Cl、电容C2、电容C3， 所述运放Ul为0P27，比较器U2为LM393，反相器U3为74HC14，所述电阻Rl的一端接交流电的A端，另一端接电压互感器Tl 一次侧的1端，电阻R2接于交流电的A端和B端之间， B端接于电压互感器Tl 一次侧的2端，电压互感器Tl 二次侧的4端与运放Ul的3脚相连并接地，电压互感器Tl 二次侧的3端与运放Ul的2脚相连，运放Ul的7脚与+12V相连， 运放Ul的4脚与-12V相连，电阻R3连接于运放Ul的2脚与6脚之间，电阻R4和电容Cl 串联，串联电路两端连接于运放Ul的2脚与6脚之间，电阻R5 —端连接运放Ul的6脚， 另一端连接比较器U2的2脚，电阻R6和二极管Dl并联，二极管Dl的阴极接3. 3V电源，二极管Dl的阳极接比较器U2的2脚，电容C2和二极管D2并联，二极管D2的阳极接地，二极管Dl的阴极接比较器U2的2脚，电阻R7的一端接3. 3V电源，另一端接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地，比较器U2的3脚接于电阻R7、电阻R8之间，比较器U2的8脚接5V电源，4脚接地，比较器U2的1脚与反相器U3的5脚相连，电阻R9的一端接3. 3V电源，另一端接反相器U3的5脚，电容C3 —端接反相器U3的5脚，另一端接地，反相器U3的6脚接 DSP 捕获口 CAP。AC220V交流电压通过端子A、B引入，经过限流电阻Rl产生小于2mA的电流，此电流信号经电压互感器Tl(精密2 mA /2mA)隔离，在Tl的次级3、4脚产生与原边同样大小的小电流信号，再经过采样电阻R3、精密运放Ul (0P27)，在Ul的6脚产生-1. 65V到+1. 65V 的双极性交流正弦波电压，其中R4、C1为相位补偿电路。由于DSP只能采集单极电压，需要通过电阻R5、R6是把双极性-1. 65V +1. 65V电压转换成单极性0 3. 3V正弦波电压提供给DSP的AD采样口采样，其中Dl、D2是电压嵌位二极管。同时单极性0 3. 3V正弦波电压还引入到比较器U2 (LM393)的2脚，其中通过分压电阻R7、R8得到1. 65V的基准电压引入到U2 (LM393)的3脚，单极性0 3. 3V正弦波电压与1. 65V基准电压比较，在U2的 1脚产生与正弦波相反的方波信号，但必须通过反相器U3 (74HC14)把U2的1脚的方波信号反相，得到与正弦波同相的方波信号，提供给DSP捕获口 CAP捕获，计算得到电网电压和逆变电压的相位和频率。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。
权利要求1. 一种光伏逆变器交流电压采样电路，其特征在，包括运放U1、二极管D1、二极管D2、 比较器U2、反相器U3、电压互感器Tl、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、 电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容Cl、电容C2、电容C3，所述运放Ul为0P27，比较器U2为 LM393，反相器U3为74HC14，所述电阻Rl的一端接交流电的A端，另一端接电压互感器Tl 一次侧的1端，电阻R2接于交流电的A端和B端之间，B端接于电压互感器Tl 一次侧的2 端，电压互感器Tl 二次侧的4端与运放Ul的3脚相连并接地，电压互感器Tl 二次侧的3 端与运放Ul的2脚相连，运放Ul的7脚与+12V相连，运放Ul的4脚与-12V相连，电阻R3 连接于运放Ul的2脚与6脚之间，电阻R4和电容Cl串联，串联电路两端连接于运放Ul的 2脚与6脚之间，电阻R5 —端连接运放Ul的6脚，另一端连接比较器U2的2脚，电阻R6 和二极管Dl并联，二极管Dl的阴极接3. 3V电源，二极管Dl的阳极接比较器U2的2脚，电容C2和二极管D2并联，二极管D2的阳极接地，二极管Dl的阴极接比较器U2的2脚，电阻 R7的一端接3. 3V电源，另一端接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地，比较器U2的3脚接于电阻R7、电阻R8之间，比较器U2的8脚接5V电源，4脚接地，比较器U2的1脚与反相器U3的5脚相连，电阻R9的一端接3. 3V电源，另一端接反相器U3的5脚，电容C3 —端接反相器U3的5脚，另一端接地，反相器U3的6脚接DSP捕获口 CAP。
专利摘要本实用新型公开了一种光伏逆变器交流电压采样电路，交流电经A、B端引入，由限流电阻R1产生小于2mA的电流并经电压互感器T1隔离，在T1的次级产生与原边同样大小电流信号，再经采样电阻R3、运放U1，产生双极性交流正弦波电压，R4、C1进行相位补偿。由于DSP只能采集单极电压，需要通过电阻R5、R6把双极性电压转换成单极性电压，二极管D1、D2电压嵌位。将单极性电压引入到比较器U2，将单极性电压与基准电压比较，在U2产生与正弦波相反的方波信号，通过反相器U3反相，得到与正弦波同相的方波信号，提供给DSP捕获口，计算得到电网电压和并网电压的相位和频率，实现并网锁相。
文档编号G01R19/175GK201945629SQ201020625040
公开日2011年8月24日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者姚建明, 宁振坤, 朱忠伟, 檀三强, 郭振勤 申请人:江苏中澳光伏能源科技有限公司