专利名称：正负双电源控制装置以及霍尔电流传感器的制作方法
技术领域：
变压器中性点的电流变化范围很大，通常在50A以内，但在某些情况下，可能会达到100A以上，这就给中性点电流的测量带来了很大的困难。由于受到直流偏磁的影响，变压器中性点的电流由直流和交流电流组成，常采用霍尔电流传感器测量，采用量程范围大的霍尔电流传感器，通常都是I %F. S.(满量程)精度，在测量较小的电流时，测量误差太大。为了保证大范围内的电流测量精度，通常需采用多个不同量程的霍尔电流传感器，通过控制器比较、处理，选择精度高的测量结果。然而，在测量的过程中，对于量程较小的霍尔电流传感器，可能处于过载5-30倍的状态，时间稍长就极易导致霍尔电流传感器的损坏。针对这种情况，需要一种电源控制装置，可将霍尔电流传感器的正负双电源快速关断和快速上电，并且控制器与电源控制装置隔离，不受电源控制装置的干扰。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提出一种隔离的正负双电源控制装置，采用光耦合器实现，使得控制器便于快速控制霍尔电流传感器的上电与断电，且互不干扰。根据本实用新型的第一方面，提供了一种正负双电源控制装置，其包括反相器、第一限流电阻、第二限流电阻以及光耦电路；所述光耦电路包括第一光耦合器以及第二光耦合器；所述第一限流电阻的一端连接控制信号，所述第一限流电阻的另一端连接至所述第一光耦合器的输入侧；所述反相器的输入端接收输入控制信号，并且所述反相器的输出端连接至第二限流电阻；并且，所述第二限流电阻连接至所述第二光耦合器的输入侧；并且其中，所述第一光耦合器的第一电源端口连接正电源，所述第二光耦合器的第二电源端口连接负电源；并且所述第一光耦合器的第二电源端口与所述第二光耦合器的第一电源端口相连以作为接地端。优选地，在上述正负双电源控制装置中，所述第一限流电阻和所述第二限流电阻的阻值均为470 Ω。优选地，在上述正负双电源控制装置中，第一光耦合器以及第二光耦合器的输出电流大小为2A，输出电压大小为12V。根据本实用新型的第二方面，提供了一种霍尔电流传感器，其配置了根据本发明第一方面所述的正负双电源控制装置，其中所述第一光耦合器的输出端连接到霍尔电流传感器的正极，所述第二光耦合器的输出端连接到霍尔电流传感器的负极，所述接地端连接到霍尔电流传感器的接地极。[0009]优选地，在上述霍尔电流传感器中，所述霍尔电流传感器的输出电流为4_20mA。本实用新型具有以下有益效果第一、快速控制正负双电源的断电和上电，不会延误霍尔电流传感器的测量，且可有效保护霍尔电流传感器；第二、将控制器与电源控制装置，互相不受干扰；第三、结构简单，易于实现。
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本实用新型有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中 图I是根据本实用新型的实施例的正负双电源控制装置的结构图。需要说明的是，附图用于说明本实用新型，而非限制本实用新型。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本实用新型的内容进行详细描述。图I是根据本实用新型的实施例的正负双电源控制装置的结构图。如图I所示，根据本实用新型的实施例的正负双电源控制装置包括反相器IR、第一限流电阻Rih、第二限流电阻Ru以及光耦电路。光耦电路包括第一光耦合器Uih以及第二光耦合器Up第一限流电阻Rih的一端连接控制信号S1，第一限流电阻Rih的另一端连接至第一光稱合器Uih的输入侧。反相器IR的输入端接收输入控制信号S1,并且反相器IR的输出端连接至第二限流电阻Ru。并且，第二限流电阻Ru连接至第二光耦合器Ua的输入侧。如图I所示，输入控制信号S1经反相器IR，以使得一路控制信号S1变换为两路互补的控制信号同相控制信号Sih和反相控制信号Sm光耦电路包括第一光耦合器Uih以及第二光耦合器Uil,该光耦电路将同相控制信号Sih和反相控制信号Sil与电源装置隔离，同相控制信号Sih经过第一限流电阻Rih连接到第一光耦合器Uih的输入侧，反相控制信号Sm经过第二限流电阻&连接到第二光耦合器Uil的输入侧。正电源Vdc+连接到第一光耦合器Uih的第一电源端口(V。。端口)，负电源\c-连接到第二光耦合器Ua的第二电源端口(Vee端口)。第一光稱合器Uih的第二电源端口(Vee端口)与第二光稱合器U1L的第一电源端口(Vcc端口)相连，并且作为接地端GND，即第一光耦合器Uih的第二电源端口(Vee端口)与第二光耦合器U1L的第一电源端口(Vcc端口)接地。由此，光I禹合器(第一光I禹合器Uih以及第二光f禹合器U11)的供电电压为Vcc-Vee,上述连接方法可保证第一光稱合器Uih以及第二光稱合器U11j的供电。这样，第一光稱合器Uih的输出端可连接到霍尔电流传感器HCS的正极，第二光耦合器Uil的输出端连接到霍尔电流传感器HCS的负极，接地端GND连接到霍尔电流传感器HCS的接地极Gnd。当输入控制信号S1为高电平时，同相控制信号Sih为高电平，反向控制信号Sa为低电平，第一光I禹合器Uih的输出为正电源VDC+,第二光f禹合器Uil的输出为负电源VDC_,此时霍尔电流传感器HCS的电源接通，开始上电工作；当输入控制信号S1为低电平时，同相控制信号Sih为低电平,反向控制信号Sllj为高电平,第一光f禹合器Uih的输出为接地端GND,第二光耦合器Uu的输出也为接地端GND，此时霍尔电流传感器HCS断电，不能工作，可有效保护霍尔电流传感器HCS因过载造成的损坏。第一光稱合器Uih和第二光稱合器Uil输入到霍尔电流传感器HCS的电源，其输出能力由第一光I禹合器Uih和第二光I禹合器Ullj可承受的输出电流决定。对于功率较大的霍尔电流传感器HCS，可采用多个光耦合器并联使用以增加其输出功率，从而满足需求。在一个实施例中，光耦合器选择F0D3180型号的光耦合器，其可输出2A的电流，输出电压选择12V，即可满足24W霍尔电流传感器的需要，霍尔电流传感器的输出电流为4-20mA，完全可满足其功率需求，输入信号S1的电平为5V，第一限流电阻Rih和第二限流电阻&的阻值均为470 Ω。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果第一、快速控制正负双电源的断电和上电，不会延误霍尔电流传感器的测量，且可有效保护霍尔电流传感器；第二、将控制器与电源控制装置，互相不受干扰；第三、结构简单，易于实现。可以理解的是，虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本实用新型。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。权利要求1.一种正负双电源控制装置，其特征在于包括反相器(IR)、第一限流电阻(Rih)、第二限流电阻(R1J以及光耦电路；所述光耦电路包括第一光耦合器(Uih)以及第二光耦合器(U1J ;所述第一限流电阻 (Rih)的一端连接控制信号，所述第一限流电阻(Rih)的另一端连接至所述第一光耦合器 (Uih)的输入侧；所述反相器(IR)的输入端接收输入控制信号，并且所述反相器(IR)的输出端连接至第二限流电阻(R1J ;并且，所述第二限流电阻(R1J连接至所述第二光耦合器 (Uil)的输入侧；并且其中，所述第一光耦合器(Uih)的第一电源端口连接正电源(VDC+)，所述第二光耦合器(U1J的第二电源端口连接负电源(VdcJ ;并且所述第一光耦合器(Uih)的第二电源端口 与所述第二光耦合器(U1J的第一电源端口相连以作为接地端(GND)。
2.根据权利要求I所述的正负双电源控制装置，其特征在于，所述第一限流电阻(Rih) 和所述第二限流电阻(R1J的阻值均为470 Q。
3.根据权利要求I或2所述的正负双电源控制装置，其特征在于，第一光耦合器(Uih) 以及第二光I禹合器(U11)的输出电流大小为2A，输出电压大小为12V。
4.一种霍尔电流传感器，其特征在于配置了根据权利要求I至3之一所述的正负双电源控制装置，其中所述第一光耦合器(Uih)的输出端连接到霍尔电流传感器(HCS)的正极， 所述第二光耦合器(U1J的输出端连接到霍尔电流传感器(HCS)的负极，所述接地端(GND) 连接到霍尔电流传感器(HCS)的接地极< >(Gnd)。
5.根据权利要求4所述的霍尔电流传感器，其特征在于，所述霍尔电流传感器的输出电流为4_20mA。
专利摘要本实用新型提供了一种正负双电源控制装置以及霍尔电流传感器。根据本实用新型的正负双电源控制装置包括反相器、第一限流电阻、第二限流电阻以及光耦电路；所述光耦电路包括第一光耦合器以及第二光耦合器；所述第一限流电阻的一端连接控制信号，所述第一限流电阻的另一端连接至所述第一光耦合器的输入侧；所述反相器的输入端接收输入控制信号，并且所述反相器的输出端连接至第二限流电阻；并且，所述第二限流电阻连接至所述第二光耦合器的输入侧；并且其中，所述第一光耦合器的第一电源端口连接正电源，所述第二光耦合器的第二电源端口连接负电源；并且所述第一光耦合器的第二电源端口与所述第二光耦合器的第一电源端口相连以作为接地端。
文档编号G01R19/00GK202374175SQ20112057046
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者刘闯, 苏磊, 金珩 申请人:华东电力试验研究院有限公司