专利名称：基于dsp的直流系统对地绝缘检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对地绝缘检测电路，具体涉及一种基于DSP的直流系统对地绝缘检测电路。
背景技术：
在现代电力系统中，直流系统必不可少，因此直流系统的安全性就显得异常重要，其中的直流系统对地绝缘检测技术就是一个很重要的问题。当直流系统发生单点接地故障时，一般情况下是不会立即产生危害性后果，但是，若发生两点或多点同时接地，则可能造成信号装置、控制回路和继电保护装置的误动作，致使断路器跳闸，或直接造成直流操作电源短路，从而引发严重的电力系统事故。因此，在直流系统中，绝对不允许在一点或多点长时间接地的情况下使用设备。必须对直流系统进行连续的在线监视，一旦发现有接地故障，监控系统应立即发出报警，提示现场工作人员检查并排除接地故障，以避免发生严重的电力系统故障。目前测量对地绝缘电阻的方法有交流法和直流法两种。交流法采用输出交流信号，利用交流漏电流传感器检测信号，从而计算对地电阻，但此种方法易受到分布电容的影响，同时因为施加信号易造成系统的不稳定性等缺点。
实用新型内容基于以上不足之处，本实用新型的目的是公开了一种基于DSP的直流系统对地绝缘检测电路。本电路采用了直流法测量，应用于直流系统中直流母线及馈线支路对地阻值的检测方案中。本实用新型所采用的技术如下:一种基于DSP的直流系统对地绝缘检测电路，包括两组电桥电路、电压信号采集电路、DSP控制电路、RS485通讯电路、CAN总线通信电路和选通开关，两组电桥电路分别与电压信号采集电路连接，电压信号采集电路与DSP控制电路连接，DSP控制电路分别与两组电桥电路、RS485通讯电路、CAN总线通信电路和选通开关连接。本实用新型还具有如下技术特征:1、所述的两组电桥将直流系统正/负母线分压，采用大地作为中间点，两组电桥将直流母线分压提供平衡。2、所述的电压信号采集电路采用集成运放构成了反比例电路，采用大地作为电压信号采集中间点，采集电压值有正值和负值，在负电压信号采集处连接有一级翻转电路将负电压信号转变成正电压信号。3、所述的DSP控制电路采用TMS320F28035作为主控芯片。4、所述的选通开关采用⑶4051作为选通开关。5、所述的RS485通讯电路采用ADM2483芯片。6、所述的CAN总线通信电路采用IS01050DUB进行CAN总线通讯方式。本实用新型具有简便操作，测量准确的优点。
图1为DSP控制电路图；图2为电压信号采样电路图；图3为电桥电路图；图4为本实用新型电路原理框图。
具体实施方式
下边根据附图举例进一步说明:实施例1:一种基于DSP的直流系统对地绝缘检测电路，包括两组电桥电路1、电压信号采集电路2、DSP控制电路3、RS485通讯电路4、CAN总线通信电路5和选通开关6，两组电桥电路分别与电压信号采集电路连接，电压信号采集电路与DSP控制电路连接，DSP控制电路分别与两组电桥电路、RS485通讯电路、CAN总线通信电路和选通开关连接。通过在直流正负母线之间搭建电桥，使正负母线对地电压基本相等。由电压信号采集部分提供电压给DSP做实时信号分析处理。DSP综合分析了母线电压拉偏情况和支路漏电流值后计算出母线对地电阻及支路对地电阻，并通过485/CAN总线方式通讯，将数据及报警信号上传给上位机，实现了直流系统对地绝缘的自动检测。1、DSP控制电路:如图1所示，TMS320F28035作为主控芯片，实现了系统的电压采集功能，逻辑运算功能，报警切换功能以及与上位机的通讯功能。由J2构成了 JTAG烧写部分。DSP的外部晶振为20MHz。DSP在本设计中通过输出C0N1-C0N4四个控制信号来控制电桥导通，输出INHU INH2、SW165等信号控制选通开关将支路漏电流传感器的信号送至电压处理电路，通过RXD/TXD信号实现与ADM2483数据交换保证了对上位机可以实现485通讯。待电压采样处理后将信号送至DSP的PIN10、PIN11、PIN13、PIN14引脚进行AD转换。DSP将综合分析处理所有数据后计算母线及支路对地电阻，并发出报警信号。2、电压信号采样电路:电压采样电路采用了集成运放构成了反比例电路，将实际IlOV的电压信号缩小为2.5V。因采用大地作为中间点，所以采样电压值有正值也有负值。因此在负电压信号处理处增加了一级翻转电路将负电压信号转变成正电压信号，方便DSP进行AD采集处理。采用大地作为中间点，利用两组电桥将直流系统正负母线分压，提供了一个可供参考的平衡电压系统。采用隔离运放将直流系统电压去除杂波并缩小至可测量电压范围，按照一定比例提供给DSP使其能够根据直流系统电压分析系统接地情况。3、电桥电路:电桥电路如图3所示，其等效于在正负母线之间串接了两个51K电阻，将两个51K电阻的中间点与大地相接。利用大地作为中间点，采用两组电桥将直流母线分压提供平衡。则正母线与大地和负母线与大地的电压都是110V。当正母线(或负母线)对地短接时，正母线(或负母线)的对地电阻等效于51K电阻与实际接地电阻并联，从而造成正母线(或负母线)与负母线(或正母线)的对地电阻不等，从而造成电压拉偏。此时，DSP通过控制电桥的开通关断采集正负母线电压拉偏即可计算出母线拉偏电阻。4、通讯电路:本设计采用RS485方式与上位进行通讯，这里主要采用了 ADM2483作为收发器。为防止DSP的驱动能力不足，特增加了 7047增强驱动能力。ADM2483两端采用隔离电源防止了外界干扰信号串接到数字系统。DSP将按照一定时序对ADM2483进行读写使能操作，将报警及相关数据上传处理。本设计同时拥有CAN总线通讯方式，采用IS01050DUB作为CAN总线收发器。两种通讯的收发器分别与DSP通讯，保证了 RS485总线和CAN总线两种通讯方式可同时进行，互不影响。
权利要求1.一种基于DSP的直流系统对地绝缘检测电路，包括两组电桥电路、电压信号采集电路、DSP控制电路、RS485通讯电路、CAN总线通信电路和选通开关，其特征在于:两组电桥电路分别与电压信号采集电路连接，电压信号采集电路与DSP控制电路连接，DSP控制电路分别与两组电桥电路、RS485通讯电路、CAN总线通信电路和选通开关连接。
2.根据权利要求1所示的一种基于DSP的直流系统对地绝缘检测电路，其特征在于:所述的两组电桥将直流系统正/负母线分压，采用大地作为中间点，两组电桥将直流母线分压提供平衡。
3.根据权利要求1所示的一种基于DSP的直流系统对地绝缘检测电路，其特征在于:所述的电压信号采集电路采用集成运放构成了反比例电路，采用大地作为电压信号采集中间点，采集电压值有正值和负值，在负电压信号采集处连接有一级翻转电路将负电压信号转变成正电压信号。
4.根据权利要求1所示的一种基于DSP的直流系统对地绝缘检测电路，其特征在于:所述的DSP控制电路采用TMS320F28035作为主控芯片。
5.根据权利要求1所示的一种基于DSP的直流系统对地绝缘检测电路，其特征在于:所述的选通开关采用⑶4051作为选通开关。
6.根据权利要求1所示的一种基于DSP的直流系统对地绝缘检测电路，其特征在于:所述的RS485通讯电路采用ADM2483芯片。
7.根据权利要求1所示的一种基于DSP的直流系统对地绝缘检测电路，其特征在于:所述的CAN总线通信电路采用IS01050DUB进行CAN总线通讯方式。
专利摘要本实用新型涉及一种基于DSP的直流系统对地绝缘检测电路，包括两组电桥电路、电压信号采集电路、DSP控制电路、RS485通讯电路、CAN总线通信电路和选通开关，两组电桥电路分别与电压信号采集电路连接，电压信号采集电路与DSP控制电路连接，DSP控制电路分别与两组电桥电路、RS485通讯电路、CAN总线通信电路和选通开关连接。本实用新型具有简便操作，测量准确的优点。
文档编号G01R27/20GK202975169SQ20122059549
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者任立明, 郑金龙, 刘富利 申请人:哈尔滨九洲电气股份有限公司