一种升压整流变压器电流采样电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种升压整流变压器电流采样电路，包括设置在整流变压器次级输出端的次级整流电路，与次级整流电路串联连接的附加绕组整流电路和对整流变压器次级输出端电流进行采样的电流采样电路；附加绕组整流电路的输入端串联有与变压器初级线圈降压耦合的附加绕线组，附加绕线组和附加绕组整流电路的输入端之间还串联有电流互感器初级线圈，所述电流采样电路上设置有电流互感器次级线圈，电流互感器初级线圈和电流互感器次级线圈耦合设置，电流采样电路还设置有对流过电流互感器次级线圈的电流进行采样的采样模块。本发明在低压条件下进行采样，安全性高，准确性高，适合生产应用。
【专利说明】一种升压整流变压器电流采样电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电流采样电路，尤其涉及的是一种用于对升压整流变压器次级高压输出端电流进行采样的升压整流变压器电流采样电路。
【背景技术】
[0002]实际生产中，升压整流型变压器的次级输出端电压较高，例如静电场除油烟设备中的变压器，其次级输出端电压可达到直流几万伏。为了对设备工作状态进行监控，工作人员需要测量变压器的实际工作状态，就要对整流变压器的输出端的电流进行采样。传统的升压整流变压器电流采样电路一般是将采样电阻串联接入变压器的输出端的电流回路进行采样，但是由于整流变压器的输出端电压较高，采样电参数需要经过隔离后再给逻辑控制回路使用，或用霍尔元件对输出电流进行隔离采样，这些方法都会使成本高或电参数失真，并且存在安全隐患。
[0003]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种升压整流变压器电流采样电路，旨在解决传统的采样电路安成本高、失真度高等技术问题。
[0005]本发明的技术方案如下:一种升压整流变压器电流采样电路，包括设置在整流变压器次级输出端的次级整流电路，其中，还包括与次级整流电路串联连接的附加绕组整流电路和对整流变压器次级输出端电流进行采样的电流采样电路；
所述附加绕组整流电路的输入端串联有与变压器初级线圈降压耦合的附加绕线组，所述附加绕线组和附加绕组整流电路的输入端之间还串联有电流互感器初级线圈，所述电流采样电路上设置有电流互感器次级线圈，所述电流互感器初级线圈和电流互感器次级线圈耦合设置，所述电流采样电路还设置有对流过电流互感器次级线圈的电流进行采样的采样模块。
[0006]所述的升压整流变压器电流采样电路，其中，所述次级整流电路整流后的电压正极连接附加绕组整流电路整流后的电压负极，次级整流电路整流后的电压负极外接负载，附加绕组整流电路整流后的电压正极接地。
[0007]所述的升压整流变压器电流采样电路，其中，所述次级整流电路整流后的电压负极连接附加绕组整流电路整流后的电压正极，次级整流电路整流后的电压正极外接负载，附加绕组整流电路整流后的电压负极接地。
[0008]所述的升压整流变压器电流采样电路，其中，所述附加绕线组与初级线圈的匝数比为3:5。
[0009]所述的升压整流变压器电流采样电路，其中，所述电流互感器初级线圈与电流互感器次级线圈的匝数比为1:1。
[0010]所述的升压整流变压器电流采样电路，其中，所述电流互感器初级线圈与电流互感器次级线圈的匝数均为12匝。
[0011]所述的升压整流变压器电流采样电路，其中，所述次级整流电路中的二极管采用
高压二极管。
[0012]所述的升压整流变压器电流采样电路，其中，所述附加绕组整流电路中的二极管采用低压二极管。
[0013]本发明的有益效果:本发明通过在整流变压器设置一个附加绕线组并利用附加绕组整流电路进行整流，再将整流变压器需电流采样的次级高压输出端中的次级整流电路与附加绕组整流电路串联连接(也就是说流过次级高压输出端的电流与流过附加绕组整流电路的电流相同)，再利用电磁耦合将附加绕组的电流隔离后输出到电流采样模块，实现对次级高压输出端进行采样，达到间接对次级高压输出端进行采样的效果；本发明通过在附加绕组整流电路的输入端设置一个与整流变压器初级线圈降压耦合的附加绕线组，使附加绕组整流电路中的电压较低，即使直接对其采样也不会存在安全隐患，使采样电路工作在低压状态下，安全性大大提高；本发明通过在附加绕组和附加绕组整流电路串联电流互感器初级线圈，并且设置与电流互感器初级线圈耦合的电流互感器次级线圈，再利用采样模块对流过电流互感器次级线圈的电流进行采样，实现采样模块与需采样的高压电流隔离采样，并且成本低，失真小。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是桥式整流电路的电路图。
[0015]图2是本发明升压整流变压器电流采样电路的电路图。
[0016]图3是本发明升压整流变压器次级高压输出端的波形图。
[0017]图4是本发明电流互感器初级线圈L4的波形图。
[0018]图5是本发明电流互感器次级线圈L5的波形图。
【具体实施方式】
[0019]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
[0020]如图1所示，为桥式整流电路的电路图，包括输入端100，整流后的电压负极210和整流后的电压正极220。
[0021]本发明公开了一种升压整流变压器电流采样电路，如图2所示，包括设置在升压整流变压器次级输出端的次级整流电路410，与次级整流电路410串联连接的附加绕组整流电路510和对整流变压器次级输出端电流进行采样的电流采样电路；其中，次级整流电路410为由二极管D1、D2、D3和D4组成的桥式整流电路(与图1相同)，附加绕组整流电路510为由二极管D5、D6、D7和D8组成的桥式整流电路(与图1相同)。
[0022]本实施例中，次级整流电路410的输入端连接次级线圈L2，次级整流电路410整流后的电压负极对外输出负高压，次级整流电路410整流后的电压正极连接附加绕组整流电路510整流后的电压负极，并且附加绕组整流电路510整流后的电压正极接地，实现次级整流电路410与附加绕组整流电路510的串联连接，次级整流电路410与附加绕组整流电路510的输出电压叠加设置，通过该连接方式，实现次级整流电路410与附加绕组整流电路510中的电流一致，保证了本发明采样的准确性。
[0023]实际应用中，为了保证次级整流电路410与附加绕组整流电路510的输出电压叠加设置，也可以采用如下连接方式:次级整流电路410整流后的电压负极连接附加绕组整流电路510整流后的电压正极，次级整流电路410整流后的电压正极外接负载，附加绕组整流电路510整流后的电压负极接地。
[0024]实际生产中，为了提高采样过程的安全性，附加绕组整流电路510的输入端串联有与整流变压器初级线圈LI降压耦合的附加绕线组L3，本发明通过采用与整流变压器初级线圈LI降压耦合的附加绕线组L3，使附加绕组整流电路510在低压环境下工作(工作电压一般为IlOV以下)，从而实现在低压条件下进行采样，大大提高了采样的安全性。
[0025]进一步的，本实施例中，附加绕线组L3和附加绕组整流电路510的输入端之间还串联有电流互感器初级线圈L4，电流采样电路上设置有电流互感器次级线圈L5，电流互感器初级线圈L4和电流互感器次级线圈L5耦合设置，电流采样电路还设置有对流过电流互感器次级线圈L5的电流进行采样的采样模块600。由于电流互感器初级线圈L4和电流互感器次级线圈L5是电磁耦合设置，L4和L5之间的电参数线性关系好，并且电流互感器初级线圈L4上的电流与变压器次级高压输出端的电流相同，也就是说，采样模块600对流过电流互感器次级线圈L5的电流进行采样，实现了对整流变压器次级高压输出端的电流进行隔离采样，因此利用本发明采样得到的结果准确性高、安全性好，有利于工作人员实时准确地了解整流变压器的工作状态。
[0026]在实际应用中，采样模块600可以设置有采样整流电路。具体的，电流互感器次级线圈L5与采样整流电路的输入端两端连接，采样整流电路整流后的输出端连接采样电阻，采样电阻并联有滤波电容，采样电阻一端接地，另一端连接电压采样端，对外输出采样信号。通过这种设置方式，使被采样电流转换成电压输出，更加易于工作人员对数据进行分析，了解整流变压器的实际工作状态。
[0027]本实施例中，附加绕线组L3与初级线圈LI的匝数比为3:5。
[0028]本实施例中，电流互感器初级线圈L4与电流互感器次级线圈L5的匝数比为1:1。具体的，在保证成本较低的前提下，经多次试验发现，电流互感器初级线圈L4与电流互感器次级线圈L5的匝数均为12匝时，本发明的安全性和准确性最佳。
[0029]本实施例中，次级整流电路410中的二极管D1、D2、D3和D4采用高压二极管。
[0030]本实施例中，附加绕组整流电路510中的二极管均采用低压二极管。
[0031]通过上述各电路的连接方式，本发明实现了在低压条件下低成本地准确的对整流变压器次级高压输出端电流进行采样，达到实时监测整流变压器工作状态的技术效果，如图3、图4和图5所示，分别是整流变压器次级高压输出端的波形图、电流互感器初级线圈L4处的波形图和电流互感器次级线圈L5处的波形图，可以看到，本发明的电路无失真的将整流变压器次级高压输出端的电流特性在低压条件下复制转移到采样电路中进行采样，达到安全准确的对整流变压器次级高压直流输出端进行采样的技术效果。由于本发明的低成本、高安全性和高准确性，特别适合对升压型整流变压器的次级高压输出电流进行采样，例如对大型静电除油烟设备的整流变压器的次级高压输出电流进行采样。本实施例中各电路的连接方式为最优连接方式，该升压整流变压器电流采样电路在确保采样的安全性和准确性的前提下，所用到的元器件数量少，生产成本低，并且特别适合生产制造。[0032]应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种升压整流变压器电流采样电路，包括设置在整流变压器次级输出端的次级整流电路，其特征在于，还包括与次级整流电路串联连接的附加绕组整流电路和对整流变压器次级输出端电流进行采样的电流采样电路； 所述附加绕组整流电路的输入端串联有与变压器初级线圈降压耦合的附加绕线组，所述附加绕线组和附加绕组整流电路的输入端之间还串联有电流互感器初级线圈，所述电流采样电路上设置有电流互感器次级线圈，所述电流互感器初级线圈和电流互感器次级线圈耦合设置，所述电流采样电路还设置有对流过电流互感器次级线圈的电流进行采样的采样模块。
2.根据权利要求1所述的升压整流变压器电流采样电路，其特征在于，所述次级整流电路整流后的电压正极连接附加绕组整流电路整流后的电压负极，次级整流电路整流后的电压负极外接负载，附加绕组整流电路整流后的电压正极接地。
3.根据权利要求1所述的升压整流变压器电流采样电路，其特征在于，所述次级整流电路整流后的电压负极连接附加绕组整流电路整流后的电压正极，次级整流电路整流后的电压正极外接负载，附加绕组整流电路整流后的电压负极接地。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的升压整流变压器电流采样电路，其特征在于，所述附加绕线组与初级线圈的匝数比为3:5。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的升压整流变压器电流采样电路，其特征在于，所述电流互感器初级线圈与电流互感器次级线圈的匝数比为1:1。
6.根据权利要求5所述的升压整流变压器电流采样电路，其特征在于，所述电流互感器初级线圈与电流互感器次级线圈的匝数均为12匝。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的升压整流变压器电流采样电路，其特征在于，所述次级整流电路中的二极管采用高压二极管。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的升压整流变压器电流采样电路，其特征在于，所述附加绕组整流电路中的二极管采用低压二极管。
【文档编号】G01R19/00GK103575961SQ201310555434
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】尤今, 尤毅 申请人:佛山市科蓝环保科技股份有限公司