一种通用电力电子电流检测模组的制作方法

本实用新型涉及电力技术领域，特别涉及一种通用电力电子电流检测模组。

背景技术：

目前，复杂电力电子设备的控制技术研究中，需要对工作系统中电压电流采集，但是市面电压电流传感器各种各样，且常用控制系统模拟采样接口也多种多样，通用性不高。安装时，系统接线一旦固定则不可随意更改，也不可替换不同线路的电流检测，降低了工作系统的灵活性。同时有的控制器件需要直流24v或者15v供电，需要额外安装电源进行供电，增加了不必要工作空间的浪费。

由于系统设备运行环境恶劣，系统构造复杂，对设备运行控制以及监测难度提高，因此对采样设备可靠性要求较高，并且对生产、调试、维护有着同样的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种通用电力电子电流检测模组，具有良好的可拆装性，以及维护性，前面板的接线设计更加方便灵活的重构检测线路，后面板的接口设计可适用多种控制系统，充分利用机箱内部空间，结构紧凑，布局合理。

为了实现上述目的，本实用新型的实施例提供一种通用电力电子电流检测模组，包括：机箱、嵌设于所述机箱前面板上的多列香蕉插座、嵌设于所述机箱后面板上的多个模拟接口转接板、电源接线器和电源转接板、位于所述机箱内部的一个或多个开关电源和多个电流霍尔传感器，其中，

所述机箱包括：箱体和盖板，所述盖板插盖在所述箱体上，通过螺丝与所述箱体固定；

所述多列香蕉插座设置于所述箱体的前面板上，每列所述香蕉插座分别对应一个电流霍尔传感器，其中，每列所述香蕉插座中的上方香蕉插座接线穿过对应的一个电流霍尔中间的圆孔，再转接到对应的下方香蕉插座；

每个所述模拟接口转接板设置于所述箱体的后面板上，且所述模拟信号转接板与所述电流霍尔传感器通过屏蔽线一一对应连接，以对外输出采集电流量；

所述电源接线器设置于所述箱体的后面板上，接入外部的220v交流电，并通过电线连接到每个所述开关电源的接线端子上；

每个所述开关电源通过电线分别与所述电源接线器和所述电源转接板连接，将有所述电源接线器接入的220v转换为对应的目标直流电压，通过所述电源转接板输出。

进一步，所述箱体的底板上设计有焊接螺柱，所述电流霍尔传感器通过螺母与螺柱固定在所述箱体底部上。

进一步，所述香蕉插座的数量为24个香蕉插座，分为12列；所述电流霍尔传感器的数量为12个，所述模拟接口转接板的数量为3个，其中，每列香蕉插座与每个电流霍尔传感器对应连接，每个模拟接口转接板与4个电流霍尔传感器对应连接。

进一步，所述开关电源包括：第一开关电源和第二开关电源，

所述第一开关电源将220v交流电转换为24v直流电，并通过电线连接至所述电源转接板的输入侧，所述电源转接板的输出侧设置3组24v输出接口；

所述第二开关电源将220v交流电转换为15v直流电，并通过电线连接至所述电源转接板的输入侧，所述电源转接板的输出侧设置1组15v输出接口。

进一步，所述机箱采用q235钢材制成，表面喷塑绝缘防腐材料。

进一步，所述模拟接口转接板包括4p插座，该4p插座与所述电流霍尔传感器上的4p插座通过屏蔽线对应连接。

进一步，所述模拟接口转接板上进一步设置有模拟量bnc接口、菲尼克斯端子接口以及vga接口。

进一步，所述箱体的前面板的左右两侧通过沉头螺栓装固定有角铁立柱。

根据本实用新型实施例的通用电力电子电流检测模组，可以提供12路50a/50ma级别的电流采样通道，可满足于大部分小功率拓扑回路中的电流采集数量。前面板接线为可重复插接且可随意更换检测线路，搭配了3种常见的控制系统模拟接口，可搭配不用控制接口极大增强了通用性，且模组内部集成多种直流电压输出，例如24v以及15v输出。本实用新型内部对外输出直流15v,和直流24v电源，满足安全的前提的下，提供更多的功能。

本实用新型在能够保证可靠性，安全性的前提下，灵活且快速的解决复杂实验以及工作系统运行中的电流采样功能性问题。并且处理好结构兼容性问题，实现空间利用率高、结构紧凑、散热充分以及维护方便等特点。

本实用新型的实用新型通用电力电子电流检测模组，具有以下有益效果：

(1)适应一定复杂程度的工作环境，能够在较差的环境中良好的运行；

(2)具有良好的可拆装性，以及维护性，前面板的接线设计更加方便灵活的重构检测线路，后面板的接口设计可适用多种控制系统；

(3)充分利用机箱内部空间，结构紧凑，布局合理；

(4)高度集成电源、采样功能。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例的通用电力电子电流检测模组的结构图；

图2为根据本实用新型实施例的通用电力电子电流检测模组的示意图；

图3为根据本实用新型实施例的通用电力电子电流检测模组的俯视图；

图4为根据本实用新型实施例的通用电力电子电流检测模组的侧视图；

图5为根据本实用新型实施例的通用电力电子电流检测模组的前面板示意图；

图6为根据本实用新型实施例的电流霍尔传感器的结构图；

图7为根据本实用新型实施例的电流霍尔传感器与香蕉插座以及模拟接口转接板的示意图；

图8为根据本实用新型实施例的通用电力电子电流检测模组的后面板示意图；

图9a至图9c为根据本实用新型实施例的模拟接口转接板的示意图；

图10为根据本实用新型实施例的开关电源与电源接线器和电源转接板的连接示意图。

附图标记：

1-机箱；2-角铁立柱；3、香蕉插座；4-电流霍尔传感器；5-第一开关电源；6-第二开关电源；7-模拟接口转换板；8-电源接线器；9-电源转接板；10-盖板；41-过孔；42-接线柱。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提出一种通用电力电子电流检测模组，涉及电力电子控制系统的关于电压电流的检测，在复杂电力电子设备的控制技术研究和快速产品原型开发而打造的通用模块化小功率动模实验系统中，可直接用于系统电压电流的检测。

如图1至图4所示，本实用新型实施例的通用电力电子电流检测模组，包括：机箱1、嵌设于机箱1前面板上的多列香蕉插座3、嵌设于机箱1后面板上的多个模拟接口转接板7、电源接线器8和电源转接板、位于机箱1内部的一个或多个开关电源和多个电流霍尔传感器4。在机箱1的前面板有对应的电线接口，后面板有多种模拟量采样输出接口及电源输入和输出接口。

在本实用新型的实施例中，机箱1是采用标准19英寸2u高度机箱1。通过标准19英寸服务器机架安装方式，具有较高的通用性强。需要说明的是，机箱1的尺寸仅是出于示例的目的，还可以为其他尺寸，在此不再赘述。

如图2所示，机箱1包括：箱体和盖板10，盖板10直接插盖在箱体上，后侧以及左右两侧直接用螺丝固定。具体来说，盖板10可以先顺着上方缺口插进去，然后用螺丝与箱体相固定。在箱体的底板上设计有焊接金属螺柱，电流霍尔传感器4通过螺母与螺柱固定在箱体底部上，紧固牢靠，如图6所示。在本实用新型的实施例中，电流霍尔传感器4可以选用型号为jce58-ts7的传感器。箱体的前面板的左右两侧通过沉头螺栓装固定有角铁立柱2。

在本实用新型的实施例中，机箱1和角铁立柱2均采用q235钢材折弯制成，厚度设计为t1.0和t2.0,保证强度的前提下，最优化钢材厚度。表面喷塑ral7035,绝缘防腐蚀。机箱1和角铁立柱2的安装孔距465mm，可以为钣金机箱1、钣金折弯立柱。

参考图5至图7，多列香蕉插座3设置于箱体的前面板上，每列香蕉插座3分别对应一个电流霍尔传感器4。每列香蕉插座3中的上方香蕉插座3接线穿过对应的一个电流霍尔中间的过孔41，再转接到对应的下方香蕉插座3。在本实用新型的实施例中，香蕉插座3为通用孔径4平方毫米左右。通用的香蕉插座3，可插接直径4mm的插头，线径为2.5平方的电线。

优选的，香蕉插座3的数量为24个香蕉插座3，分为12列；电流霍尔传感器4的数量为12个，模拟接口转接板7的数量为3个，其中，每列香蕉插座3与每个电流霍尔传感器4对应连接，每个模拟接口转接板7与4个电流霍尔传感器4对应连接。

参考图7，前面板有24个香蕉插座3，上下各12个，具体分为上下2个为一组，对应内部12个电流霍尔传感器4。

1.主回路接线：上香蕉头接线2.5平方铜芯线，然后穿过对应的一个电流霍尔中间的过孔，再转接到对应的下方香蕉插座3，其余的11个电流霍尔也是同样接线方式。

2.模拟信号接线：电流霍尔上有4p的插座的接线柱42，与模拟信号转接板上的4p插座相对应，使用4芯屏蔽线一一对应相连接。

参考图图9a至图9c，每个模拟接口转接板7设置于箱体的后面板上，且模拟信号转接板与电流霍尔传感器4通过屏蔽线一一对应连接，以对外输出采集电流量。参考上述，模拟接口转接板7包括4p插座，该4p插座与电流霍尔传感器4上的4p插座通过屏蔽线对应连接。模拟接口转接板7上进一步设置有模拟量bnc接口、菲尼克斯端子接口以及vga接口。参考图8，后面板设计有交流220v输入接口以及直流24v、15v输出接口，还有常见的模拟量bnc接口，菲尼克斯端子接口以及vga(db-9)接口。即，每个模拟接口转接板7对内有4路通道，可接4个电流传感器，对外有3种不同接口的端子，从而极大的提高此模组在不同厂家的控制接口模式下通用性。

参考图10，电源接线器8设置于箱体的后面板上，接入外部的220v交流电，并通过电线连接到每个开关电源的接线端子上。

每个开关电源通过电线分别与电源接线器8和电源转接板连接，将有电源接线器8接入的220v转换为对应的目标直流电压，通过电源转接板输出。

开关电源的接线关系：开关电源接线处有6个接线端子(l,n,+,-,+,-),1,2分别为两个开关电源的接线处，从220v接线处接2根线，接在l,n上，然后从开关电源+，-上再接2根线到电源转接板上

在本实用新型的实施例中，以两个开关电源为例，开关电源包括：第一开关电源5和第二开关电源6，分别将交流220v转为直流15v和直流24v。电源转接板的内部接1组直流24v和一组直流15v，对外有1组15v，3组24v，这是因为24v用处比较多。

具体的，第一开关电源5将220v交流电转换为24v直流电，并通过电线连接至电源转接板的输入侧，电源转接板的输出侧设置3组24v输出接口；第二开关电源6将220v交流电转换为15v直流电，并通过电线连接至电源转接板的输入侧，电源转接板的输出侧设置1组15v输出接口。

在本实用新型的实施例中，霍尔电流传感器可由控制系统和外部提供正负15v供电，开关电源由外部220v/ac供电。

本实用新型实施例的通用电力电子电流检测模组工作原理如下：通过电源接线器8接入220v交流电，输出至多块开关电源板，由开关电源板将交流电转换为多个直流电压，然后通过后面板上的电源转接板输出，以向外提供多种输出电压信号。并且，在机箱1内设置多个霍尔电流传感器，由机箱1前面板上的香蕉插座3采样输出，以向外输出多组电流信号。通过在箱体的前面板的左右两侧设置角铁立柱2，电流霍尔传感器4通过螺母与螺柱固定在箱体底部上，可以使得这个箱体牢固可靠。

根据本实用新型实施例的通用电力电子电流检测模组，可以提供12路50a/50ma级别的电流采样通道，可满足于大部分小功率拓扑回路中的电流采集数量。前面板接线为可重复插接且可随意更换检测线路，搭配了3种常见的控制系统模拟接口，可搭配不用控制接口极大增强了通用性，且模组内部集成多种直流电压输出，例如24v以及15v输出。本实用新型内部对外输出直流15v,和直流24v电源，满足安全的前提的下，提供更多的功能。本实用新型在能够保证可靠性，安全性的前提下，灵活且快速的解决复杂实验以及工作系统运行中的电流采样功能性问题。并且处理好结构兼容性问题，实现空间利用率高、结构紧凑、散热充分以及维护方便等特点。

本实用新型的实用新型通用电力电子电流检测模组，具有以下有益效果：

(1)适应一定复杂程度的工作环境，能够在较差的环境中良好的运行；

(2)具有良好的可拆装性，以及维护性，前面板的接线设计更加方便灵活的重构检测线路，后面板的接口设计可适用多种控制系统；

(3)充分利用机箱内部空间，结构紧凑，布局合理；

(4)高度集成电源、采样功能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。