一种电能质量分析仪用电压采集调理电路的制作方法_2

文档序号:8681068阅读:来源:国知局
引脚和第2引脚均与芯片U3的第9引脚相接,所述芯片U3的第8引脚通过串联的电阻R35和电阻R36接地,芯片U3的第9引脚还与电阻R35和电阻R36的连接端相接。
[0009]上述的一种电能质量分析仪用电压采集调理电路,其特征在于:所述电压抬升电路包括芯片LMV3241、型号为BAT54S的肖基特二极管B19、型号为BAT54S的肖基特二极管B20和型号为BAT54S的肖基特二极管B21,所述芯片LMV324I的第3引脚输入分三路,一路通过电阻R54与5V电源输出端相接,另一路通过电阻R58与芯片Ul的第8引脚相接,第三路与肖基特二极管B19的第3引脚相接,肖基特二极管B19的第I引脚和第2引脚均与芯片LMV324I的第2引脚相接,所述芯片LMV324I的第I引脚输出分两路,一路与芯片LMV324I的第2引脚相接,另一路与电阻R56的一端相接;电阻R56的另一端输出分三路,一路与锁相同步电路的第一输入端相接,另一路与所述芯片ADS8365的第63引脚相接,第三路通过电容C25接地;所述芯片LMV324I的第4引脚与5V电源输出端相接,所述芯片LMV324I的第11引脚接地;所述芯片LMV324I的第5引脚输入分三路,一路通过电阻R57与5V电源输出端相接,另一路通过电阻R60与芯片U2的第8引脚相接,第三路与肖基特二极管B20的第3引脚相接,肖基特二极管B20的第I引脚和第2引脚均与芯片LMV324I的第6引脚相接,所述芯片LMV324I的第7引脚输出分两路,一路与芯片LMV324I的第6引脚相接,另一路与电阻R59的一端相接;电阻R59的另一端输出分三路,一路与锁相同步电路的第二输入端相接,另一路与所述芯片ADS8365的第2引脚相接,第三路通过电容C26接地;所述芯片LMV324I的第10引脚输入分三路,一路通过电阻R61与5V电源输出端相接,另一路通过电阻R63与芯片U3的第8引脚相接,第三路与肖基特二极管B21的第3引脚相接,肖基特二极管B21的第I引脚和第2引脚均与芯片LMV324I的第8引脚相接,所述芯片LMV324I的第8引脚输出分两路,一路与芯片LMV324I的第9引脚相接,另一路与电阻R62的一端相接;电阻R62的另一端输出分三路,一路与锁相同步电路的第三输入端相接,另一路与所述芯片ADS8365的第6引脚相接,第三路通过电容C27接地。
[0010]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0011 ] 1、本实用新型通过设置第一电压采集调理电路对市电A相电压进行采集滤波,采用型号为LF247的宽带运放对采集的A相电压信号进行跟随后采取两级级联的抗混叠滤波调理,设置第二电压采集调理电路对市电B相电压进行采集滤波,采用型号为LF247的宽带运放对采集的B相电压信号进行跟随后采取两级级联的抗混叠滤波调理,设置第三电压采集调理电路对市电C相电压进行采集滤波,采用型号为LF247的宽带运放对采集的C相电压信号进行跟随后采取两级级联的抗混叠滤波调理,电压信号采集调理精度高,准确度高,电路简单。
[0012]2、本实用新型通过设置电压抬升电路将第一电压采集调理电路、第二电压采集调理电路和第三电压采集调理电路输出的负压值均抬升为正压值,输送到微处理器,稳定性尚O
[0013]3、本实用新型通过设置锁相同步电路实时追踪电网频率波动,电压抬升电路输出的信号不仅送入A/D转换电路,同时送入锁相同步电路中,三相电压经过运算电路、低通滤波及过零比较处理后输出方波信号,方波信号经过倍频锁相及分频信号反馈,既能准确检测系统频率,又能检测电网是否发生缺相故障,抗干扰性强,使用效果好。
[0014]4、本实用新型设计新颖合理,性能温度可靠,体积小,操作简单,实用性强,便于推广使用。
[0015]综上所述,本实用新型设计新颖合理,结构简单,具有实时采集电网三相电压数据并对采集的电压信号滤波锁相同步的功能,信号调理精度高,性能稳定可靠,实用性强,便于推广使用。
[0016]下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0018]图2为本实用新型微处理器的电路原理图。
[0019]图3为本实用新型A/D转换电路的电路原理图。
[0020]图4为本实用新型锁相同步电路的电路原理图。
[0021]图5为本实用新型第一滤波电路的电路原理图。
[0022]图6为本实用新型第二滤波电路的电路原理图。
[0023]图7为本实用新型第三滤波电路的电路原理图。
[0024]图8为本实用新型电压抬升电路的电路原理图。
[0025]附图标记说明:
[0026]I一第一电压互感器;2—第二电压互感器;3—第三电压互感器;
[0027]4—第一滤波电路;5—第二滤波电路;6—第三滤波电路;
[0028]7一电压抬升电路;8—锁相同步电路;9一A/D转换电路;
[0029]10一微处理器。
【具体实施方式】
[0030]如图1、图2、图3和图4所示,本实用新型包括微处理器10和电压数据监测单元,以及与所述微处理器10输入端相接的A/D转换电路9 ;所述电压数据监测单元包括分别用于采集并调理市电三相电压数据的第一电压采集调理电路、第二电压采集调理电路、第三电压采集调理电路和电压抬升电路7,以及与所述电压抬升电路7输出端相接的锁相同步电路8,所述第一电压采集调理电路包括第一电压互感器I和与所述第一电压互感器I输出端相接且对第一电压互感器I采集的电压信号跟随滤波的第一滤波电路4,所述第二电压采集调理电路包括第二电压互感器2和与所述第二电压互感器2输出端相接且对第二电压互感器2采集的电压信号跟随滤波的第二滤波电路5,所述第三电压采集调理电路包括第三电压互感器3和与所述第三电压互感器3输出端相接且对第三电压互感器3采集的电压信号跟随滤波的第三滤波电路6,所述第一滤波电路4、第二滤波电路5和第三滤波电路6的输出端均与电压抬升电路7的输入端相接,所述电压抬升电路7和锁相同步电路8的输出端均与A/D转换电路9的输入端相接;
[0031]所述微处理器10为TMS320F28335 DSP微处理器;所述A/D转换电路9为芯片ADS8365 ;所述锁相同步电路8包括型号为LF251的运放U7、型号为LF251的运放U8、型号为BAT54S的肖基特二极管B22、型号为BAT54S的肖基特二极管B23、芯片LM139、芯片CD4046和芯片4040BCN ;所述运放U7的第3引脚输入分四路,一路接电阻R72的一端,另一路接电阻R73的一端,第三路通过电阻R75接地,第四路接肖基特二极管B22的第3引脚,电阻R72的另一端为锁相同步电路8的第一输入端,电阻R73的另一端为锁相同步电路8的第二输入端;所述运放U7的第2引脚输入分四路,一路接电阻R74的一端,另一路接肖基特二极管B22的第I引脚,第三路接肖基特二极管B22的第2引脚,第四路通过电阻R76与运放U7的第6引脚相接,电阻R74的另一端为锁相同步电路8的第三输入端;所述运放U7的第7引脚与+15V电源输出端相接,所述运放U7的第4引脚与-15V电源输出端相接,所述运放U7的第6引脚通过串联的电阻R77和电阻R78与运放U8的第2引脚相接,电阻R77和电阻R78的连接端通过电容C79与运放U8的第6引脚相接,所述运放U8的第3引脚与肖基特二极管B23的第2引脚相接,肖基特二极管B23的第I引脚输入分两路,一路通过电容C28接地,另一路与运放U8的第6引脚相接,肖基特二极管B23的第3引脚与运放U8的第2引脚相接,所述运放U8的第7引脚与+15V电源输出端相接,所述运放U8的第4引脚与-15V电源输出端相接,所述芯片LM139的第4引脚输出分两路,一路通过电阻R80与运放U8的第6引脚相接,另一路通过电容C29接地;所述芯片LM139的第5引脚输入分两路,一路通过电阻R81接地,另一路通过电阻R82与芯片LM139的第2引脚相接,所述芯片LM139的第3引脚与5V电源输出端相接,所述芯片LM139的第12引脚接地,所述芯片⑶4046的第14引脚输出分两路,一路与芯片LM139的第2引脚相接,另一路与滑动电阻RW的一固定端相接,滑动电阻RW的另一固定端接地,滑动电阻RW的滑动端与芯片CD4046的第12引脚相接,所述芯片⑶4046的第11引脚通过电阻R84接地,所述芯片⑶4046的第2引脚通过串联的电阻R83和电容C30接地,电阻R83和电容C30的连接端与芯片⑶4046的第9引脚相接,所述芯片⑶4046的第6引脚通过电容C31与芯片⑶4046的第7引脚相接,所述芯片⑶4046的第4引脚输出分四路,其中三路分别与芯片ADS8365的第56引脚、第57引脚和第58引脚相接,第四路与芯片4040BCN的第10引脚相接,所述芯片4040BCN的第9引脚与芯片4040BCN的第3引脚相接,所述芯片4040BCN的第11引脚和第8引脚接地,所述芯片4040BCN的第16引脚与5V电源输出端相接。
[0032]实际接线中,芯片ADS8365的第48引脚、第47引脚、第46引脚、第45引脚、第44引脚、第43引脚、第42引脚、第41引脚、第40引脚、第39引脚、第38引脚、第37引脚、第36引脚、第35引脚、第34引脚和第33引脚分别与TMS320F28335DSP微处理器的第136引脚、第135引脚、第134引脚、第133引脚、第132引脚、第131引脚、第130引脚、第129引脚、第128引脚、第127引脚、第124引脚、第123引脚、第122引脚、第119引脚、第116引脚和第115引脚相接,芯片ADS8365的第55引脚、第54引脚和第53引脚分别与TMS320F28335DSP微处理器的第151引脚、第152引脚和第153引脚相接,芯片ADS8365的第27引脚、第28引脚和第29引脚分别与TMS32
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