一种电流功率放大电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电流功率放大电路，属于电力设备技术领域。该电路包括：依次串联的电压互感器、滤波器、放大器和第一功率电阻；所述电压互感器的输入端作为该电流功率放大电路的输入端，所述第一功率电阻空置的一端作为该电流功率放大电路的输出端，所述电流功率放大电路的输出端还连接有电流互感器。本实用新型提供的电流功率放大电路采用放大器将功率放大，然后利用功率电阻实现输出满足FA系统测试需求；利用电压互感器隔离测试用MCU与驱动电源，防止冲击烧毁系统其他电路板。利用电流互感器将输出电流信号反馈给MCU以便MCU对输出电压进行调整，确保精度。电路整体结构简单、带宽较宽、精度较高。
【专利说明】
_种电流功率放大电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种电流功率放大电路，属于电力设备技术领域。
【背景技术】
[0002] 在电力系统中，各地电力公司都普遍采用有馈线自动化系统（Feeder Automation，简称FA系统）。当配电网络中某点发生故障时，会导致同一供电区域停电，情况 严重时会导致大面积停电。这时FA系统要尽快切除故障区域，然后给非故障区域恢复供电。
[0003] FA系统在实际投入应用前都要对其进行各种功能测试，测试设备要求能输出交流 激励电压。其具体要求为：
[0005] 现有的测试方法中使用的功率放大电路基本有两种，一种采用分立晶体管方式， 电路结构复杂，需要调试静态工作点，可靠性低。另一种采用PWM模式，效率高，但技术要求 高，带宽和精度不易保证。
【发明内容】
[0006] 本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提出一种在PA系统测试 中使用的结构简单、带宽较宽和精度较高的电流放大电路。
[0007] 本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种电流功率放大电路，包 括:依次串联的电压互感器、滤波器、放大器和第一功率电阻;所述电压互感器的输入端作 为该电流功率放大电路的输入端，所述第一功率电阻空置的一端作为该电流功率放大电路 的输出端，所述电流功率放大电路的输出端还连接有电流互感器。
[0008] 上述方案进一步的改进在于:所述第一功率电阻的两端并联有扩流器。
[0009] 上述方案进一步的改进在于:所述扩流器包括第一运算放大器和第二功率电阻； 所述第二功率电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端连接，另一端作为所述扩流器的 输出端;所述第一运算放大器的反相端与输出端连接，正相端作为所述扩流器的输入端。
[0010] 上述方案进一步的改进在于:所述滤波器是低通滤波器。
[0011] 上述方案进一步的改进在于:所述滤波器包括第二运算放大器，所述第二运算放 大器的同相端串联有第一电阻和第二电阻后作为所述滤波器的输入端;所述第一电阻和第 二电阻的连接节点与所述第二运算放大器的输出端之间串联有第一电容;所述第二运算放 大器的同相端与电源地之间串联有第二电容;所述第二运算放大器的反相端与所述第二运 算放大器输出端之间串联有第三电阻;所述第二运算放大器的反相端还通过第四电阻连接 电源地;所述第二运算放大器的输出端作为所述滤波器的输出端。
[0012] 本实用新型提供的电流功率放大电路采用放大器将功率放大，然后利用低温漂的 功率电阻实现输出满足FA系统测试需求;利用电压互感器隔离测试用MCU与驱动电源，防止 冲击烧毁系统其他电路板。利用电流互感器将输出电流信号反馈给MCU以便MCU对输出电压 进行调整，确保精度。电路整体结构简单、带宽较宽、精度较高。扩流器则保证了输出电流的 强度，如果需求电流很高，则可以通过并联多个扩流器来增加电路输出电流的能力。
【附图说明】
[0013] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0014] 图1是本实用新型一个优选的实施例电路结构示意图。
[0015] 图2是本图1的具体电路结构示意图。
[0016] 图中标号示意如下：1_电压互感器，2-滤波器，3-放大器，4-第一功率电阻，5-电流 互感器，6-扩流器，7-第二运算放大器，8-第二功率电阻。
【具体实施方式】 实施例
[0017] 本实施例的电流功率放大电路如图1所示，包括依次串联的电压互感器1、滤波器 2、放大器3和第一功率电阻4;电压互感器1的输入端为本实施例电路的输入端，第一功率电 阻4的空置的一端即为本实施例电路的输出端，本实施例电路的输出端还连接有电流互感 器5。
[0018]如图2所示，滤波器2主要是由一个第一运算放大器构成的低通滤波器，第一运算 放大器的同相端串联有第一电阻和第二电阻后作为滤波器2的输出端;第一电阻和第二电 阻的连接节点与第一运算放大器的输出端之间串联有第一电容;第一运算放大器的同相端 串联有第二电容连接电源地;第一运算放大器的反相端与输出端之间串联有第三电阻;第 一运算放大器的反相端还通过第四电阻连接电源地;第一运算放大器的输出端作为滤波器 2的输出端。
[0019] 放大器3则是由另一个运算放大器构成，该运放的同相端串联一个电阻后与滤波 器2的输出端连接，反向端则串联电阻后连接电源地，该运放的输出端通过第五电阻连接反 相端，第一功率电阻4的一端与该运放的输出端连接，另一端通过第六电阻与该运放的同相 端连接，并作为本实施例电路的输出端。
[0020] 第一功率电阻4的两端并联有扩流器6。
[0021] 扩流器6包括第二运算放大器7和第二功率电阻8;第二功率电阻8的一端与第二运 算放大器7的输出端连接，另一端作为扩流器6的输出端;第二运算放大器7的反相端与输出 端连接，正相端作为扩流器6的输入端。扩流器6的作用是当电路供应的电流不能满足要求 时，则并联扩流器6,并可根据实际需要并联多个。
[0022]工作时，将本实施例的电压功率放大电路的输入端连接在FA系统测试MCU的输出 端，将本实施例的电压功率放大电路的输出端与FA系统的输入端连接，将电流互感器5的输 出端与测试MCU的输入端连接。
[0023] 这样，电压互感器1将M⑶与后续电路隔离开，防止外界冲击。
[0024]滤波器2为二阶有源低通滤波器，截止频率1.5KHz。
[0025]放大器3则是电流驱动放大器，完成VI转换并将功率放大。
[0026] 第一功率电阻4则将电压升至FA系统测试所需电压。
[0027] 电流互感器5则用于取输出信号反馈给MCU以进行微调，同时可以隔离MCU与后续 电路。
[0028] 本实用新型不局限于上述各实施例，凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本 实用新型要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种电流功率放大电路，其特征在于包括:依次串联的电压互感器、滤波器、放大器 和第一功率电阻;所述电压互感器的输入端作为该电流功率放大电路的输入端，所述第一 功率电阻空置的一端作为该电流功率放大电路的输出端，所述电流功率放大电路的输出端 还连接有电流互感器。2. 根据权利要求1所述电流功率放大电路，其特征在于:所述第一功率电阻的两端并联 有扩流器。3. 根据权利要求2所述电流功率放大电路，其特征在于:所述扩流器包括第一运算放大 器和第二功率电阻;所述第二功率电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端连接，另一 端作为所述扩流器的输出端;所述第一运算放大器的反相端与输出端连接，正相端作为所 述扩流器的输入端。4. 根据权利要求3所述电流功率放大电路，其特征在于:所述滤波器是低通滤波器。5. 根据权利要求4所述电流功率放大电路，其特征在于:所述滤波器包括第二运算放大 器，所述第二运算放大器的同相端串联有第一电阻和第二电阻后作为所述滤波器的输入 端;所述第一电阻和第二电阻的连接节点与所述第二运算放大器的输出端之间串联有第一 电容;所述第二运算放大器的同相端与电源地之间串联有第二电容;所述第二运算放大器 的反相端与所述第二运算放大器输出端之间串联有第三电阻;所述第二运算放大器的反相 端还通过第四电阻连接电源地;所述第二运算放大器的输出端作为所述滤波器的输出端。
【文档编号】H03F3/21GK205490437SQ201620094086
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月28日
【发明人】朱红, 张明, 嵇文路, 毛小武, 黄艳飞, 吴攀, 范志杰, 凌万水, 王蔚
【申请人】江苏省电力公司南京供电公司, 国家电网公司, 江苏省电力公司, 上海金智晟东电力科技有限公司