一種電壓取樣電路及高壓電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電壓取樣電路及高壓電源，所述電壓取樣電路包括：由電阻R1、R2組成的電阻分壓電路；與電阻R2兩端相連接的壓頻轉換器；連接壓頻轉換器的光纖發射器；通過光纖連接光纖發射器的光纖接收器；連接光纖接收器的頻壓轉換器；連接頻壓轉換器的放大電路；連接放大電路的比較電路；所述光纖接收器、頻壓轉換器、放大電路和比較電路共地；所述壓頻轉換器和光纖發射器共地。本實用新型通過光纖發射器和光纖接收器實現了高壓電源主電路部分與電壓取樣電路部分之間的電氣隔離，能夠避免高壓電源主電路部分與電壓取樣電路部分共地所帶來的干擾以及由此導致的取樣電壓波動。
【專利說明】一種電壓取樣電路及高壓電源
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種電壓取樣電路及高壓電源。
【背景技術】
[0002]電壓取樣電路廣泛應用于高壓電源等場合，現有技術中的電壓取樣電路一般包括串接在高壓電源等輸出端之間的電阻分壓電路、連接電阻分壓電路的放大電路、以及連接放大電路和輸入給定電壓作為基準電壓的比較電路；當高壓電源為單極性電源時，參考圖1所示，負載一端接高壓電源輸出正端，另一端直接與大地連接，高壓電源輸出負端與大地連接，電壓取樣電路以高壓電源輸出負端為電位參考點，由于電壓取樣電路與高壓電源主電路共地，容易造成對電壓取樣電路的共地干擾，導致取樣電壓的波動和不準；當高壓電源為雙極性電源時，參考圖2所示，負載一端接高壓電源輸出負端，另一端直接與大地連接，高壓電源輸出正端與大地連接；電壓取樣電路以高壓電源輸出負端作為電位參考點，則使得電壓取樣電路以及與電壓取樣電路相連接的控制驅動電路等均工作在負高壓狀態，具有人為操作觸點的危險甚至使電路無法正常工作。
【發明內容】
[0003]本實用新型針對以上問題的提出，而研制一種電路簡單、成本低的電壓取樣電路及高壓電源。
[0004]本實用新型的技術方案是:
[0005]一種電壓取樣電路，其特征在于包括:
[0006]由電阻R1、R2組成的電阻分壓電路；所述電阻分壓電路兩端作為電壓取樣電路的輸入端；
[0007]與電阻R2兩端相連接，用于將電阻R2兩端的直流電壓轉換為具有與該電壓幅值成正比的頻率的脈沖信號的壓頻轉換器；
[0008]連接壓頻轉換器，用于將壓頻轉換器輸出的所述脈沖信號轉換為該脈沖信號對應的光信號通過光纖發送的光纖發射器；
[0009]通過光纖連接光纖發射器，用于接收通過光纖傳導過來的所述光信號并轉換為該光信號對應的所述脈沖信號的光纖接收器；
[0010]連接光纖接收器，用于光纖接收器輸出的所述脈沖信號轉換為幅值與該脈沖信號具有頻率成正比的直流電壓信號的頻壓轉換器；
[0011]連接頻壓轉換器，用于將頻壓轉換器輸出直流電壓信號進行放大的放大電路；
[0012]連接放大電路，用于將給定電壓作為基準電壓并與放大電路輸出直流電壓信號進行比較后輸出高電平或低電平的比較電路；
[0013]所述光纖接收器、頻壓轉換器、放大電路和比較電路共地；所述壓頻轉換器和光纖發射器共地。
[0014]一種高壓電源，包括逆變電路；通過驅動電路控制逆變電路工作狀態的控制電路；還包括如上述所述的電壓取樣電路；所述電壓取樣電路包括的電阻分壓電路串接在高壓電源輸出正端與輸出負端之間；所述電阻R2 —端連接電阻R1，另一端與高壓電源輸出負端相連接；所述電壓取樣電路包括的比較電路的輸出端與控制電路相連接；所述高壓電源輸出端與電壓取樣電路輸出端不共地。
[0015]由于采用了上述技術方案，本實用新型提供的一種電壓取樣電路及高壓電源，通過光纖發射器和光纖接收器實現了高壓電源主電路部分與電壓取樣電路部分之間的電氣隔離，能夠避免高壓電源主電路部分與電壓取樣電路部分共地所帶來的干擾以及由此導致的取樣電壓波動，且隔離電壓只與光纖長度有關，能夠滿足任意高電壓的隔離要求，提高了隔離電壓等級；采用壓頻轉換器和頻壓轉換器，能夠實現信號的遠距離無噪聲傳輸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是包括現有電壓取樣電路的單極性高壓電源的結構框圖；
[0017]圖2是包括現有電壓取樣電路的雙極性高壓電源的結構框圖；
[0018]圖3是包括本實用新型所述電壓取樣電路的高壓電源的結構框圖；
[0019]圖4是本實用新型所述壓頻轉換器、光纖發射器、光纖接收器和頻壓轉換器的相關電路原理圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖3所述的一種電壓取樣電路，包括:由電阻R1、R2組成的電阻分壓電路；所述電阻分壓電路兩端作為電壓取樣電路的輸入端；與電阻R2兩端相連接，用于將電阻R2兩端的直流電壓轉換為具有與該電壓幅值成正比的頻率的脈沖信號的壓頻轉換器；連接壓頻轉換器，用于將壓頻轉換器輸出的所述脈沖信號轉換為該脈沖信號對應的光信號通過光纖發送的光纖發射器；通過光纖連接光纖發射器，用于接收通過光纖傳導過來的所述光信號并轉換為該光信號對應的所述脈沖信號的光纖接收器；連接光纖接收器，用于光纖接收器輸出的所述脈沖信號轉換為幅值與該脈沖信號具有頻率成正比的直流電壓信號的頻壓轉換器；連接頻壓轉換器，用于將頻壓轉換器輸出直流電壓信號進行放大的放大電路；連接放大電路，用于將給定電壓作為基準電壓并與放大電路輸出直流電壓信號進行比較后輸出高電平或低電平的比較電路；所述光纖接收器、頻壓轉換器、放大電路和比較電路共地；所述壓頻轉換器和光纖發射器共地。
[0021]圖4示出了本實用新型所述壓頻轉換器、光纖發射器、光纖接收器和頻壓轉換器的相關電路原理圖，其中壓頻轉換器包括壓頻轉換芯片Ui及其外圍電路；光纖發射器包括U3模塊，其采用T-2522Z ;光纖接收器包括U4模塊，其采用R-2522Z ;頻壓轉換器包括頻壓轉換芯片U2及其外圍電路；所述壓頻轉換芯片Ul和頻壓轉換芯片U2采用LM331芯片；圖4中的Vin端和壓頻轉換芯片Ul的第4引腳分別與電阻R2兩端相連接；圖4中的Vout端和頻壓轉換芯片U2的第4引腳分別與放大電路的輸入端相連接，即電阻分壓電路的輸出信號經由壓頻轉換器、光纖發射器、光纖接收器和頻壓轉換器處理后傳輸至放大電路，放大電路將頻壓轉換器輸出直流電壓信號進行放大，比較電路將給定電壓作為基準電壓并與放大電路輸出直流電壓信號進行比較后輸出高電平或低電平，所述放大電路和比較電路可以分別采用現有技術中的運算放大器和比較器。[0022]如圖3所示的一種高壓電源，包括逆變電路；通過驅動電路控制逆變電路工作狀態的控制電路；還包括如上述所述的電壓取樣電路；所述電壓取樣電路包括的電阻分壓電路串接在高壓電源輸出正端與輸出負端之間；所述電阻R2—端連接電阻R1，另一端與高壓電源輸出負端相連接；所述電壓取樣電路包括的比較電路的輸出端與控制電路相連接；所述高壓電源輸出端與電壓取樣電路輸出端不共地。
[0023]本實用新型提供的一種電壓取樣電路及高壓電源，通過光纖發射器和光纖接收器實現了高壓電源主電路部分與電壓取樣電路部分之間的電氣隔離，能夠避免高壓電源主電路部分與電壓取樣電路部分共地所帶來的干擾以及由此導致的取樣電壓波動，且隔離電壓只與光纖長度有關，能夠滿足任意高電壓的隔離要求，解決了現有技術中普通的隔離芯片如光耦等只能隔離幾千伏的電壓，對于上萬伏甚至幾十萬伏的高壓卻無能為力的問題，提高了隔離電壓等級；采用壓頻轉換器和頻壓轉換器，能夠實現信號的遠距離無噪聲傳輸。
[0024]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，根據本實用新型的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種電壓取樣電路,其特征在于包括: 由電阻Rl、R2組成的電阻分壓電路；所述電阻分壓電路兩端作為電壓取樣電路的輸入端; 與電阻R2兩端相連接，用于將電阻R2兩端的直流電壓轉換為具有與該電壓幅值成正比的頻率的脈沖信號的壓頻轉換器； 連接壓頻轉換器，用于將壓頻轉換器輸出的所述脈沖信號轉換為該脈沖信號對應的光信號通過光纖發送的光纖發射器； 通過光纖連接光纖發射器，用于接收通過光纖傳導過來的所述光信號并轉換為該光信號對應的所述脈沖信號的光纖接收器； 連接光纖接收器，用于光纖接收器輸出的所述脈沖信號轉換為幅值與該脈沖信號具有頻率成正比的直流電壓信號的頻壓轉換器； 連接頻壓轉換器，用于將頻壓轉換器輸出直流電壓信號進行放大的放大電路； 連接放大電路，用于將給定電壓作為基準電壓并與放大電路輸出直流電壓信號進行比較后輸出高電平或低電平的比較電路； 所述光纖接收器、頻壓轉換器、放大電路和比較電路共地；所述壓頻轉換器和光纖發射器共地。
2.一種高壓電源，包括逆變電路、以及通過驅動電路控制逆變電路工作狀態的控制電路；其特征在于還包括權利要求1所述的電壓取樣電路；所述電壓取樣電路包括的電阻分壓電路串接在高壓電源輸出正端與輸出負端之間；所述電阻R2 —端連接電阻R1，另一端與高壓電源輸出負端相連接；所述電壓取樣電路包括的比較電路的輸出端與控制電路相連接；所述高壓電源輸出端與電壓取樣電路輸出端不共地。
【文檔編號】G01R15/22GK203674983SQ201420031621
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月17日 優先權日:2014年1月17日
【發明者】李振謙, 王紀瑞 申請人:大連泰思曼科技有限公司