专利名称：一种直流高压检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电压信号检测技术领域，尤其涉及一种直流高压检测电路。
背景技术：
目前，大多数的设备是由直流高压电源驱动的，这些设备若得以稳定的工作，需要实时监控为设备提供能量的高压驱动电源的电压。现有技术中，关于低压变频器的直流电压检测电路，常常通过反激开关电源变压器的某个输出绕组来检测，再将检测到得电压信号传输至DSP控制器进行信号处理，这种方法虽然电路简单，且适用于低压变频器，但是在中高压变频器中，开关电源存在不线性的区域，所以，现有的直流电压检测电路所检测的直流电压线性度低，无法直接应用于中高压变频器。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种直流高压检测电路，采用该电路进行直流高压检测时，能够得到线性度高的直流电压信号。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。一种直流高压检测电路，其包括有一差分比例缩小电路、一差分比例微调电路及一光隔离耦合器U1，所述差分比例缩小电路将其输入的直流高压信号按照预设比例进行降压处理后，传输至差分比例微调电路进行电压微调，之后传输至光隔离耦合器Ul且由光隔离耦合器Ui进行隔离处理后输出。优选地，还包括有一第一电压跟随电路及一第二电压跟随电路，所述第一电压跟随电路连接于差分比例微调电路及光隔离耦合器Ul之间，所述第二电压跟随电路的输入端连接光隔离耦合器Ul的输出端，所述第一电压跟随电路及第二电压跟随电路均用于将其输入的直流电压信号同比例输出。优选地，所述差分比例缩小电路包括有一差分比例放大器U2A，所述差分比例放大器U2A的同相端依次串联有电阻R5、电阻R18、电阻R6、电阻R4及电阻R3，所述电阻R3的自由端作为差分比例缩小电路的直流母线电压负端N，该同相端还通过电阻R9接前端电源地COM2，所述差分比例放大器U2A的反相端依次串联有电阻R16、电阻R1、电阻R17、电阻R15及电阻R14，所述电阻R14的自由端作为差分比例缩小电路的直流母线电压正端P，该差分比例放大器U2A的反相端还通过依次串联的电阻R20及电阻RlO而连接至其输出端，所述电阻R20与电阻RlO的连接点作为差分比例缩小电路的输出端。优选地，所述差分比例微调电路包括有一差分比例放大器U2B，所述差分比例放大器U2B的同相端通过电阻R7接前端电源地COM2，其反相端通过电阻R12而连接至差分比例缩小电路的输出端，该差分比例放大器U2B的反相端还通过依次串联的电阻R8及电阻R22而连接至其输出端，所述电阻R8与电阻R22的连接点作为差分比例微调电路的输出端。优选地，所述第一电压跟随电路包括有一电压跟随器U3B，所述电压跟随器U3B的同相端通过电阻R21而连接至差分比例微调电路的输出端，其反相端通过电阻R13接前端电源地COM2，其输出端通过电阻R19而连接至光隔离耦合器Ul的发光管阳极，所述光隔离耦合器Ul的发光管阴极连接至前端电源地COM2，该光隔离耦合器Ul的第一光敏管集电极连接至前端电源端VCC，其第一光敏管发射极连接至电压跟随器U3B的反相端，所述光隔离耦合器Ul的第二光敏管集电极连接至后端电源端VDD，其第二光敏管发射极作为光隔离耦合器Ul的输出端。优选地，所述第二电压跟随电路包括有一电压跟随器U4A，所述电压跟随器U4A的同相端连接至光隔离耦合器Ul的输出端且二者的连接点通过电阻R2接地，该电压跟随器U4A的反相端和输出端之间连接有电阻R11，且该反相端作为第二电压跟随电路的输出端。优选地，所述光隔离稱合器Ul的芯片型号是LOCI 10S。本实用新型公开的直流高压检测电路中，通过差分比例缩小电路而将所检测的直流高压信号按照预设的比例而粗略地降压，再通过比例微调电路对该直流电压信号作进一步调整，之后通过光隔离耦合器Ul将前端电压信号与后端电压信号相隔离，以得到电压值较低的直流电压信号，最后将该直流电压信号反馈回DSP控制器而作进一步的信号处理，从而实现了对直流高压信号的检测。上述过程中，由于直流高压信号经过了差分比例缩小电路和差分比例微调电路的降压处理，因此，采用本实用新型进行直流高压检测时，能够得到线性度较高的电压信号。
图1为本实用新型的电路框图。图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做更加详细的描述。本实用新型公开一种直流高压检测电路，如图1所示，其包括有一差分比例缩小电路10、一差分比例微调电路20及一光隔离耦合器U1，所述差分比例缩小电路10将其输入的直流高压信号按照预设比例进行降压处理后，传输至差分比例微调电路20进行电压微调，之后传输至光隔离耦合器Ul且由光隔离耦合器Ul进行隔离处理后输出。该直流高压检测电路中，通过差分比例缩小电路10而将所检测的直流高压信号按照预设的比例而粗略地降压，再通过比例微调电路20对直流电压信号作进一步调整，之后通过光隔离耦合器Ul将前端电压信号与后端电压信号相隔离，以得到电压值较低的直流电压信号，最后将该直流电压信号反馈回DSP控制器而作进一步的信号处理，从而实现了对直流高压信号的检测。上述过程中，由于直流高压信号经过了差分比例缩小电路10和差分比例微调电路20的降压处理，因此，采用本实用新型进行直流高压检测时，能够得到线性度高的电压信号。本实施例中，如图1所示，该直流高压检测电路还包括有一第一电压跟随电路30及一第二电压跟随电路40，所述第一电压跟随电路30连接于差分比例微调电路20及光隔离耦合器Ul之间，所述第二电压跟随电路40的输入端连接光隔离耦合器Ul的输出端，所述第一电压跟随电路30及第二电压跟随电路40均用于将其输入的直流电压信号同比例输出，从而提闻电路的带负载能力。结合图1及图2所示，所述差分比例缩小电路10包括有一差分比例放大器U2A，所述差分比例放大器U2A的同相端依次串联有电阻R5、电阻R18、电阻R6、电阻R4及电阻R3，所述电阻R3的自由端作为差分比例缩小电路10的直流母线电压负端N，该同相端还通过电阻R9接前端电源地COM2，所述差分比例放大器U2A的反相端依次串联有电阻R16、电阻R1、电阻R17、电阻R15及电阻R14，所述电阻R14的自由端作为差分比例缩小电路10的直流母线电压正端P，该差分比例放大器U2A的反相端还通过依次串联的电阻R20及电阻RlO而连接至其输出端，所述电阻R20与电阻RlO的连接点作为差分比例缩小电路10的输出端。其中，差分比例缩小电路10输出端电压Vout和输入端电压Vin满足:R20/ (R16+R1+R17+R15+R14) =Vout/Vin ；即:Vout=R20/ (R16+R1+R17+R15+R14) *Vin ；实际应用中，可以通过调整上述电阻的大�。徊缴瓒ㄊ涑龅缪购褪淙氲缪沟谋壤共罘直壤跣〉缏�10能够将其输入的直流高压信号按该比例缩小。结合图1及图2所示，所述差分比例微调电路20包括有一差分比例放大器U2B，所述差分比例放大器U2B的同相端通过电阻R7接前端电源地COM2，其反相端通过电阻R12而连接至差分比例缩小电路10的输出端，该差分比例放大器U2B的反相端还通过依次串联的电阻R8及电阻R22而连接至其输出端，所述电阻R8与电阻R22的连接点作为差分比例微调电路20的输出端。其中，差分比例微调电路20的输出电压Voutl和输入电压Vinl满足:R8/R12=Voutl/Vinl ；即:Voutl=R8/R12*Vinl ；实际应用中，可通过调整电阻R8或电阻R22的大小而对该差分比例微调电路20的输入信号进行微调，以令其输出的电压信号更加准确。结合图1及图2所示，所述第一电压跟随电路30包括有一电压跟随器U3B，所述电压跟随器U3B的同相端通过电阻R21而连接至差分比例微调电路20的输出端，其反相端通过电阻R13接前端电源地COM2，其输出端通过电阻R19而连接至光隔离耦合器Ul的发光管阳极，所述光隔离耦合器Ul的发光管阴极连接至前端电源地COM2，该光隔离耦合器Ul的第一光敏管集电极连接至前端电源端VCC，其第一光敏管发射极连接至电压跟随器U3B的反相端，所述光隔离耦合器Ul的第二光敏管集电极连接至后端电源端VDD，其第二光敏管发射极作为光隔离耦合器Ul的输出端。所述第二电压跟随电路40包括有一电压跟随器U4A，所述电压跟随器U4A的同相端连接至光隔离耦合器Ul的输出端且二者的连接点通过电阻R2接地，该电压跟随器U4A的反相端和输出端之间连接有电阻R11，且该反相端作为第二电压跟随电路40的输出端。其中，利用电压跟随器输入阻抗大、输出阻抗小的特点，提高电路的驱动能力以及减少负载对电路性能的影响，从而使检测到的电压信号更加准确。本实施例中，光隔离耦合器Ul的芯片型号是L0C110S，但是，在本实用新型的其他实施例中，光隔离耦合器Ul还可以是其他型号的隔离输出器件。本实用新型公开的直流高压检测电路中，通过差分比例缩小电路10而将所检测的直流高压信号按照预设的比例而粗略地降压，再通过比例微调电路20对直流电压信号作进一步调整，之后通过光隔离耦合器Ul将前端电压信号与后端电压信号隔离，以得到电压值较低的直流电压信号，最后将该直流电压信号反馈回DSP控制器而作进一步的信号处理，从而实现了对直流高压信号的检测，使本实用新型能够有效的应用于变频器中，同时，该直流高压检测电路还利用第一电压跟随电路30和第二电压跟随电路40而提高电路的驱动能力以及减少负载对电路性能的影响，使检测到的电压信号更加准确。因此，采用本实用新型进行直流高压检测时，能够得到线性度高的电压信号。以上所述只是本实用新型较佳的实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本实用新型所保护的范围内。
权利要求1.一种直流高压检测电路，其特征在于，包括有一差分比例缩小电路(10)、一差分比例微调电路(20)及一光隔离耦合器U1，所述差分比例缩小电路(10)将其输入的直流高压信号按照预设比例进行降压处理后，传输至差分比例微调电路(20)进行电压微调，之后传输至光隔离耦合器Ul且由光隔离耦合器Ul进行隔离处理后输出。
2.如权利要求1所述的直流高压检测电路，其特征在于，还包括有一第一电压跟随电路(30)及一第二电压跟随电路(40)，所述第一电压跟随电路(30)连接于差分比例微调电路(20)及光隔离耦合器Ul之间，所述第二电压跟随电路(40)的输入端连接光隔离耦合器Ul的输出端，所述第一电压跟随电路(30)及第二电压跟随电路(40)均用于将其输入的直流电压信号同比例输出。
3.如权利要求1所述的直流高压检测电路，其特征在于，所述差分比例缩小电路(10)包括有一差分比例放大器U2A，所述差分比例放大器U2A的同相端依次串联有电阻R5、电阻R18、电阻R6、电阻R4及电阻R3，所述电阻R3的自由端作为差分比例缩小电路(10)的直流母线电压负端N，该同相端还通过电阻R9接前端电源地COM2，所述差分比例放大器U2A的反相端依次串联有电阻R16、电阻R1、电阻R17、电阻R15及电阻R14，所述电阻R14的自由端作为差分比例缩小电路(10)的直流母线电压正端P，该差分比例放大器U2A的反相端还通过依次串联的电阻R20及电阻RlO而连接至其输出端，所述电阻R20与电阻RlO的连接点作为差分比例缩小电路(10)的输出端。
4.如权利要求1所述的直流高压检测电路，其特征在于，所述差分比例微调电路(20)包括有一差分比例放大器U2B，所述差分比例放大器U2B的同相端通过电阻R7接前端电源地COM2，其反相端通过电阻R12而连接至差分比例缩小电路(10)的输出端，该差分比例放大器U2B的反相端还通过依次串联的电阻R8及电阻R22而连接至其输出端，所述电阻R8与电阻R22的连接点作为差分比例微调电路(20)的输出端。
5.如权利要求2所述的直流高压检测电路，其特征在于，所述第一电压跟随电路(30)包括有一电压跟随器U3B，所述电压跟随器U3B的同相端通过电阻R21而连接至差分比例微调电路(20 )的输出端，其反相端通过电阻Rl3接前端电源地COM2，其输出端通过电阻R19而连接至光隔离耦合器Ul的发光管阳极，所述光隔离耦合器Ul的发光管阴极连接至前端电源地COM2，该光隔离耦合器Ul的第一光敏管集电极连接至前端电源端VCC，其第一光敏管发射极连接至电压跟随器U3B的反相端，所述光隔离耦合器Ul的第二光敏管集电极连接至后端电源端VDD，其第二光敏管发射极作为光隔离耦合器Ul的输出端。
6.如权利要求5所述的直流高压检测电路，其特征在于，所述第二电压跟随电路(40)包括有一电压跟随器U4A，所述电压跟随器U4A的同相端连接至光隔离耦合器Ul的输出端且二者的连接点通过电阻R2接地，该电压跟随器U4A的反相端和输出端之间连接有电阻R11，且该反相端作为第二电压跟随电路(40)的输出端。
7.如权利要求1、2、5或6所述的直流高压检测电路，其特征在于，所述光隔离耦合器Ul的芯片型号是L0C110S。
专利摘要本实用新型公开一种直流高压检测电路，其包括有一差分比例缩小电路、一差分比例微调电路及一光隔离耦合器U1，所述差分比例缩小电路将其输入的直流高压信号按照预设比例进行降压处理后，传输至差分比例微调电路进行电压微调，之后传输至光隔离耦合器U1且由光隔离耦合器U1进行隔离处理后输出。采用本实用新型进行直流高压检测时，能够得到线性度高的电压信号。
文档编号G01R19/00GK203069647SQ20122067215
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者李勇 申请人:深圳市安邦信电子有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
