差分输入大电阻隔离母线电压检测

FUCK INVT文件编号：INVT0_013_0024_CBB_01CBB规格差分输入大电阻隔离总线电压检测电路(VER: V1.0)建议：回族时间：2010-5-14批准：每小时：2010-5-25文档评估级别：优秀B良好C一般1功能简介该电路配置为通过高电压将高压总线电压和剩余电量串联隔离，并通过差分输入检测总线电压。该电路具有结构简单、检测精度高的特点，在我们全系列变频器中已经大量使用。根据380v三相逆变系统的总线电压和检测信号比率，根据1000V:10V的均匀校正规范设计了电路参数，并且仅对于380v系统，以下其他电压等级系统类似：2详细结构图图1电路线路图3设备功能v电阻R1R10:总线正电压绝缘电阻；v电阻R14R23:母线负电压绝缘电阻；v电阻R11、R12:两个电阻和其他电阻组成了差分电路，从而便于配置电阻。v电阻R24、R25:两个电阻并行和其他电阻配置差分电路，以方便电阻配置；v电容器C1，C2:过滤总线上的高频干扰，以过滤信号的峰值和毛刺。芯片电源旁路电容器运行TL082，过滤v电容器C3、C4: 15V电源中的高频干扰；用不超过v二极管D1、D2: TL082的芯片电源保护TL082芯片的索引器计算放大器TL082的输入电压范围；v电阻R13:防止输出短路过热损坏op放大器TL082信号输出限流电阻；v电阻R26:抗干扰。4参数计算图2差分检测电路图(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4) 4式：(5)为了检测输入总线电压，可以看到电阻与(5)的比率组成。4.1 op放大器U1:公司一直使用的运算放大器TL082(TI)宽频高速运算放大器。4.2电阻R1至R10和R14至R23:这种电阻的选择主要应考虑系统作为冲击电压测试运行时不燃烧这种电阻。因为在冲击电压测试中，冲击电压比总线电压高得多。这是根据我们的法规测试规格，选择3000VAC用于用户终端的强大电力，其中10个5510 kohm 1%精度电阻系列，以计算冲击电压为3000VAC时电阻的损失。电阻R11、R12和R24、忽略R25电阻分压、电阻R1到R10系列、总电阻5100K欧姆、通过电流为：每个510k电阻的功率损失如下：1210封装电阻选项，额定功率损失1/3瓦，功率降低：在60s测试时间内，电阻不会燃烧。要确保检测精度，请选择1%精度电阻。4.3电阻R11、R12和R24、R25图1中的R11和R12作为图2中的R2，图1中的R24和R25作为图2中的R4并行工作。也就是说，与1000v总线相对应的10v的比例关系在4.2部分中可见。而且，所以此电阻功率损耗很小，可以选择0603封装、R11和R25成本低接设备。4.4容量C1、C2C1和C2的作用是在总线上过滤高频噪声。总线的纹波主要是100HZ功率频率，高频炉是开关工作负载频率(功率等级最低1KHZ)，应选择根据滤波原理过滤100HZ频率低频的滤波参数。也就是说，过滤器参数的阻塞频率必须小于100HZ。选定的电容为0.01uF，电阻由总积分常数为：的两个积分链路组成关闭频率为：满足要求。考虑C1和C2的小纹波电流和损耗，选择常用的0603封装补片电阻。4.5容量C3、C4C3和C4与寄生电感和电阻一起配置高频滤波电路，过滤15V电源上的高频噪声，选择常用的0.1uF/50V0603封装补片电容。4.6二极管D1，D2二极管D1和D2将运算放大器的差分输入信号钳制到运算放大器的工作电源，以防止运算放大器损坏，并选择公司通用MMBD7000LT1G、2二极管串行包(200mA/100V)。4.6电阻R13R13在运算放大器输出短路的情况下，不烧毁运算放大器输出，而是起到限制运算放大器输出电流的作用。输入对-对于15V短路，如果输出电压最高为10V，则通过R13的电流为：其中40mA是运算放大器TL082的输出短路大电流可以知道：仅当R13大于625时，才不会触发op放大器的输出过电流短路保护。根据TL082的芯片数据(参见附件)，在具有2K欧姆电阻(最大6mA)的情况下，输出电压必须为10V，380V逆变系统的总线超压必须为800V，通过1000V:10V的比率输出8V的检测电压。输出10mA电流时，输出电压没有10v，因此考虑到一定的余量，选择100电阻。输出短路保护主要受TL082芯片本身的保护，电阻起到一定的电流限制作用，因为输出短路时芯片的短路过流保护最大电流为40mA，此时的功率损失如下：0603贴片电阻，额定耗散功率高达0.1W，短路时功率达到0.6W，经过一定时间后电路将被烘烤，以保护芯片TL082，从而防止短路时芯片烧热。应注意，由于运算放大器深度负反馈的作用，增加了电阻，在运算放大器的高增益下，基本上对检测精度没有影响。4.7电阻R26R26的主要作用是在输出电压不受控制的情况下(例如，R13在输出短路后烧录)，将输出电压降低到GND，以保护后续电路的安全。考虑到总输出电流高达10毫安，可以保证电路的可靠性，电阻更低，电阻更低，2K欧姆电阻更低。此时，R26的最大转换为：5测试数据表1总线电压测试数据记录如表1所示，该电路的检测精度高达0.3%，满足变频器系统的高精度检测要求。6设备列表表2主要设备列表序号料号名字型号数数位号13-08-97-104片状电容；100nF10%-50V-0603-X7R0.1u2C3、C423-24-90-101片状电阻；1/10w-100 1%-06031001R1333-08-97-103片状电容；10nF10%-50V-0603-X7R10n2C1，C243-24-90-202片状电阻；1/10w-2k 1%-06032k1R2653-24-95-514片状电阻；1/3w-510k 1%-1210510k20R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R2363-24-90-513片状电阻；1/10w-51k