逆变器高精度交流电压采样电路的制作方法

1.本实用新型涉及逆变器技术领域，尤其涉及一种逆变器高精度交流电压采样电路。


背景技术：

2.现有技术中，正弦波逆变器输出电压检测主体通过专用电压互感器进行检检测，专用互感器采用电磁感应的方式感应得到一个小信号的交流信号。再进行滤波处理后输出至控制器进行电压的采样，得到电压采样值。这种方式电路方案复杂，成本高，且电路体积相对较大；也有使用霍尔电感传感器来实现逆变器的输出电压的检测的，其缺点是输出电压一般都很小，uv级别。小电压容易受到干扰，且后级信号处理变得复杂。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种逆变器高精度交流电压采样电路。
4.为实现上述目的，根据本实用新型实施例的逆变器高精度交流电压采样电路，所述逆变器高精度交流电压采样电路包括：
5.第一降压电阻r1，所述第一降压电阻r1的一端与逆变器的第一逆变输出端连接；
6.第二降压电阻r2，所述第二降压电阻r2的一端与逆变器的第二逆变输出端连接；
7.集成放大器u1b，所述集成放大器u1b的两输入端分别与所述第一降压电阻r1、第二降压电阻r2的另一端连接，所述集成放大器u1b的输出端与控制器的电压检测端连接，所述集成放大器u1b的输出端还通过第一电阻r11与所述集成放大器u1b的负输入端连接；
8.基准电压电路，所述基准电压电路与所述集成放大器u1b的正输入端连接，以为所述集成放大器u1b提供基准电压。
9.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述基准电压电路包括：
10.第二电阻r5，所述第二电阻r5的一端与供电电源连接，所述第二电阻r5的另一端与所述集成放大器u1b的正输入端连接；
11.第三电阻r9，所述第三电阻r9的一端与所述第二电阻r5的另一端连接，所述第三电阻r9的另一端与参考地连接。
12.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述基准电压电路还包括：
13.第一电容c3，所述第一电容c3的一端与所述第三电阻r9的所述一端连接，所述第一电容c3的另一端与参考地连接。
14.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述逆变器高精度交流电压采样电路还包括：
15.分压电阻r10，所述基准电压电路通过所述分压电阻r10与所述集成放大器u1b的正输入端连接；其中，所述分压电阻r10的一端与所述第三电阻r9的所述一端连接，所述分压电阻r10的另一端与所述集成放大器u1b的正输入端连接。
16.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述逆变器高精度交流电压采样电路还包括：
17.第二电容c1，所述第二电容c1的一端与所述集成放大器u1b的正输入端连接，所述第二电容c1的另一端与所述分压电阻r10的所述一端连接。
18.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述逆变器高精度交流电压采样电路还包括电压钳位电路，所述电压钳位电路与所述集成放大器u1b的输出端连接，以将所述集成放大器u1b的输出电压限定在设定的电压范围内。
19.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述钳位电路包括：
20.第一二极管d1，所述第一二极管d1的阴极与所述供电电源连接，所述第一二极管d1的阳极与所述集成放大器u1b的输出端连接；
21.第二二极管d2，所述第二二极管d2的阴极与所述第一二极管d1的阳极连接，所述第二二极管d2的阳极与参考地连接。
22.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述逆变器高精度交流电压采样电路还包括：
23.第四电阻r7，集成放大器u1b的输出端通过所述第四电阻r7与所述电压钳位电路连接；其中，所述第四电阻r7的一端与所述集成放大器u1b的输出端连接，所述第四电阻r7的另一端与所述电压钳位电路连接；
24.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述逆变器高精度交流电压采样电路还包括：
25.第三电容c4，所述第三电容c4的一端与所述第四电阻r7的所述一端连接，所述第三电容c4的另一端与参考地连接。
26.本实用新型实施例的逆变器高精度交流电压采样电路通过第一降压电阻r1的一端与逆变器的第一逆变输出端连接；第二降压电阻r2的一端与逆变器的第二逆变输出端连接；集成放大器u1b的两输入端分别与所述第一降压电阻r1、第二降压电阻r2的另一端连接，所述集成放大器u1b的输出端与控制器的电压检测端连接，所述集成放大器u1b的输出端还通过第一电阻r11与所述集成放大器u1b的负输入端连接；基准电压电路与所述集成放大器u1b的正输入端连接，以为所述集成放大器u1b提供基准电压。逆变器的ac输出通过第一降压电阻r1、第二降压电阻r2缩小100倍交流信号，在基准电压v_sta这个幅度2倍范围内上下波动，实现了单电压供电运放电路检测逆变器ac交流电压的应用，用控制器检测这个波形信号经过换算得到输出电压，对输出交流电正负半轴的电压都能检测，这种直接检测输出电压的方式，简单可靠，且精度高，由于没有采用传感器方式来获取电压反馈值，从而降低了成本。
附图说明
27.图1为本实用新型实施提供的逆变器高精度交流电压采样电路结构图；
28.图2为本实用新型实施提供的另一逆变器高精度交流电压采样电路图。
29.附图标记：
30.本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
32.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
33.参阅图1和图2，本实用新型实施例提供一种逆变器高精度交流电压采样电路，包括：第一降压电阻r1、第二降压电阻r2、集成放大器u1b和基准电压电路，所述第一降压电阻r1的一端与逆变器的第一逆变输出端连接；所述第二降压电阻r2的一端与逆变器的第二逆变输出端连接；由于逆变器的逆变输出交流电的电压较高，通常有效电压值为220v或110v左右范围，所述第一电压降压电阻r1、第二电压降压电阻r2将逆变器的电压降压后输出至所述集成放大器u1b。如图2中所示，所述第一降压电阻可设有多个，如图2中的r1、r3和r4。通过串联后，以将交流高电压转换为低电压输出。同理，所述第二降压电阻可设有多个，如图2中的r2、r6和r8。
34.所述集成放大器u1b的两输入端分别与所述第一降压电阻r1、第二降压电阻r2的另一端连接，所述集成放大器u1b的输出端与控制器的电压检测端连接，所述集成放大器u1b的输出端还通过第一电阻r11与所述集成放大器u1b的负输入端连接；集成放大器u1b构成比例放大电路，将降压输出的电压值进行比例放大电路后输出至逆变器的控制器，以便于控制器获取逆变器的输出电压值。
35.所述基准电压电路与所述集成放大器u1b的正输入端连接，以为所述集成放大器u1b提供基准电压。由于逆变器的输出电压为ac交流电，电压幅值为正负电压值，而集成放大器u1b为单电压供电，无法直接对逆变器的输出电压的负压值进行电压采样。通过所述基准电压电路可将集成放大器u1b的正输入端的电压抬高到一个设定的电压值v_sta。这样，实现了单电压供电运放电路检测逆变器ac交流电压的应用，逆变器的ac输出通过第一降压电阻r1、第二降压电阻r2反馈到集成放大器u1b的两个输入端，集成放大器u1b的输出缩小100倍以上的交流信号，在基准电压v_sta这个幅度2倍范围内上下波动，用控制器检测这个波形信号经过换算得到输出电压，对输出交流电正负半轴的电压都能检测，这种直接检测输出电压的方式，简单可靠，且精度高，由于没有采用传感器方式来获取电压反馈值，从而降低了成本。
36.参阅图2，所述基准电压电路包括：第二电阻r5和第三电阻r9，所述第二电阻r5的一端与供电电源连接，所述第二电阻r5的另一端与所述集成放大器u1b的正输入端连接；所述第三电阻r9的一端与所述第二电阻r5的另一端连接，所述第三电阻r9的另一端与参考地连接。所述第二电阻r5和第三电阻r9之间构成分压电路，将供电电源 3.3v分压后，输出至基准信号v_sta所述集成放大器u1b的正输入端。
37.所述基准电压电路还包括：第一电容c3，所述第一电容c3的一端与所述第三电阻
r9的所述一端连接，所述第一电容c3的另一端与参考地连接。通过所述第一电容c3可将干扰信号滤除，保证基准信号v_sta的稳定性，减少干扰性造成的检测误差。
38.所述逆变器高精度交流电压采样电路还包括：分压电阻r10，所述基准电压电路通过所述分压电阻r10与所述集成放大器u1b的正输入端连接；其中，所述分压电阻r10的一端与所述第三电阻r9的所述一端连接，所述分压电阻r10的另一端与所述集成放大器u1b的正输入端连接。通过所述分压电阻r10可将逆变器输出的交流电分别通过r2、r6、r8和r10分压后，降压到较小的电压值，并输出至所述集成放大器u1b的正输入端。然后通过基准电压抬高v_sta的电压值。使得输出电压在基准电压v_sta这个幅度2倍范围内上下波动。使得单电压供电，实现对输出交流电正负半轴的电压完整信号输出。
39.所述逆变器高精度交流电压采样电路还包括：第二电容c1，所述第二电容c1的一端与所述集成放大器u1b的正输入端连接，所述第二电容c1的另一端与所述分压电阻r10的所述一端连接。通过所述第二电容c1，可将所述输入到集成放大器u1b的正输入端的干扰脉冲电压滤除，保证集成放大器u1b的输出信号的完好性，提高电压采样的精度。
40.所述逆变器高精度交流电压采样电路还包括电压钳位电路，所述电压钳位电路与所述集成放大器u1b的输出端连接，以将所述集成放大器u1b的输出电压限定在设定的电压范围内。如图2中所示，所述钳位电路包括：第一二极管d1和第二二极管d2，所述第一二极管d1的阴极与所述供电电源连接，所述第一二极管d1的阳极与所述集成放大器u1b的输出端连接；所述第二二极管d2的阴极与所述第一二极管d1的阳极连接，所述第二二极管d2的阳极与参考地连接。通过第一二极管d1和第二二极管d2可将输出电压值限定在0～3.3v的电压范围内。以满足控制器的电压采样范围。
41.所述逆变器高精度交流电压采样电路还包括：第四电阻r7，集成放大器u1b的输出端通过所述第四电阻r7与所述电压钳位电路连接；其中，所述第四电阻r7的一端与所述集成放大器u1b的输出端连接，所述第四电阻r7的另一端与所述电压钳位电路连接；通过所述第四电阻r7串联在所述集成放大器u1b的输出端,可对输出电流进行限流输出。
42.所述逆变器高精度交流电压采样电路还包括：第三电容c4，所述第三电容c4的一端与所述第四电阻r7的所述一端连接，所述第三电容c4的另一端与参考地连接。通过所述第三电容c4，可将所述集成放大器u1b输出到控制器的干扰脉冲电压滤除，避免干扰信号进行到控制器，提高电压采样的精度。
43.以上仅为本实用新型的实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。
44.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
45.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是
示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。