一种交流窜入直流监测电路及装置的制作方法

技术特征：
1.一种交流窜入直流监测电路，其特征在于，包括电源单元、隔离电压采集单元、dsp单元和显示报警单元，所述电源单元分别连接所述隔离电压采集单元、所述dsp单元和所述显示报警单元，所述dsp单元分别连接所述隔离电压采集单元和所述显示报警单元，其中，所述电源单元，用于将电池电压转换为控制电源，所述控制电源包括 3.3v数字电源、 3.3va模拟电源、vbias偏置电源和 3.3v＿iso隔离电源；所述隔离电压采集单元，用于采集直流母线正极对大地的电压以及直流母线负极对大地的电压，将所述采集的直流母线正极对大地的电压和所述采集的直流母线负极对大地的电压分别转换为单端信号发送至所述dsp单元；所述dsp单元，用于将接收的所述单端信号进行模数转换并对所述显示报警单元进行控制；所述显示报警单元，用于显示所述dsp单元进行模数转换后的所述单端信号，并控制所述显示报警单元进行报警。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电源单元包括：第一转换单元，用于将电池电压转换为 3.3v数字电源；第二转换单元，用于将 3.3v数字电源转换为 3.3va模拟电源；第三转换单元，用于将 3.3v数字电源转换为 3.3v＿iso隔离电源；第四转换单元，用于将 3.3v数字电源转换为vbias偏置电源。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一转换单元包括电池bt、开关s1、电容c1、电容c2、电容c3和ldo电源芯片u1，其中，电池bt的正极连接开关s1的一端，开关s1的另一端与电容c1的一端共接于ldo电源芯片u1的in引脚，电容c2的一端和电容c3的一端共接与于ldo电源芯片u1的out引脚，电池bt的负极、电容c1的另一端、ldo电源芯片u1的gnd引脚、电容c2的另一端和电容c3的另一端连接gnd接地端；所述第二转换单元包括磁珠l1，磁珠l1的一端连接 3.3v数字电源，用于将 3.3v数字电源转换为 3.3va模拟电源；所述第三转换单元包括电容c5、电容c6和隔离电源模块u3，其中，隔离电源模块u3的vin引脚与电容c5的一端共接 3.3v数字电源，隔离电源模块u3的gndnc引脚与电容c5的另一端连接gnd接地端，隔离电源模块u3的 vo引脚与电容c6的一端共接 3.3v＿iso隔离电源，隔离电源模块u3的ov引脚与电容c6的另一端共接pe接地端；所述第四转换单元包括电容c4、电阻r1、电阻r2、电阻r3和三端稳压器u2，其中，三端稳压器u2的第一端、电阻r1的一端、电阻r2的一端和电容c4的一端共接vbias偏置电源，电阻r1的另一端连接 3.3v数字电源，电阻r2的另一端与电阻r3的一端共接于三端稳压器u2的第二端，三端稳压器u2的第三端、电阻r3的另一端和电容c4的另一端连接gnd接地端。4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述dsp单元包括数字信号处理器u8、晶振y1、电容c13、电容c15、电容c16、电容c24、电容c25和电阻r12，其中，数字信号处理器u8的vdd引脚接 3.3v数字电源，数字信号处理器u8的vss引脚连接gnd接地端，数字信号处理器u8的vdda引脚和varef引脚共接 3.3va模拟电源，数字信号处理器u8的vssa引脚、电容c15的一端和晶振y1的一端共接gnd接地端，电容c15的一端与晶振y1的
一端共接于数字信号处理器u8的x1引脚，电容c15的另一端连接gnd接地端，电容c16的一端与晶振y1的另一端共接于数字信号处理器u8的x2引脚，电容c16的另一端连接gnd接地端，电阻r12的一端接 3.3v数字电源，电阻r12的另一端与电容c13的一端共接于数字信号处理器u8的rstn引脚，电容c13的另一端连接gnd接地端，数字信号处理器u8的adc1引脚和adc2引脚分别连接隔离电压采集单元，数字信号处理器u8的csn/sclk/simo/somi/gpio1/gpio2/gpio3/gpio4引脚连接显示报警单元，数字信号处理器u8的gpio0引脚连接显示报警单元的报警电路，电容c24的一端连接 3.3v数字电源，电容c24的另一端连接gnd接地端，电容c25的一端连接 3.3va模拟电源，电容c25的另一端连接gnd接地端。5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述dsp单元还包括：连接器j4，连接器j4包括电阻r27，其中，连接器j4的1引脚连接数字信号处理器u8的tms引脚，连接器j4的2引脚与电阻r27的一端共接于数字信号处理器u8的trstn引脚，连接器j4的3引脚连接数字信号处理器u8的tdi引脚，连接器j4的4引脚、8引脚、10引脚、12引脚和电阻r27的另一端共接gnd接地端，连接器j4的5引脚连接 3.3v数字电源，连接器j4的7引脚连接数字信号处理器u8的tdo引脚，连接器j4的9引脚和11引脚共接于数字信号处理器u8的tck引脚。6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述隔离电压采集单元包括：第一采集单元，用于采集直流母线正极对大地的电压并将采集到的电压转换为单端信号；第二采集单元，用于采集直流母线负极对大地的电压并将采集到的电压转换为单端信号；接地单元，用于连接pe接地端。7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第一采集单元，包括直流母线正极对大地的插拔式接线端子连接器x1、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r13、电阻r14、电容c8、电容c9、电容c10、电容c11、电容c12、电容c14、第一隔离放大器u4和第一运算放大器u5，其中，连接器x1的一端连接电阻r4的一端，电阻r4的另一端连接电阻r6的一端，电阻r6的另一端、电阻r10的一端、电阻r7的一端和电容c11的一端共接于第一隔离放大器u4的vinp引脚，电阻r10的另一端与电阻r13的一端共接连接器x2，电阻r13的另一端与电容c11的另一端共接于第一隔离放大器u4的vinn引脚和gnd1引脚，电容c8的一端连接连接器x2的一端，电容c8的另一端与第一隔离放大器u4的vdd1引脚共接 3.3v＿iso隔离电源，第一隔离放大器u4的vdd2引脚与电容c9的一端共接 3.3va模拟电源，电容c9的另一端连接gnd接地端，第一隔离放大器u4的voutp引脚连接电阻r8的一端，电阻r8的另一端、电阻r5的一端和电容c7的一端共接vbias偏置电源，电阻r8的另一端、电阻r5的另一端和电容c7的另一端共接于第一运算放大器u5的正极，第一运算放大器u5的v 极与电容c10的一端共接 3.3va模拟电源，电容c10的另一端连接gnd接地端，第一隔离放大器u4的voutn引脚连接电阻r11的一端，电阻r11的另一端、电阻r14的一端和电容c14的一端共接于第一运算放大器u5的负极，第一运算放大器u5的v－极连接gnd接地端，第一运算放大器u5的一端、电阻r14的另一端和电容c14的另一端共接于电阻r9的一端，电阻r9的另一端与电容c12的一端共接于dsp单元的adc1引脚，电容c12的另一端连接gnd接地端；
所述第二采集单元，包括直流母线负极对大地的插拔式接线端子连接器x3、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r25、电容c18、电容c19、电容c20、电容c21、电容c22、电容c23、第二隔离放大器u6和第二运算放大器u7，其中，连接器x3的一端连接电阻r15的一端，电阻r15的另一端连接电阻17的一端，电阻17的另一端、电阻r21的一端、电阻r18的一端和电容c21的一端共接于第二隔离放大器u6的vinp引脚，电阻r21的另一端与电阻r23的一端共接连接器x3，电阻r23的另一端与电容c21的另一端共接于第二隔离放大器u6的vinn引脚和gnd1引脚，电容c18的一端连接连接器x2的一端，电容c18的另一端与第二隔离放大器u6的vdd1引脚共接 3.3v＿iso隔离电源，第二隔离放大器u6的vdd2引脚与电容c19的一端共接 3.3va模拟电源，电容c19的另一端连接gnd接地端，第二隔离放大器u6的voutp引脚连接电阻r19的一端，电阻r19的另一端、电阻r16的一端和电容c17的一端共接vbias偏置电源，电阻r19的另一端、电阻r16的另一端和电容c17的另一端共接于第二运算放大器u7的正极，第二运算放大器u7的v 极与电容c20的一端共接 3.3va模拟电源，电容c20的另一端连接gnd接地端，第二隔离放大器u6的voutn引脚连接电阻r22的一端，电阻r22的另一端、电阻r25的一端和电容c23的一端共接于第二运算放大器u7的负极，第二运算放大器u7的v－极连接gnd接地端，第二运算放大器u7的一端、电阻r25的另一端和电容c23的另一端共接于电阻r20的一端，电阻r20的另一端与电容c22的一端共接于dsp单元的adc2引脚，电容c22的另一端连接gnd接地端；接地单元，包括插拔式接线端子连接器x2，用于连接pe接地端。8.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述显示报警单元包括：显示单元，用于显示直流母线正极对大地以及直流母线负极对大地的电压波形、故障代码、日期及电池电量；报警单元，用于当存在故障时进行报警。9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述显示单元包括显示屏u9和电容c26，其中，显示屏u9的csn/sclk/si/so/io1/io2/io3/io4引脚分别连接所述dsp单元的数字信号处理器u8的csn/sclk/simo/somi/gpio1/gpio2/gpio3/gpio4引脚，电容c26的一端与显示屏u9的一端共接 3.3v数字电源，电容c26的另一端与显示屏u9的另一端共接gnd接地端；所述报警单元包括电阻r24、电阻r26、三极管q1、续流二极管d1和蜂鸣器ls1，其中，电阻r24的一端连接dsp单元的数字信号处理器u8的gp100引脚，电阻r24的另一端与电阻r26的一端共接于三极管q1的第一端，电阻r26的另一端连接gnd接地端，三极管q1的第二端连接gnd接地端，三极管q1的第三端与续流二极管d1的一端共接于蜂鸣器ls1的一端，续流二极管d1的另一端与蜂鸣器ls1的另一端连接 3.3v数字电源。10.一种交流窜入直流监测装置，其特征在于，包括如权利要求1－9任一项所述的交流窜入直流监测电路。

技术总结
本发明公开了一种交流窜入直流监测电路及装置，包括电源单元、隔离电压采集单元、DSP单元和显示报警单元，电源单元分别连接隔离电压采集单元、DSP单元和显示报警单元，DSP单元分别连接隔离电压采集单元和显示报警单元，电源单元将电池电压转换为控制电源，隔离电压采集单元采集直流母线正极/负极对大地的电压，将采集的直流母线正极/负极对大地的电压分别转换为单端信号发送至DSP单元；DSP单元将接收的单端信号进行模数转换并对显示报警单元进行控制；显示报警单元显示DSP单元进行模数转换后的单端信号，并控制显示报警单元进行报警，可以不依赖外部直流系统或交流系统的供电电源，提高监测的稳定性，减小监测装置体积，便于巡检人员携带。于巡检人员携带。于巡检人员携带。


技术研发人员：蒋飞 吴军 杨云 邱宏彦 刘天明 赵远阳 孙希凯
受保护的技术使用者：华能武汉发电有限责任公司
技术研发日：2022.07.22
技术公布日：2022/11/11