[发明专利]一种直流高压隔离采样电路

说明书

技术领域

本发明涉及直流采样电路技术领域，特别是指一种直流高压隔离采样电路。

背景技术

在各种电子设备中，经常需要对具有直流高压的母线进行电压或者电流采样。在现有技术中，通常直流高压采样首先经过电阻分压为几十毫伏的电压信号，再经过隔离运放输出几伏的电压信号，之后经过滤波、放大以及保护电路，最终送入CPU的A/D转换器，从而实现高压直流的隔离测量和数模转换，同时为了提高直流系统的可靠性和抗干扰能力，采样电路用光耦隔离或电压霍尔隔离对主电路和控制电路进行电气隔离。对于这种采样电路，一方面由于需经过两级放大，光耦隔离、滤波以及保护等处理，中间处理环节较多，影响采样电路的精度且不能反映高压直流的较小电压波动，为了提高采样精度，一般采取换用性能更加优越的器件，如线性光耦等，这大大的提高了成本，但对于精度的提高作用有限，而如果采用霍尔元件则虽然可提高精度，但是成本高且需要提高双电源，增加了电路的复杂性；另一方面，由于CPU内置的A/D转换器只有10位，如果单纯依靠CPU自带的A/D转换器进行模数转换，转换精度受限制，再加上之前处理环节的干扰，A/D转换的精度大大降低。另外，由于CPU的端口资源有限，当需采样点比较多时，其端口资源常常不能满足需求。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种处理环节少、采样精度和A/D转换精度高的直流高压隔离采样电路。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供了一种直流高压隔离采样电路，包括设置于待采样的母线的正母线和负母线之间串接有分压采样电路，还包括A/D转换电路、光耦隔离电路和信号处理单元，其特征在于：所述的分压采样电路的输出端连接A/D转换电路的输入端，所述A/D转换电路的输出端连接光耦隔离器的输入端，所述光耦隔离器的输出端连接信号处理单元。

如权利要求1所述的一种直流高压隔离采样电路，其特征在于：所述待采样的母线数量不少于两路，各路母线上的分压采样电路与A/D转换电路之间分别设置有可由信号处理单元控制其导通/截止的开关。

如权利要求2所述的一种直流高压隔离采样电路，其特征在于：所述多个开关在采样过程中至多有一个开关导通。

如权利要求2所述的一种直流高压隔离采样电路，其特征在于：所述开关为光电继电器。

如权利要求2所述的一种直流高压隔离采样电路，其特征在于：所述信号处理单元通过多路采样控制电路以控制各个开关的导通/截止。

如权利要求1所述的一种直流高压隔离采样电路，其特征在于：所述的的分压采样电路包括依次串接于母线的正母线和负母线之间的分压电阻R1和分压电阻R2，所述分压电阻R1和分压电阻R2的连接点作为分压采样电路的输出端。

如权利要求1所述的一种直流高压隔离采样电路，其特征在于：所述的A/D转换电路包括模数转换器ADS1118。

本发明的有益效果：提供一种多路直流高压采样电路，在分压采样电路的输出端设置A/D转换电路，将分压采样电路获取的低压信号直接进行A/D转换，进而将A/D转换后的数字信号进行光耦隔离后输送给CPU单元，因此对于采样信号无需进行运放、保护等处理，减少其中间处理环节，大大提高了采样的精度。同时由于采用独立的A/D转换电路，提高了A/D转换电路的转换性能，且没有中间处理环节的干扰，因此大大提高了A/D转换精度。另一方面电路也得到简化，减少了器件，且由于对实质性好进行隔离，对光耦的要求大大减低，从而节约了电路成本。

附图说明

图1是本发明种多路直流高压采样电路的实施例的电路结构示意图。

图2是本发明种多路直流高压采样电路的实施例的分压采样电路和开关的电路示意图。

图3是本发明种多路直流高压采样电路的实施例的A/D转换电路电路图。

图4是本发明种多路直流高压采样电路的实施例的多路采样控制电路电路图。

图5是本发明种多路直流高压采样电路的实施例的光耦隔离电路电路图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。