[实用新型]一种用于单相电能表的输入放大单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能计算技术领域,具体地说是一种用于单相电能表的输入放大单元。

背景技术

由于非线性用电设备在电网中大量投运，造成了电网的谐波分量占的比重越来越大。它不仅增加了电网的供电损耗，而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行，造成了这些装置的误动与拒动，直接威胁电网的安全运行。因此必须对非线性用电设备产生的谐波进行处理，那么首先要完成的就是谐波的计量。

目前电能表都是只计量基波产生的电能，并且都是基于电能表计量芯片设计而成，这对谐波电能表的设计，采样芯片的选择都非常局限，而且成本非常高，不利于谐波电能表的推广使用。

实用新型内容

为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种电路设计简单、成本低的用于单相电能表的输入放大单元。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于单相电能表的输入放大单元，其特征是：包括输入运算放大模块、A/D转换模块、控制模块、电能储存模块、按键模块、LCD显示模块和电源模块，电压、电流信号依次经过输入运算放大模块、A/D转换模块输入到控制模块，所述控制模块还连接电能储存模块、按键模块和LCD显示模块；

所述输入运算放大模块包括直流偏置信号产生电路、直流脉动电压信号产生电路和直流脉动电流信号产生电路，所述直流偏置信号产生电路产生直流偏置信号，所述直流脉动电压信号产生电路包括运算放大器U10A，所述直流脉动电流信号产生电路包括运算放大器U10B，所述直流偏置信号分别输入运算放大器U10A和U10B的同相输入端。

优选地，所述直流偏置信号产生电路输入端接基准电压，所述基准电压分别输入电容C7、C44和电阻R21的一端，电阻R21的另一端分别连接电阻R22、电容C41的一端和运算放大器U10C的同相输入端，运算放大器U10C的反相输入端分别连接电阻R20、电容C43的一端，电阻R20、电容C43的另一端连接运算放大器 U10C的输出端，运算放大器U10C的输出端还分别连接电容C8、C42的一端，电容 C7、C41、C44、C8、C42和电阻R22的另一端均接地，运算放大器的输出端输出直流偏置信号。

优选地，所述直流脉动电压信号产生电路的输入端接交流电压信号AC_L、 AC_N，所述交流电压信号AC_L接电阻R30的一端，电阻R30的另一端连接电压互感器PT1的1管脚，电压互感器PT1的2管脚接交流电压信号AC_N，电压互感器PT1 的4管脚分别连接电阻R35、R48和电容C49的一端，电阻R48的另一端分别连接电阻R65、电容C57的一端和运算放大器U10A反相输入端，运算放大器U10A的同相输入端连接电阻R49的一端，电阻R49、R35和电容C49的另一端均连接所述直流偏置信号，所述运算放大器U10A的输出端接电阻R65、电容C57的另一端和电阻 R62、电容C55的一端，电容C55的另一端接所述直流偏置信号，电阻R62的另一端输出直流脉动电压信号。

优选地，所述直流脉动电流信号产生电路的输入端接交流电压信号CT+、 CT-，所述交流电压信号CT+、CT-分别接电流互感器CT1的1、2管脚，电流互感器CT1的4管脚分别连接电阻R36、R50和电容C50的一端，电阻R50的另一端分别连接电阻R64、电容C58的一端和运算放大器U10B反相输入端，运算放大器U10B 的同相输入端连接电阻R51的一端，电阻R51、R36和电容C102的另一端均连接所述直流偏置信号，所述运算放大器U10B的输出端接电阻R64、电容C58的另一端和电阻R63、电容C56的一端，电容C56的另一端接所述直流偏置信号，电阻R63 的另一端输出直流脉动电流信号。

优选地，所述运算放大器U10A、U10B和U10C的型号均为TLV2374。

优选地，所述控制模块包括单片机，所述单片机的型号为 TMS320F28335PGFA，所述LCD显示模块包括段式液晶4*32显示屏，所述段式液晶 4*32显示屏的驱动芯片为HT1621B，所述电能储存模块包括存储器，型号为 EFPROM，所述按键模块采用6*6轻触按键。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用单电源给运算放大器进行供电，在运算放大器的同相输入端直接加入直流偏置基准电压Gadc，相比于现有技术供电成本低，电路简单。

附图说明

图1是本实用新型的结构图；

图2是本实用新型所述直流偏置信号产生电路的电路图；