[实用新型]一种高精度双向直流电压隔离采集电路

说明书

本实用新型公开了一种高精度双向直流电压隔离采集电路，包括直流电压输入电路、采样电压信号处理电路和隔离电压直流输出电路，采用限幅值、差分放大、低通滤波功能电路相结合的方式。采集电路不会因为差模电压过高而损坏；放大差模信号，抑制共模信号，有效的解决了传统采集电路共模干扰导致采集的电压值波动问题；实现模拟信号有源低通滤波处理，有效的滤除工控系统中常见的高频干扰。

技术领域

本实用新型涉及一种高精度双向直流电压隔离采集电路。

背景技术

国标GB_T34657.1-2017明确指出，绝缘监测前，检测到不正常的电池电压时，充电机应不允许充电。且充电机应在其输出电压比接触器外端电压低(1-10V)时闭合K1和K2。这样就对充电机电池电压检测电路提出了更高要求，不仅要保证检测精度和量程范围，还需要具有检测反向电池电压的功能，而现有的充电机电池电压检测电路并不能同时实现上述功能。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种高精度双向直流电压隔离采集电路，本实用新型通过采用限幅值、差分放大、低通滤波功能电路相结合的电路结构；采集电路不会因为差模电压过高而损坏；放大差模信号，抑制共模信号，有效的解决了传统采集电路共模干扰导致采集的电压值波动问题；实现模拟信号有源低通滤波处理，有效的滤除工控系统中常见的高频干扰。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高精度双向直流电压隔离采集电路，包括直流电压输入电路、采样电压信号处理电路和隔离电压直流输出电路，其中：

所述直流电压输入电路至少包括连接在正负输入端的压敏电阻、连接压敏电阻两端的共模电感、与共模电感串联的熔断器和采样电阻，与采样电阻连接的用于限幅的二极管，连接采样电阻的第一集成运算放大器；

所述采样电压信号处理电路，对采集的直流电压信号进行调制，处理成可控的直流正电压信号，至少包括第二集成运算放大器和第三集成运算放大器，所述第二集成运算放大器的正相输入端通过电阻与第一集成运算放大器的输出端连接，所述第三集成运算放大器的反相输入端通过若干电阻与第二集成运算放大器的输出端连接，所述第二集成运算放大器和第三集成运算放大器均连接有电容，以对相应的集成运算放大器的输入及输出电压进行滤波；

所述隔离电压直流输出电路，至少包括光电耦合器和第四集成运算放大器，所述光电耦合器的原边通过电阻与第三集成运算放大器连接，光电耦合器的副边与第四集成运算放大器连接输出可控的隔离直流正电压，实现电压隔离。

进一步的，所述共模电感的一侧接口依次串联连接熔断器、电阻R3、电阻R5和第二集成运算放大器的反相输入端；共模电感的另一侧接口依次串联连接电阻R1、电阻R2、电阻R4和第二集成运算放大器的正相输入端。

更进一步的，所述电阻R3和电阻R5之间连接有二极管D2，电阻R2和电阻R4之间连接有二极管D1，所述电阻R4与第二集成运算放大器的正相输入端之间通过电阻R6和电容CT1接地EARTH，且电容CT1跨接在地线GND_1与大地EARTH之间。

更进一步的，所述第二集成运算放大器的正相输入端与地线GND_1之间设置有滤波电容C1；所述第二集成运算放大器的反相输入端通过滤波电容C2连接至其输出端。

进一步的，所述第二集成运算放大器的正相输入端串联有电阻R8和电阻R9，电阻R8和电阻R9的连接点通过电容C3连接至第二集成运算放大器的反相输入端，所述电阻R9与第二集成运算放大器的正相输入端的连接处通过电容C5接地线GND_1。

进一步的，所述第三集成运算放大器的反相输入端通过电阻连接基准电压产生电路，所述基准电压产生电路包括集成电路，并联在集成电路接地端和电压输入端之间的电容C4、电容C6以及稳压二极管D4，以及并联在集成电路接地端和电压输出端之间的电容C7和电容C9。