[发明专利]一种应用于阻容并联回路的高精度快速容值测量电路

说明书

本发明揭示一种应用于阻容并联回路的高精度快速容值测量电路包括三部分，第一部分是高精度充电电路，第二部分是放电电路，第三部分是高精度A/D采样电路，高精度充电电路包含电压转换电路、低压继电器控制电路、充电电阻，放电电路包含放电MOS管、放电限流电阻、MOS管驱动电路，高精度A/D采样电路包含两路运算放大电路、高精度A/D采样芯片、高速数字隔离芯片。本发明提出的一种应用于阻容并联回路的高精度快速容值测量电路，采用了隔离电路设计，可以实现数字电路与模拟电路完全隔离，减少数字电路与模拟电路之间的干扰。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体地，涉及一种应用于阻容并联回路的高精度快速容值测量电路。

背景技术

MMC柔性直流输电换流阀的桥臂由很多个功率单元串联构成，而功率单元中包含直流储能电容器及与其并联的均压电阻器。电容器是电力电子设备中大量使用的元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制等方面。在功率单元中其主要功能是储能和滤波，作为能量转换元件使用，所以在这里又称为直流支撑电容器。功率单元中均压电阻器主要作用是为直流支撑电容安全放电，另外在多单元串联时，再未解锁状态下，该电阻起到维持各个单元直流电压平衡的作用。

功率单元在使用当中由于高温老化、过压运行等原因，可能造成电容器的容值异常故障、电阻器的阻值异常故障。为保证功率单元工作的可靠性，在换流阀检修过程中，有必要对每个功率单元的直流储能电容器容值和均压电阻器阻值进行测试。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种应用于阻容并联回路的高精度快速容值测量电路，采用了隔离电路设计，可以实现数字电路与模拟电路完全隔离，减少数字电路与模拟电路之间的干扰。

本发明公开的一种应用于阻容并联回路的高精度快速容值测量电路，包括高精度充电电路、放电电路和高精度A/D采样电路；

高精度充电电路包含电压转换电路、低压继电器控制电路和充电电阻，电压转换电路将输入的直流电源电压转换成测量电路需要的直流电压，低压继电器控制电路控制电压转换电路输出的直流电压对被测直流电容的充电和断开；

放电电路包含MOS管驱动电路、放电MOS管和放电限流电阻，MOS管驱动电路控制被测直流电容通过放电限流电阻和MOS管的放电和关断；

高精度A/D采样电路包含两路运算放大电路、高精度A/D采样芯片和高速数字隔离芯片，运算放大电路用于稳定采样输入信号，高精度A/D采样芯片可以将采样输入的模拟信号转换成数字信号并输出，输出的数字信号可以被处理器读取并用于计算，高速数字隔离芯片用于实现处理器与高精度A/D采样芯片直接的隔离信号传输。

根据本发明的一实施方式，电压转换电路包含第一输入滤波电容C1、第二输入滤波电容C2、输入滤波电感L1、高精度电压源芯片U1、第三输入滤波电容C3、输出滤波电容C4。

根据本发明的一实施方式，第一输入滤波电容C1和第二输入滤波电容C2并联在电源输入端口的两端，输入滤波电感L1的一端与电源输入正端连接输、另一端与高精度电压源芯片U1的电源输入端连接，高精度电压源芯片U1的电源输出端与低压继电器K1触点的一端连接，低压继电器K1触点的另一端端连接到被测功率单元PU的DC+端口，被测功率单元PU的DC-端口与充电限流电阻R11的一端连接，充电限流电阻R11的另一端连接到电源输入端口的负端。

根据本发明的一实施方式，第三输入滤波电容C3并联在高精度电压源芯片U1的电源输入端，输出滤波电容C4并联在高精度电压源芯片U1的电源输出端。

根据本发明的一实施方式，低压继电器控制电路包含第一光耦限流电阻R1、第一驱动光耦U2、第一控制三极管T1、第二控制三极管T2、第一三极管限流电阻R2、三极管发射极限流电阻R3、第一续流二级管D1、第二续流二极管D2、低压继电器K1。