[发明专利]一种单电源供电的高精度剩余电流检测装置

权利要求书

1.一种单电源供电的高精度剩余电流检测装置，其特征在于，包括直流单电源、中央处理器、剩余电流检测模块和剩余电流互感器，所述的剩余电流检测模块包括磁调制电路和磁解调电路，所述的剩余电流互感器、磁调制电路、磁解调电路和中央处理器依次连接，所述的直流单电源向剩余电流检测模块提供第一供电电压U_H和偏置电压U_R，向中央处理器提供第二供电电压U_L，所述的中央处理器的核心电压为U_K，满足U_H＞U_K≥U_L；

所述的磁调制电路包括第一运算放大器U_1A、第一电阻R₁、第二电阻R₂和第三电阻R₃，所述的R₂两端分别连接U_1A的输出端和同相输入端，所述的U_1A的正电源端与直流单电源连接，负电源端接地，所述的剩余电流互感器两端分别连接U_1A的输出端和反相输入端，所述的R₃一端接入偏置电压U_R，另一端与剩余电流互感器连接，所述的R₁一端接入偏置电压U_R，另一端与U_1A的同相输入端连接；

所述的剩余电流互感器获取剩余电流信号，所述的U_1A输出端输出激励电流信号，并与剩余电流信号耦合，生成耦合电流信号，所述的耦合电流信号通过R₃形成调制电压信号V_m；

所述的磁解调电路对V_m进行解调，获得剩余电流信号V₀₃；

所述的中央处理器接收V₀₃，进行AD采样并计算得到剩余电流大小与方向。

2.根据权利要求1所述的一种单电源供电的高精度剩余电流检测装置，其特征在于，所述的磁解调电路包括依次串联的一阶低通滤波电路、第一二阶巴特沃斯低通滤波电路和第二二阶巴特沃斯低通滤波电路，所述的V_m输入一阶低通滤波电路，所述的一阶低通滤波电路、第一二阶巴特沃斯低通滤波电路和第二二阶巴特沃斯低通滤波电路分别输出第一中间电流信号V₀₁、第二中间电流信号V₀₂和剩余电流信号V₀₃。

3.根据权利要求2所述的一种单电源供电的高精度剩余电流检测装置，其特征在于，所述的一阶低通滤波电路包括第二运算放大器U_1B、第四电阻R₄和第二电容C₂，所述的U_1B的输出端和反相输入端连接，所述的R₄一端接入V_m，另一端与U_1B的正相输入端连接，所述的C₂一端接地，另一端与U_1B的正相输入端连接，所述的U_1B的输出端输出V₀₁。