直流分量檢測電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及檢測電路，具體涉及直流分量檢測電路。
【背景技術】
[0002]在各種交流電源供電系統(tǒng)中，為了保證交流用電設備的安全，對交流電源供電系統(tǒng)中的直流分量有嚴格要求，特別在高頻無隔絕變壓器的逆變電源中，不可避免地存在直流分量。因此，在這類電源設備中，對直流分量的檢測，成了必不可少的部分。但是，交流電源中的直流分量往往只占有少于0.5%，在這種交流信號中檢測直流分量，信號傳感器或其它檢測電路的噪聲以及零點漂移將影響檢測結果。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題，就是提供直流分量檢測電路，將直流分量從交流信號中分離出來并且放大，同時抵消由噪聲和解決零點漂移的問題，準確地反映在交流信號中直流分量的大小。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采取的技術方案如下:
[0005]直流分量檢測電路，包括兩級RC濾波電路、電壓跟隨電路、反相放大器和可調電壓的電壓基準電路，兩級RC濾波電路的輸入端接入交流信號，兩級RC濾波電路的輸出端接入電壓跟隨電路的輸入端，電壓跟隨電路的輸出端接入反相放大器的反相輸入端，電壓基準電路與反相放大器的同相輸入端相連。
[0006]進一步地，所述兩級RC濾波電路包括第一電阻、第二電阻、第一電容和第二電容，第一電阻和第二電阻串接于電壓跟隨電路的輸入端，第一電容的一端連接于第一電阻和第二電阻的串接點，第一電容的另一端經(jīng)第二電容與電壓跟隨電路的輸入端相連，該第一電容的另一端接地。
[0007]進一步地，所述電壓跟隨電路包括一第一運算放大器，所述電壓跟隨電路的輸入端即為第一運算放大器的同相輸入端。
[0008]進一步地，所述電壓基準電路包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻和第三電容，第三電阻的一端接入電源正端，第三電阻的另一端經(jīng)第四電阻接入反相放大器的同相輸入端，第五電阻為可調電阻，第六電阻的一端接入電源負端，第六電阻的另一端經(jīng)第五電阻接入反相放大器的同相輸入端，該反相放大器的同相輸入端經(jīng)第三電容接地。
[0009]進一步地，所述反相放大器包括第二運算放大器、第七電阻和第八電阻，第七電阻連接于第一運算放大器的輸出端和第二運算放大器的反相輸入端之間，第八電阻連接于第二運算放大器的輸出端和第二運算放大器的反相輸入端之間。
[0010]本實用新型相比于現(xiàn)有技術的有益效果:
[0011]本實用新型能準確檢測到在交流信號中直流分量的大小，為直流分量可控的電源系統(tǒng)提供有效的反饋，使直流分量得以控制在允許的范圍以內測量。同時可以為一些對交流電源中的直流分量敏感的用電設備提供預警。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型直流分量檢測電路的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示直流分量檢測電路，包括兩級RC濾波電路、電壓跟隨電路、反相放大器和可調電壓的電壓基準電路，兩級RC濾波電路的輸入端接入交流信號，兩級RC濾波電路的輸出端接入電壓跟隨電路的輸入端，電壓跟隨電路的輸出端接入反相放大器的反相輸入端，電壓基準電路與反相放大器的同相輸入端相連。
[0014]作為優(yōu)選的實施方式，本例的兩級RC濾波電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容Cl和第二電容C2，第一電阻Rl和第二電阻R2串接于電壓跟隨電路的輸入端，第一電容Cl的一端連接于第一電阻41和第二電阻R2的串接點，第一電容Cl的另一端經(jīng)第二電容C2與電壓跟隨電路的輸入端相連，該第一電容Cl的另一端接地。
[0015]作為優(yōu)選的實施方式，本例的電壓跟隨電路包括一第一運算放大器U1A，所述電壓跟隨電路的輸入端即為第一運算放大器UlA的同相輸入端。
[0016]作為優(yōu)選的實施方式，本例的電壓基準電路包括第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6和第三電容C3，第三電阻R3的一端接入電源正端(+15V)，第三電阻R3的另一端經(jīng)第四電阻R4接入反相放大器的同相輸入端，第五電阻R5為可調電阻，第六電阻R6的一端接入電源負端(-15V)，第六電阻R6的另一端經(jīng)第五電阻R5接入反相放大器的同相輸入端，該反相放大器的同相輸入端經(jīng)第三電容C3接地。
[0017]作為優(yōu)選的實施方式，本例的反相放大器包括第二運算放大器U1B、第七電阻R7和第八電阻R8，第七電阻R7連接于第一運算放大器UlA的輸出端和第二運算放大器UlB的反相輸入端之間，第八電阻R8連接于第二運算放大器UlB的輸出端和第二運算放大器UlB的反相輸入端之間。
[0018]兩級RC濾波電路的作用是將直流分量從交流信號中分離出來并消除噪聲，由于兩級RC濾波器的輸出阻抗很高，所以后端配置一個相應的輸入阻抗很高的電壓跟隨電路，由于直流分量的值非常小，則在電壓跟隨電路的輸出端加上一個反相放大電路后，由于反相放大電路的放大倍數(shù)很高，在沒有補償?shù)那闆r下，會將前面的交流信號傳感器Hl或其它形式的交流信號轉換電路的零點漂移放大到超出電路的測量范圍，從而使得直流分量無法檢測，因此，在反相放大電路的運算放大器正輸入端，加入一個可微調的電壓基準，用來抵消前端電路的零點漂移電壓。
[0019]假設當交流信號中的直流分量為零時，電壓跟隨器的輸出電壓就是零點漂移電壓V2，這時，要使反相放大電路的輸出電壓VO = 0，那么就必須在反相放大電路的第二運算放大器正輸入端提供一個補償電壓VI，Vl的大小可由以下方式計算:
[0020]由運算放大器的特性可知，運算放大器的正輸入端與負輸入端電壓相等，得到
[0021](V2-V1)/R7 = (Vl-VO)/R8
[0022]由VO = 0，得:
[0023]Vl = V2.R8/(R7+R8)
[0024]通過調節(jié)可調電阻的第五電阻R5，就可以在直流分量為零時，將VO調整為0V，實現(xiàn)對零點漂移電壓的補償，進而實現(xiàn)準確檢測到在交流信號中直流分量的大小。
[0025]上述實施例僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍；即凡依本【實用新型內容】所作的變化與變型，都為本實用新型權利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
【主權項】
1.直流分量檢測電路，其特征在于:包括兩級RC濾波電路、電壓跟隨電路、反相放大器和可調電壓的電壓基準電路，兩級RC濾波電路的輸入端接入交流信號，兩級RC濾波電路的輸出端接入電壓跟隨電路的輸入端，電壓跟隨電路的輸出端接入反相放大器的反相輸入端，電壓基準電路與反相放大器的同相輸入端相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的直流分量檢測電路，其特征在于:所述兩級RC濾波電路包括第一電阻、第二電阻、第一電容和第二電容，第一電阻和第二電阻串接于電壓跟隨電路的輸入端，第一電容的一端連接于第一電阻和第二電阻的串接點，第一電容的另一端經(jīng)第二電容與電壓跟隨電路的輸入端相連，該第一電容的另一端接地。
3.根據(jù)權利要求2所述的直流分量檢測電路，其特征在于:所述電壓跟隨電路包括一第一運算放大器，所述電壓跟隨電路的輸入端即為第一運算放大器的同相輸入端。
4.根據(jù)權利要求3所述的直流分量檢測電路，其特征在于:所述電壓基準電路包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻和第三電容，第三電阻的一端接入電源正端，第三電阻的另一端經(jīng)第四電阻接入反相放大器的同相輸入端，第五電阻為可調電阻，第六電阻的一端接入電源負端，第六電阻的另一端經(jīng)第五電阻接入反相放大器的同相輸入端，該反相放大器的同相輸入端經(jīng)第三電容接地。
5.根據(jù)權利要求3所述的直流分量檢測電路，其特征在于:所述反相放大器包括第二運算放大器、第七電阻和第八電阻，第七電阻連接于第一運算放大器的輸出端和第二運算放大器的反相輸入端之間，第八電阻連接于第二運算放大器的輸出端和第二運算放大器的反相輸入端之間。
【專利摘要】本實用新型公開了直流分量檢測電路，包括兩級RC濾波電路、電壓跟隨電路、反相放大器和可調電壓的電壓基準電路，兩級RC濾波電路的輸入端接入交流信號，兩級RC濾波電路的輸出端接入電壓跟隨電路的輸入端，電壓跟隨電路的輸出端接入反相放大器的反相輸入端，電壓基準電路與反相放大器的同相輸入端相連。本實用新型將直流分量從交流信號中分離出來并且放大，同時抵消由噪聲和解決零點漂移的問題，準確地反映在交流信號中直流分量的大小。
【IPC分類】G01R19-00
【公開號】CN204575721
【申請?zhí)枴緾N201520196793
【發(fā)明人】黃步海, 羅蜂, 潘世高
【申請人】佛山市柏克新能科技股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月2日