一种用于固态功率控制器的电弧检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种用于固态功率控制器的电弧检测电路。电弧检测电路由采样电阻、电压跟随器、第一高通滤波器、第二高通滤波器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、带通滤波器、RC滤波器、电压钳位单元等部件组成。本实用新型专利技术的有益效果在于：（1）设置第一高通滤波器、第二高通滤波器、第一低通滤波器、第二低通滤波器及带通滤波器，将负载电流滤波，形成供微处理器判断是否存在电弧的电弧检测信号；（2）设置电压钳位单元，用于保护微处理器中用于接收电弧检测信号的AD端口。

【技术实现步骤摘要】
一种用于固态功率控制器的电弧检测电路
本技术涉及固态功率控制SSPC领域，特别地是，一种用于固态功率控制器的电弧检测电路。
技术介绍
固态功率控制器(SolidStatePowerController,简称SSPC)是由半导体器件构成的智能开关装置，用于接通断开电路，实现电路保护和接受前级计算机的控制信号并报告其状态信息。它具有无触点、无噪声、响应快、电磁干扰小、寿命长、可靠性高以及便于计算机远程控制等优点。交流SSPC用于飞机、舰船交流电源系统的配电网络，实现对功率电源的接通、关断，并且具有电流检测上报、电路故障监控等功能。请参见图1，交流SSPC通过反串联两个MOSFET1，2，MOSFET1，2间具有采样电阻3，实现对交流电的控制。为了减少开通关断瞬间的过冲和电磁干扰，一般采用“电压过零开通、电流过零关断”的控制策略。中国专利技术专利申请CN103916112A公开的“具有限流功能的交流固态功率控制器控制方法及装置”中也提及了相关的控制方法，其不足之处是：SSPC不具备电弧检测功能，无法处理配电线路中发生电弧的工况。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是现有技术中SSPC无法获得负载处产生的电弧检测信号，提供一种新型的用于固态功率控制器的电弧检测电路。为了实现这一目的，本技术的技术方案如下：一种用于固态功率控制器的电弧检测电路，包含有，采样电阻，其用于采样负载电流；由运算放大器U7组成的电压跟随器，运算放大器U7的正相输入端用于接收来自采样电阻的负载电流，运算放大器U7的反相输入端接运算放大器U7的输出端；由电容C2、电容C33、电阻R7、电阻R8及运算放大器U8组成的截止频率为593Hz的第一高通滤波器，电容C2的第一端接运算放大器U7的输出端，电容C2的第二端分别接电容C33的第一端及电阻R7的第一端，电容C33的第二端分别接电阻R8的第一端及运算放大器U8的正相输入端，电阻R7的第二端及运算放大器U8的反相输入端均接运算放大器U8的输出端，电阻R8的第二端接地；由电容C34、电容C35、电阻R9、电阻R10及运算放大器U9组成的截止频率为371Hz的第二高通滤波器，电容C34、电容C35、电阻R9、电阻R10及运算放大器U9构成电容C34的第一端接运算放大器U9的输出端，电容C34的第二端分别接电容C35的第一端及电阻R9的第一端，电容C35的第二端分别接电阻R10的第一端及运算放大器U9的正相输入端，电阻R9的第二端及运算放大器U9的反相输入端均接运算放大器U9的输出端，电阻R10的第二端接地；由电阻R11、电阻R40、电容C3、电容C4及运算放大器U10组成截止频率为70Hz的第一低通滤波器，电阻R11的第一端接运算放大器U9的输出端，电阻R11的第二端分别接电阻R40的第一端及电容C3的第一端，电阻R40的第二端分别接电容C4的第一端及运算放大器U10的正相输入端，电容C3的第二端及运算放大器U9的反相输入端均接运算放大器U9的输出端，电容C4的第二端接地；由电阻R12、电阻R41、电容C36、电容C5及运算放大器U11组成的截止频率为70Hz的第二低通滤波器，电阻R12的第一端接运算放大器U10的输出端，电阻R12的第二端分别接电阻R41的第一端及电容C36的第一端，电阻R41的第二端分别接电容C5的第一端及运算放大器U11的正相输入端，电容C36的第二端及运算放大器U11的反相输入端均接运算放大器U11的输出端，电容C5的第二端接地；由电容C6、电阻R42、电阻R13、电容C7及运算放大器U12组成的截止频率100-159Hz的带通滤波器，电容C6的第一端接运算放大器U11的输出端，电容C6的第二端接电阻R42的第一端，电阻R42的第二端分别接运算放大器U12的反相输入端、电阻R13的第一端及电容C7的第一端,电阻R13的第二端及电容R7的第二端均接运算放大器U12的输出端；由电阻R43及电容C11组成的RC滤波器，电阻R43的第一端接运算放大器U12的输出端，电阻R43的第二端接电容C11的第一端，电容C11的第二端接地，电阻R43的第二端用于向微处理器提供电弧检测信号；以及，电压钳位单元，其具有TVS管D2，TVS管D2的负极接电阻R43的第二端，TVS管D2的正极接地。与现有技术相比，本技术的有益效果至少在于：(1)设置第一高通滤波器、第二高通滤波器、第一低通滤波器、第二低通滤波器及带通滤波器，将负载电流滤波，形成供微处理器判断是否存在电弧的电弧检测信号；(2)设置电压钳位单元，用于保护微处理器中用于接收电弧检测信号的AD端口。除了上面所描述的本技术解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果之外，本技术所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将连接附图作出进一步详细的说明。附图说明图1是现有技术的原理示意图。图2是本技术一实施例的原理示意图。图3是本技术一实施例的电路框架示意图。图4是本技术一实施例的电路结构示意图。具体实施方式下面通过具体的实施方式连接附图对本技术作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本技术，但不构成对本技术的限定。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。请参见图2至4，图中示出的是一种用于固态功率控制器的电弧检测电路。在原本的SSPC电路中(主要由微处理器DSP、隔离模块、MOSFET驱动电路、短路保护电路、电流过零检测电路、电压过零检测电路、负载电压检测电路、电弧检测电路、负载电压检测电路、MOSFET1、2、采样电阻3组成。MOSFET驱动电路主要负责控制MOSFET1、2的开通和关断)，加入电弧检测电路4，给微处理器DSP提供电弧检测信号。电弧检测电路4由采样电阻、电压跟随器、第一高通滤波器41、第二高通滤波器42、第一低通滤波器43、第二低通滤波器44、带通滤波器、RC滤波器、电压钳位单元等部件组成。采样电阻用于采样负载电流。电压跟随器由运算放大器U7组成。运算放大器U7的正相输入端用于接收来自采样电阻的负载电流。运算放大器U7的反相输入端接运算放大器U7的输出端。第一高通滤波器41由电容C2、电容C33、电阻R7、电阻R8及运算放大器U8组成。截止频率为593Hz。电容C2的第一端接运算放大器U7的输出端，电容C2的第二端分别接电容C33的第一端及电阻R7的第一端。电容C33的第二端分别接电阻R8的第一端及运算放大器U8的正相输入端。电阻R7的第二端及运算放大器U8的反相输入端均接运算放大器U8的输出端。电阻R8的第二端接地。第二高通滤波器42由电容C34、电容C35、电阻R9、电阻R10及运算放大器U9组成。截止频率为37本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于固态功率控制器的电弧检测电路，其特征在于，包含有，/n采样电阻，其用于采样负载电流；/n由运算放大器U7组成的电压跟随器，运算放大器U7的正相输入端用于接收来自采样电阻的负载电流，运算放大器U7的反相输入端接运算放大器U7的输出端；/n由电容C2、电容C33、电阻R7、电阻R8及运算放大器U8组成的截止频率为593Hz的第一高通滤波器，电容C2的第一端接运算放大器U7的输出端，电容C2的第二端分别接电容C33的第一端及电阻R7的第一端，电容C33的第二端分别接电阻R8的第一端及运算放大器U8的正相输入端，电阻R7的第二端及运算放大器U8的反相输入端均接运算放大器U8的输出端，电阻R8的第二端接地；/n由电容C34、电容C35、电阻R9、电阻R10及运算放大器U9组成的截止频率为371Hz的第二高通滤波器，电容C34、电容C35、电阻R9、电阻R10及运算放大器U9构成电容C34的第一端接运算放大器U9的输出端，电容C34的第二端分别接电容C35的第一端及电阻R9的第一端，电容C35的第二端分别接电阻R10的第一端及运算放大器U9的正相输入端，电阻R9的第二端及运算放大器U9的反相输入端均接运算放大器U9的输出端，电阻R10的第二端接地；/n由电阻R11、电阻R40、电容C3、电容C4及运算放大器U10组成截止频率为70Hz的第一低通滤波器，电阻R11的第一端接运算放大器U9的输出端，电阻R11的第二端分别接电阻R40的第一端及电容C3的第一端，电阻R40的第二端分别接电容C4的第一端及运算放大器U10的正相输入端，电容C3的第二端及运算放大器U9的反相输入端均接运算放大器U9的输出端，电容C4的第二端接地；/n由电阻R12、电阻R41、电容C36、电容C5及运算放大器U11组成的截止频率为70Hz的第二低通滤波器，电阻R12的第一端接运算放大器U10的输出端，电阻R12的第二端分别接电阻R41的第一端及电容C36的第一端，电阻R41的第二端分别接电容C5的第一端及运算放大器U11的正相输入端，电容C36的第二端及运算放大器U11的反相输入端均接运算放大器U11的输出端，电容C5的第二端接地；/n由电容C6、电阻R42、电阻R13、电容C7及运算放大器U12组成的截止频率100-159Hz的带通滤波器，电容C6的第一端接运算放大器U11的输出端，电容C6的第二端接电阻R42的第一端，电阻R42的第二端分别接运算放大器U12的反相输入端、电阻R13的第一端及电容C7的第一端,电阻R13的第二端及电容R7的第二端均接运算放大器U12的输出端；/n由电阻R43及电容C11组成的RC滤波器，电阻R43的第一端接运算放大器U12的输出端，电阻R43的第二端接电容C11的第一端，电容C11的第二端接地，电阻R43的第二端用于向微处理器提供电弧检测信号；以及，/n电压钳位单元，其具有TVS管D2，TVS管D2的负极接电阻R43的第二端，TVS管D2的正极接地。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于固态功率控制器的电弧检测电路，其特征在于，包含有，
采样电阻，其用于采样负载电流；
由运算放大器U7组成的电压跟随器，运算放大器U7的正相输入端用于接收来自采样电阻的负载电流，运算放大器U7的反相输入端接运算放大器U7的输出端；
由电容C2、电容C33、电阻R7、电阻R8及运算放大器U8组成的截止频率为593Hz的第一高通滤波器，电容C2的第一端接运算放大器U7的输出端，电容C2的第二端分别接电容C33的第一端及电阻R7的第一端，电容C33的第二端分别接电阻R8的第一端及运算放大器U8的正相输入端，电阻R7的第二端及运算放大器U8的反相输入端均接运算放大器U8的输出端，电阻R8的第二端接地；
由电容C34、电容C35、电阻R9、电阻R10及运算放大器U9组成的截止频率为371Hz的第二高通滤波器，电容C34、电容C35、电阻R9、电阻R10及运算放大器U9构成电容C34的第一端接运算放大器U9的输出端，电容C34的第二端分别接电容C35的第一端及电阻R9的第一端，电容C35的第二端分别接电阻R10的第一端及运算放大器U9的正相输入端，电阻R9的第二端及运算放大器U9的反相输入端均接运算放大器U9的输出端，电阻R10的第二端接地；
由电阻R11、电阻R40、电容C3、电容C4及运算放大器U10组成截止频率为70Hz的第一低通滤波器，电阻R11的第一端接运算放大器U9的输出端，电阻R11的第二端分别接电阻R40...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱祥，
申请(专利权)人：上海航空电器有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31