一种基于光耦隔离的电子传感器交流信号采样电路制造技术

本发明专利技术提供一种基于光耦隔离的电子传感器交流信号采样电路，包括电压输入端V

【技术实现步骤摘要】
一种基于光耦隔离的电子传感器交流信号采样电路


[0001]本专利技术属于电子
，具体涉及一种基于光耦隔离的电子传感器交流信号采样电路。

技术介绍

[0002]随着配电网一二次融合进程的加快，断路器设备中已逐渐采用电子式互感器（ECT/EVT）替代传统的电磁式互感器，与传统电磁式互感器相比，电子式互感器测量精度高、暂态响应范围广、绝缘结构简单、体积更小、无磁饱和现象。但是，相比传统电磁式互感器，电子式互感器输出的模拟信号量级很小，很容易受到周边环境和开关本体的电磁干扰，在信号的传输过程中，信号的衰减问题也更加突出。因此目前应用于电子式互感器的采样电路难以确保稳定性和采样精度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于光耦隔离的电子传感器交流信号采样电路，利用线性光耦和运放构成的采样电路，将输入和输出信号有效隔离，可以应用于针对电子式互感器的高精度采样方案。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术提供一种基于光耦隔离的电子传感器交流信号采样电路，包括电压输入端V
IN
、电压输出端V
OUT
、光耦电路和运放芯片，所述运放芯片包括通道U1A、U1B、U1C和U1D，所述光耦电路包括线性光耦合器U2和U3，电压输入端V
IN
连接通道U1A的输入端，通道U1A的输出端通过通道U1B连接线性光耦合器U2的输入端，通道U1A的输出端通过通道U1C连接线性光耦合器U3的输入端，线性光耦合器U2和U3的输出端连接通道U1D的输入端，通道U1D的输出端连接电压输出端V
OUT
，通道U1A以及线性光耦合器U2和U3分别连接一个
±
5V电源。
[0005]进一步地，所述运放芯片为OP4177AR四通道集成芯片。
[0006]进一步地，所述线性光耦合器U2和U3为HCNR200型线性光耦合器。
[0007]进一步地，所述线性光耦合器U2和U3的内部分别设有AlGaAs型发光二极管以及光敏二极管PD1和PD2。
[0008]进一步地，所述运放电路还包括电阻R1、R2 、R5 、R6 、R7 、R8和R9以及电容C1、C2、C3和C4，电压输入端VIN通过电阻R8连接通道U1A的正向输入端，通道U1A的正向输入端通过电阻R7接地，通道U1A的反向输入端通过电阻R9接地，电阻R6和电容C1分别并联在通道U1A的输出端与反向输入端之间，通道U1A的输出端分别通过电阻R1连接通道U1B的反向输入端，通过电阻R5连接通道U1C的反向输入端, 通道U1B的正向输入端接地，通道U1C的正向输入端接地，电容C2并联在通道U1B的输出端与反向输入端之间，电容C3并联通道U1B的输出端与反向输入端之间，电容C4和电阻R2分别并联在通道U1D的输出端与反向输入端之间，通道U1D的正向输入端接地。
[0009]进一步地，所述光耦电路还包括电阻R3和R4，电阻R3一端连接通道U1B的输出端，
另一端连接线性光耦合器U2，电阻R4一端连接通道U1C的输出端，另一端连接线性光耦合器U3。
[0010]进一步地，所述运放电路还包括二极管V1和V2，二极管V1的负极连接通道U1B的输出端，正极连接通道U1B的反向输入端，二极管V2的负极连接通道U1C反向输入端，正极连接通道U1C的输出端。
[0011]进一步地，二极管V1和V2为IN4148WS二极管。
[0012]本专利技术具备的有益效果：本专利技术利用电子式互感器采样电路具备较强的信号的隔离和抗干扰能力，使用线性光耦对模拟信号隔离，通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，实现线性隔离的目的。
附图说明
[0013]图1是本专利技术优选实施例结构示意图；图2是本专利技术优选实施例的线性光耦合器内部结构示意图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0015]如图1所示，为本专利技术提供的一种基于光耦隔离的电子传感器交流信号采样电路，包括电压输入端V
IN
、电压输出端V
OUT
、光耦电路和运放芯片，所述运放芯片包括通道U1A、U1B、U1C和U1D，所述光耦电路包括线性光耦合器U2和U3，电压输入端V
IN
连接通道U1A的输入端，通道U1A的输出端分别通过通道U1B和U1C连接线性光耦合器U2和U3，线性光耦合器U2和U3连接通道U1D的输入端，通道U1D的输出端连接电压输出端V
OUT
，通道U1A以及线性光耦合器U2和U3分别连接一个
±
5V电源。所述运放芯片为OP4177AR四通道集成芯片。所述线性光耦合器U2和U3为HCNR200型线性光耦合器。所述运放电路还包括电阻R1、R2 、R5 、R6 、R7 、R8和R9以及电容C1、C2、C3和C4，电压输入端VIN通过电阻R8连接通道U1A的正向输入端，通道U1A的正向输入端通过电阻R7接地，通道U1A的反向输入端通过电阻R9接地，电阻R6和电容C1分别并联在通道U1A的输出端与反向输入端之间，通道U1A的输出端分别通过电阻R1连接通道U1B的反向输入端，通过电阻R5连接通道U1C的反向输入端, 通道U1B的正向输入端接地，通道U1C的正向输入端接地，电容C2并联在通道U1B的输出端与反向输入端之间，电容C3并联通道U1C的输出端与反向输入端之间，电容C4和电阻R2并联在通道U1D的输出端与反向输入端之间，通道U1D的正向输入端接地。所述运放电路还包括二极管V1和V2，二极管V1的负极连接通道U1B的输出端，正极连接通道U1B的反向输入端，二极管V2的负极连接通道U1C反向输入端，正极连接通道U1C的输出端。二极管V1和V2为IN4148WS二极管, 用于选择和区分正向和负向电压，例如对于U1B通道，此时二极管V1只能通过正电压，负电压不能通过。而U1C通道中V2只能通过负电压，不能通过正电压。。
[0016]如图1所示，所述线性光耦合器U2和U3的内部分别由AlGaAs型发光二极管以及光敏二极管PD1和PD2构成，具体地，AlGaAs型发光二极管的负极连接线性光耦合器的引脚1，正极连接引脚2，光敏二极管PD1的负极连接引脚3，正极连接引脚4，光敏二极管PD2的负极
连接引脚6，正极连接引脚5。如图2所示，所述光耦电路还包括电阻R3和R4，电阻R3一端连接通道U1B的输出端，另一端连接线性光耦合器U2的引脚1，电阻R4一端连接通道U1C的输出端，另一端连接线性光耦合器U3引脚2。线性光耦合器U2的引脚4和5分别接地，引脚2连接
±
5V电源，引脚3连接通道U1B的反向输入端，引脚6连接通道U1D的反向输入端；线性光耦合器U3的引脚3和6分别接地，引脚1连接
±
5V电源，引脚5连接通道U1D的反向输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光耦隔离的电子传感器交流信号采样电路，其特征在于：包括电压输入端V
IN
、电压输出端V
OUT
、光耦电路和运放芯片，所述运放芯片包括通道U1A、U1B、U1C和U1D，所述光耦电路包括线性光耦合器U2和U3，电压输入端V
IN
连接通道U1A的输入端，通道U1A的输出端通过通道U1B连接线性光耦合器U2的输入端，通道U1A的输出端通过通道U1C连接线性光耦合器U3的输入端，线性光耦合器U2和U3的输出端连接通道U1D的输入端，通道U1D的输出端连接电压输出端V
OUT
，通道U1A以及线性光耦合器U2和U3分别连接一个
±
5V电源。2.根据权利要求1所述的一种基于光耦隔离的电子传感器交流信号采样电路，其特征在于：所述运放芯片为OP4177AR四通道集成芯片。3.根据权利要求1所述的一种基于光耦隔离的电子传感器交流信号采样电路，其特征在于：所述线性光耦合器U2和U3为HCNR200型线性光耦合器。4.根据权利要求1所述的一种基于光耦隔离的电子传感器交流信号采样电路，其特征在于：所述线性光耦合器U2和U3的内部分别设有AlGaAs型发光二极管以及光敏二极管PD1和PD2。5. 根据权利要求1所述的一种基于光耦隔离的电子传感器交流信号采样电路，其特征在于：所述运放电路还包括电阻R1、R2 、R5 、...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈剑韬，潘明，朱宁，刘伟，包铁华，陆军，李丰攀，孙晶晶，刘毅，姚彦良，李国艺，
申请(专利权)人：江苏南瑞帕威尔电气有限公司，
类型：发明
国别省市：