一种高压直流电气系统分布电容检测电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高压直流电气系统分布电容检测电路，包括激励电源、开关转换电路和微控制器；开关转换电路的输入端连接到激励电源的正极端、输出端连接到微控制器的输入端，开关转换电路的输出端连接到激励电源的接地端，开关转换电路与高压直流电气系统彼此连接；该分布电容检测电力实现了电气系统母线正极、负极与壳体之间的分布电容数值大小检测，并根据检测的分布电容数值大小，作出适时警示，可通过数据总线上报分布电容状态。可通过数据总线上报分布电容状态。可通过数据总线上报分布电容状态。

【技术实现步骤摘要】
一种高压直流电气系统分布电容检测电路


[0001]本技术涉及分布电容检测
，尤其涉及一种高压直流电气系统分布电容检测电路。

技术介绍

[0002]在高压直流电气系统中，甚至任何电压等级的电气网络中，都普遍存在分布电容的现象，分布电容对控制系统的影响，特别是高频电路的影响是显著的，特别是高压系统中，分布电容对系统漏电流、漏电压等造成人身和设备安全隐患的直接因数之一，同时较大的分布电容，也容易对电网造成瞬时扰动的不利因素。

技术实现思路

[0003]基于
技术介绍
存在的技术问题，本技术提出了一种高压直流电气系统分布电容检测电路，实现了电气系统母线正极、负极与壳体之间的分布电容数值大小检测，并根据检测的分布电容数值大小，作出适时警示，可通过数据总线上报分布电容状态。
[0004]本技术提出的一种高压直流电气系统分布电容检测电路，包括激励电源、开关转换电路和微控制器；开关转换电路的输入端连接到激励电源的正极端、输出端连接到微控制器的输入端，开关转换电路的输出端连接到激励电源的接地端，开关转换电路与高压直流电气系统彼此连接。
[0005]进一步地，所述分布电容检测电路还包括第一级差分电路、第二级差分电路和第三级差分电路，第一级差分电路的输入端连接到开关转换电路的输出端，第一级差分电路、第二级差分电路、第三级差分电路依次串联后第三级差分电路的输出端连接到微控制器的输入端。
[0006]进一步地，所述开关转换电路包括分布电容C0、用于对分布电容C0进行充电的充电电路和用于分布电容C0进行放电的恒流放电电路，分布电容C0的一端通过开关S4连接到高压直流电气系统上、另一端连接到激励电源的接地端。
[0007]进一步地，所述充电电路包括二极管V1、限流电阻R0、开关S1和开关S3；二极管V1的阳极连接到激励电源的正极端，二极管V1、限流电阻R0、开关S1依次串联后开关S1分成两路，一路连接到分布电容C0的一端，另一路通过开关S3连接到第一级差分电路的输入端。
[0008]进一步地，所述恒流放电电路包括双联开关S2和恒流二极管V2；双联开关S2的1引脚接入微控制器中进行计时、2引脚连接到恒流二极管V2的阳极、3引脚接入固定周期的脉冲信号、4引脚连接到S1上，恒流二极管V2的阴极连接到激励电源的接地端。
[0009]进一步地，所述第一级差分电路包括运算放大器N1A、电阻R4和电容C4；运算放大器N1A的正向输入端连接到开关S3上、反向输入端连接到激励电源的接地端，电阻R4和电容C4并联后的分别连接到运算放大器N1A的反向输入端、运算放大器N1A的输出端，运算放大器N1A的输出端连接到第二级差分电路。
[0010]进一步地，所述第二级差分电路包括隔离差分U1和电容C7，隔离差分U1的2引脚连
接到运算放大器N1A的输出端，隔离差分U1的3引脚、4引脚分别连接到激励电源的接地端，隔离差分U1的6引脚和7引脚接入第三级差分电路的输入端，隔离差分U1的1引脚通过C7连接到激励电源的接地端。
[0011]进一步地，所述第三级差分电路包括运算放大器N2B、电阻R27和电容C10；运算放大器N2B的正向输入端连接到隔离差分U1的7引脚、反向输入端连接到隔离差分U1的6引脚，电阻R27和电容C10并联后分别连接到运算放大器N2B的反向输入端和运算放大器N2B的输出端，运算放大器N2B的输出端连接到微控制器的AD采样接口上。
[0012]本技术提供的一种高压直流电气系统分布电容检测电路的优点在于：本技术结构中提供的一种高压直流电气系统分布电容检测电路，微控制器通过分布电容C0的充电电压、放电电压、放电电流的获取，可以直接计算出分布电容C0的数值大小，实现了电气系统母线正极、负极与壳体之间的分布电容数值大小检测，并根据检测的分布电容数值大小，作出适时警示，可通过数据总线上报分布电容状态；分布电容C0使用恒流二极管V2进行放电，使得分布电容C0可以进行恒流放电，便于分布电容C0数值的计算；同时分布电容C0进行放电过程采用固定脉冲计时法，可以直接计算出计数脉冲时间T，简化了分布电容C0的计算过程。
附图说明
[0013]图1为本技术的流程示意图；
[0014]图2为图1对应的电路图；
[0015]其中，1
‑
激励电源，2
‑
开关转换电路，3
‑
微控制器。
具体实施方式
[0016]下面，通过具体实施例对本技术的技术方案进行详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0017]如图1至2所示，本技术提出的一种高压直流电气系统分布电容检测电路，包括激励电源1、开关转换电路2和微控制器3；开关转换电路2的输入端连接到激励电源1的正极端、输出端连接到微控制器3的输入端，开关转换电路2的输出端连接到激励电源1的接地端，开关转换电路2与高压直流电气系统彼此连接。
[0018]开关转换电路2与高压直流电气系统的连接可以通过设置开关来控制高压直流电气系统的接入状态，通过激励电源1对开关转换电路2中的分布电容C0进行充电，等分布电容C0充满电后，通过开关转换电路2内部电路结构进行放电根据分布电容C0的放电大小，通过微控制器3获取分布电容C0的放电参数，可以计算得到分布电容C0的大小，实现了电气系统母线正极、负极与壳体之间的分布电容数值大小检测，并根据检测的分布电容数值大小，作出适时警示，可通过数据总线上报分布电容状态。
[0019]在本实施例中，如图2所示，激励电源1、开关转换电路2和微控制器3、第一级差分电路、第二级差分电路和第三级差分电路对应的具体电路连接原理为：
[0020]+24V1与P_GND是一组激励电源，+24V1正极串联二极管V1，二极管V1的阴极串联限
流电阻R0，限流电阻R0另一端接开关S1，开关S1的另一端同点位连接开关S2、开关S3、开关S4，双联开关S2的1引脚接入微控制器3中进行计时、2引脚连接到恒流二极管V2的阳极、3引脚接入固定周期的脉冲信号、4引脚连接到S1上，恒流二极管V2的阴极连接到壳体P_GND。分布电容C0(C0是电气系统中的等效电容，实施中并无该实物电容)一端由S4接入Vtest点，Vtest点外接高压直流电气系统，分布电容C0的另一端电气连接到壳体P_GND，开关S3另一端接入第一级差分放大电路中运算放大器N1A的正向输入端，壳体P_GND连接到第一级差分放大器中运算放大器N1A的反相端，第一级差分电路输出到第二级差分电路，经过第二级差分电路的隔离变换后经第三级差分电路输出，最终接入微控制器3的AD采样接口，微控制器3可以对应采用单片机，信号可以根据需要外购。
[0021]具体实现原理：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压直流电气系统分布电容检测电路，其特征在于，包括激励电源(1)、开关转换电路(2)和微控制器(3)；开关转换电路(2)的输入端连接到激励电源(1)的正极端、输出端连接到微控制器(3)的输入端，开关转换电路(2)的输出端连接到激励电源(1)的接地端，开关转换电路(2)与高压直流电气系统彼此连接。2.根据权利要求1所述的高压直流电气系统分布电容检测电路，其特征在于，所述分布电容检测电路还包括第一级差分电路、第二级差分电路和第三级差分电路，第一级差分电路的输入端连接到开关转换电路(2)的输出端，第一级差分电路、第二级差分电路、第三级差分电路依次串联后第三级差分电路的输出端连接到微控制器(3)的输入端。3.根据权利要求2所述的高压直流电气系统分布电容检测电路，其特征在于，所述开关转换电路(2)包括分布电容C0、用于对分布电容C0进行充电的充电电路和用于分布电容C0进行放电的恒流放电电路，分布电容C0的一端通过开关S4连接到高压直流电气系统上、另一端连接到激励电源(1)的接地端。4.根据权利要求3所述的高压直流电气系统分布电容检测电路，其特征在于，所述充电电路包括二极管V1、限流电阻R0、开关S1和开关S3；二极管V1的阳极连接到激励电源(1)的正极端，二极管V1、限流电阻R0、开关S1依次串联后开关S1分成两路，一路连接到分布电容C0的一端，另一路通过开关S3连接到第一级差分电路的输入端。5.根据权利要求4所述的高压直流电气系统分布电容检测电路，其特征在于，所述恒流放电电路包括双联...

【专利技术属性】
技术研发人员：严世宝，马玉皓，李宝，
申请(专利权)人：合肥合试检测股份有限公司，
类型：新型
国别省市：