带隔离的宽范围电压自适应频率检测电路制造技术

本实用新型专利技术的技术方案是提供了一种带隔离的宽范围电压自适应频率检测电路，其特征在于，包括至少三个具有不同放大增益的隔离放大单元、片选信号处理单元、通道片选单元、中央处理单元、电压检测单元以及频率检测单元。本实用新型专利技术可以很好地满足IEEE 1547.1

【技术实现步骤摘要】
带隔离的宽范围电压自适应频率检测电路


[0001]本技术涉及一种对光伏逆变器的输出端和电网端进行频率采样的频率采样电路，属于光伏系统、光伏逆变器


技术介绍

[0002]由于光伏发电利用的是太阳能来发电，没有污染，于是受到各国的青睐，越来越多的光伏电站和储能电站被建设。随着光伏电站的发电功率越来越大，输入电压、输出电压也不断地提高，目前通用的输入电压已经达到1500VDC输入，通用的输出电压已经达到了600Vac输出，输出频率通常也是50HZ或者60HZ。由于光伏电站需要并网到国家电网，这就需要对光伏逆变器的输出端和电网端进行电压和频率的采样，实现同频同幅锁相并网。由于输出电压不断的提高，尤其最近IEEE 1547.1
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2018法规5.4.3章节欠电压跳脱，要求电压设置范围达到0％
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100％，这就要求我们对输出电压和频率采样电路采样范围达到0％
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100％。一个频率采样电路需要在
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891V(
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Va)至+891V(+Va)之间范围内实现频率的准确采样变得十分困难，尤其在做IEEE 1547.1
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2018法规要求电压跌落时，输出电压降低到额定电压的30％(600*0.3*1.414＝254.52V(+Vb))以下以后，目前的采样电路无法采样到频率信号尤其是输出电压跌到额定电压的5％(600*0.05*1.414＝42.42V(+Vc))，更没有办法满足法规的要求。目前通用的频率采样电路只能实现在<br/>‑
254.52V(
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Vb)至
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Va、+Vb至+Va之间准确地对频率采样，对于
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Vb至0V及+Vb至0V之间的输出电压频率采样无法实现，而且与高压之间也不隔离。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是：目前的频率采样电路在
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891V(
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Va)至+891V(+Va)之间范围内实现频率的准确采样十分困难，没有办法满足法规的要求。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是提供了一种带隔离的宽范围电压自适应频率检测电路，其特征在于，包括至少三个具有不同放大增益的隔离放大单元、片选信号处理单元、通道片选单元、中央处理单元、电压检测单元以及频率检测单元，其中：
[0005]所有隔离放大单元的输入端接入被检测电压频率信号，所有隔离放大单元的输出端连接通道片选单元的不同的片选通道输入端，通道片选单元的输出端连接电压检测单元以及频率检测单元的检测信号输入端，电压检测单元以及频率检测单元的检测信号输出端与中央处理单元的数据输入端相连；中央处理单元的指令输出端与片选信号处理单元的指令输入端相连，片选信号处理单元的片选信号输出端与通道片选单元的片选信号输入端相连。
[0006]优选地，所述至少三个隔离放大单元分别由三个独立的隔离放大电路实现。
[0007]优选地，所述至少三个隔离放大单元为同一个隔离放大电路中的三个不同的隔离放大通道。
[0008]优选地，所述至少三个隔离放大单元由至少两个独立的隔离放大电路实现，所有
隔离放大电路中不同的隔离放大通道分别用于实现不同的隔离放大单元。
[0009]优选地，所述通道片选单元的个数与所述隔离放大电路的个数相当。
[0010]优选地，有三个所述隔离放大单元，分别定义为放大增益为增益一的第一隔离放大单元、放大增益为增益二的第二隔离放大单元以及放大增益为增益三的第三隔离放大单元，且增益一&lt;增益二&lt;增益三。
[0011]优选地，所述片选信号处理单元基于逻辑控制芯片实现，或为片选模拟电路，或为片选数字逻辑电路。
[0012]优选地，所述通道片选单元基于可控导通器件实现。
[0013]优选地，所述电压检测单元是差分运放组成的差分放大电路。
[0014]优选地，所述频率检测单元包括低通滤波单元、取反和低通滤波单元、比较单元以及电平转换单元，其中：
[0015]低通滤波单元以及取反和低通滤波单元同时接入外部输入的信号，低通滤波单元以及取反和低通滤波单元的输出同步接入比较单元，两路信号在比较单元比较以后，得到一个与所述被检测电压频率信号相同频率的方波信号，该方波信号输送给电平转换单元，将方波信号转换成电平可以被所述中央处理单元接受的方波信号。
[0016]本技术所公开的带隔离的宽范围电压自适应频率检测电路，可以很好地满足IEEE 1547.1
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2018法规对高低压都可以实现很好的控制检测的要求，实现了任意电压和频率的检测，不再受电压的限制，即Va、Vb、Vc的值不限于
技术介绍
所指出的电压值。而且在本技术的技术方案中，检测输出信号端和高压被检测点实现绝缘隔离，实现高低压频率的准确检测，又实现了检测端与被检测高压端的绝缘隔离，即满足了新法规的要求，也提高了并网逆变器的稳定运行。
附图说明
[0017]图1为带隔离的宽范围电压自适应频率检测电路的原理图；
[0018]图2为图1中频率检测单元的原理图；
[0019]图3为图1中第二隔离放大单元的原理图；
[0020]图4示意了带隔离的宽范围电压自适应频率检测电路检测流程。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0022]如图1所示，本实施例公开的一种带隔离的宽范围电压自适应频率检测电路包括第一隔离放大单元、具有两个隔离放大通道的第二隔离放大单元、片选信号处理单元、通道片选单元1、通道片选单元2、MCU处理单元、电压检测单元、频率检测单元。
[0023]结合图4，前述频率检测电路的工作过程为：被检测电压频率信号VR、VS通过检测线同时到达第一隔离放大单元和第二隔离放大单元。由于刚开始不知道被检测电压频率信号的电压高低，所以首先MCU处理单元发出片选信号给片选信号处理单元，片选信号处理单
元根据MCU处理单元的命令通过片选信号1选通通道片选单元1的通道1，使第一隔离放大单元采集的被检测电压频率信号被其放大以后，由第一隔离放大单元的1单元出引脚进入通道1，通过通道片选单元1后，输出给电压检测单元和频率检测单元。该被第一隔离放大单元放大的被检测电压频率信号经过电压检测单元比例处理以后送给MCU处理单元。MCU处理单元跟据给定的比例计算处理以后，得到被检测的电压信号；同时该被第一隔离放大单元放大的被检测电压频率信号经过频率检测单元处理以后，MCU处理单元根据被处理的信号采样到被检测电压频率信号的频率。MCU处理单元如果发现被检测的电压信号大于预定检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带隔离的宽范围电压自适应频率检测电路，其特征在于，包括至少三个具有不同放大增益的隔离放大单元，及片选信号处理单元、通道片选单元、中央处理单元、电压检测单元以及频率检测单元，其中：所有隔离放大单元的输入端接入被检测电压频率信号，所有隔离放大单元的输出端连接通道片选单元的不同的片选通道输入端，通道片选单元的输出端连接电压检测单元以及频率检测单元的检测信号输入端，电压检测单元以及频率检测单元的检测信号输出端与中央处理单元的数据输入端相连；中央处理单元的指令输出端与片选信号处理单元的指令输入端相连，片选信号处理单元的片选信号输出端与通道片选单元的片选信号输入端相连。2.如权利要求1所述的一种带隔离的宽范围电压自适应频率检测电路，其特征在于，所述至少三个隔离放大单元分别由三个独立的隔离放大电路实现。3.如权利要求1所述的一种带隔离的宽范围电压自适应频率检测电路，其特征在于，所述至少三个隔离放大单元为同一个隔离放大电路中的三个不同的隔离放大通道。4.如权利要求1所述的一种带隔离的宽范围电压自适应频率检测电路，其特征在于，所述至少三个隔离放大单元由至少两个独立的隔离放大电路实现，所有隔离放大电路中不同的隔离放大通道分别用于实现不同的隔离放大单元。5.如权利要求2、3、4任意一项所述的一种带隔离的宽范围电压自适应频率检测电路，其特征在于，所述通道片选单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛海涛，
申请(专利权)人：上海正泰电源系统有限公司，
类型：新型
国别省市：