【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种直流电流采样电路。
技术介绍
1、以光伏发电和风力发电为主的新能源领域中，大量采用直流系统，需要采样直流电流来监测和保护直流系统。目前，常用的直流电流采样方式有霍尔传感器、分流器等，其中霍尔传感器的优点是结构简单、精度高，缺点是易受磁场影响，需要屏蔽系统、成本高，因此，采用分流器进行直流电流信号采样成为各厂家的优选方案。分流器的优点是结构简单、测量范围大、不受外磁场影响，但缺点是分流器与主回路直接相连电气不隔离。目前采用分流器进行直流电流采样选用的隔离器件一般有模拟隔离放大器与数字隔离器，但是模拟隔离放大器成本昂贵，选型很少，而数字隔离器相对成本较低，应用广泛，选型较丰富，一般采样信号需通过ad转换器转换成数字信号后再通过数字隔离器隔离输出。
2、随着用户直流系统容量不断升级，直流断路器作为电路保护部件，其额定运行电流也随之不断增大，对短路保护的性能指标要求越来越高。为了获得更高的短路保护分断水平，许多额定电流较大的直流断路器将内部主回路一分为二，两分支路并联，采用两组触头同时分断短路电流，两条分支路在两出线端再并接。主回路一分为二后，每条分支路需各安装一分流器进行电流采样，以此准确采样直流电流信号，而每只分流器仅承受一半的负载电流，功耗减小，可以提高分流器的可靠性。现有采用分流器采样并通过数字隔离输出的正常流程为：分流器先采样电流信号，经差分放大调理，并输入ad转换器转换成数字信号，再经数字隔离器隔离输出至微处理器串行通信口，最后由微处理器计算处理。显然，额定电流较大的直流断路器如采用图1所示电流采样
技术实现思路
1、本技术所要解决的技术问题在于克服现有额定电流较大的直流断路器电流采样技术不足，提供一种电路结构更简单，实现成本更低的直流电流采样电路。
2、本技术具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
3、一种直流电流采样电路，待采样主回路的一段被分为n条并联的支路，每条支路中串接有1个分流器，其中，n为大于1的整数；所述直流电流采样电路包括：与各条支路中的分流器一一对应且同向连接的n个差分放大单元，用于将所述n个差分放大单元的输出信号进行相加处理的加法器单元，以及用于将加法器单元输出信号进行ad转换并数字隔离输出的ad转换/数字隔离单元。
4、优选地，所述差分放大单元包括依次连接的限幅电路、共模及差模滤波电路、差分运算放大电路。
5、进一步地，所述差分放大单元还包括去耦电路。
6、更进一步优选地，所述差分放大单元包括双二极管限幅电路、第一～第三电阻、第一～第五电容、差分运算放大器；第一电阻的一端同时连接分流器的一个输出端、双二极管限幅电路的一极，第二电阻的一端同时连接分流器的另一个输出端、双二极管限幅电路的另一极，第一电阻的另一端同时连接第一电容的一端、第二电容的一端、差分运算放大器的一个输入端，第二电阻的另一端同时连接第二电容的另一端、第三电容的一端、差分运算放大器的另一个输入端，第一电容的另一端及第三电容的另一端均接地，第四电容的一端连接差分运算放大器的电源正输入端，第五电容的一端连接差分运算放大器的电源负输入端，第四电容的另一端与第五电容的另一端均接地，第三电阻连接于差分运算放大器的增益设置引脚之间。
7、根据同一专利技术构思还可以得到以下技术方案：
8、一种直流断路器，包括至少一个直流电流采样电路，所述直流电流采样电路为如上任一技术方案所述直流电流采样电路。
9、进一步优选地，所述直流断路器包括两个分别用于对电源进线端和电源出线端的主回路电流进行采样的所述直流电流采样电路。
10、相比现有技术，本技术具有以下有益效果：
11、针对额定电流较大的直流断路器为了提高短路保护分断水平将内部主回路分为多路并联支路的情况，对每一支路的分流器采样得到的直流电流信号分别进行差分放大调理，并由加法器单元将各支路的差分信号相加，然后经ad转换输出数字信号，并由数字隔离器将数字信号隔离输出至微处理器的串行通信口，最后由微处理器根据串行通信口接收的数据计算处理获得一次侧电流幅值。本技术技术方案具有采样电路较简单，成本较低的优点，克服了现有直流电流采样电路中常用的对每一支路分别采样、转换、隔离输出至微处理器计算处理，造成采样电路成本较高，电路较复杂的缺点。
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1.一种直流电流采样电路，待采样主回路的一段被分为N条并联的支路，每条支路中串接有1个分流器，其中，N为大于1的整数；其特征在于，所述直流电流采样电路包括：与各条支路中的分流器一一对应且同向连接的N个差分放大单元，用于将所述N个差分放大单元的输出信号进行相加处理的加法器单元，以及用于将加法器单元输出信号进行AD转换并数字隔离输出的AD转换/数字隔离单元。
2.如权利要求1所述直流电流采样电路，其特征在于，所述差分放大单元包括依次连接的限幅电路、共模及差模滤波电路、差分运算放大电路。
3.如权利要求2所述直流电流采样电路，其特征在于，所述差分放大单元还包括去耦电路。
4.如权利要求3所述直流电流采样电路，其特征在于，所述差分放大单元包括双二极管限幅电路、第一～第三电阻、第一～第五电容、差分运算放大器；第一电阻的一端同时连接分流器的一个输出端、双二极管限幅电路的一极，第二电阻的一端同时连接分流器的另一个输出端、双二极管限幅电路的另一极，第一电阻的另一端同时连接第一电容的一端、第二电容的一端、差分运算放大器的一个输入端，第二电阻的另一端同时连接第二电
5.一种直流断路器，包括至少一个直流电流采样电路，其特征在于，所述直流电流采样电路为如权利要求1～4任一项所述直流电流采样电路。
6.如权利要求5所述直流断路器，其特征在于，包括两个分别用于对电源进线端和电源出线端的主回路电流进行采样的所述直流电流采样电路。
...【技术特征摘要】
1.一种直流电流采样电路，待采样主回路的一段被分为n条并联的支路，每条支路中串接有1个分流器，其中，n为大于1的整数；其特征在于，所述直流电流采样电路包括：与各条支路中的分流器一一对应且同向连接的n个差分放大单元，用于将所述n个差分放大单元的输出信号进行相加处理的加法器单元，以及用于将加法器单元输出信号进行ad转换并数字隔离输出的ad转换/数字隔离单元。
2.如权利要求1所述直流电流采样电路，其特征在于，所述差分放大单元包括依次连接的限幅电路、共模及差模滤波电路、差分运算放大电路。
3.如权利要求2所述直流电流采样电路，其特征在于，所述差分放大单元还包括去耦电路。
4.如权利要求3所述直流电流采样电路，其特征在于，所述差分放大单元包括双二极管限幅电路、第一～第三电阻、第一～第五电容、差分运算放大器；第一电阻的一端同时连接分流器的一个输出...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷建强，周龙明，叶文杰，
申请(专利权)人：常熟开关制造有限公司原常熟开关厂，
类型：新型
国别省市：
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