一種數(shù)字隔離式電網(wǎng)檢測器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)字隔離式電網(wǎng)檢測器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電源技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)中越來越廣泛地使用開關(guān)電源、UPS等電源設(shè)備。這些設(shè)備無一例外地要檢測主電路的電壓、電流信號。檢測電路是主電路與控制電路的接口，是電源設(shè)備必不可少的一個重要組成部分。
[0003]首先，現(xiàn)有電網(wǎng)檢測器缺乏必要的輸入濾波電路。在接入電網(wǎng)時，輸入波自身頻率具有低頻，高頻等一種或多種特性，應(yīng)該針對各個頻譜特性下的輸入波進(jìn)行一一測試，而現(xiàn)有電網(wǎng)檢測器只具有低通特性，當(dāng)輸入波只有中、高頻時無法檢測；輸入波附帶大量紊亂雜波，嚴(yán)重影響檢測精度與線性度；其次，發(fā)光二極管和光電二極管光耦，其傳輸精度有限且極大局限了檢測器工作頻率；發(fā)光二極管容易老化，影響檢測器壽命。除此之外，現(xiàn)有電網(wǎng)檢查器，要求一組光耦特性極度相似的光耦單元，工藝要求高，技術(shù)難以實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明目的在于提供一種數(shù)字隔離式電網(wǎng)檢測器，其旨在解決現(xiàn)有電網(wǎng)檢測器工作頻率受限，有雜波串?dāng)_，發(fā)光管容易老化，制作工藝要求過高，精度受限且不具有通用性等技術(shù)問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種數(shù)字隔離式電網(wǎng)檢測器，包括依次連接的濾波電路，具有可調(diào)的濾波工作頻率；輸入運(yùn)算放大電路，具有高速數(shù)字轉(zhuǎn)換效率和輸入放大功能；數(shù)字隔離器，具有隔離保護(hù)、降噪降低的功能；輸出運(yùn)算放大電路，具有輸出放大功能。
[0006]上述方案中，所述的濾波電路，包括低通濾波器:第一電阻，第一可調(diào)電容，第一可調(diào)電容的一端連接第一電阻，另一端接地；高通濾波器:第二電阻，第二可調(diào)電容，第二可調(diào)電容的一端連接第一電阻，另一端連接第二電阻；還包括具有反相閉環(huán)的電壓跟隨器:輸出端連接低通濾波器的輸出端，輸出端還連接同相輸入端，反相輸入端與高通濾波器的輸出端連接；低通濾波器和高通濾波器串聯(lián)。濾波電路具有可調(diào)電容的低通濾波器、高通濾波器，使得濾波頻率可調(diào)節(jié)，工作頻譜覆蓋低頻、中頻、高頻，工作期間濾波頻率具有單一特性；提供輸入波在單一頻譜特性下電壓、電流檢測環(huán)境；具備檢測不同頻率輸入波的功能，全面提升電網(wǎng)檢測器工作頻譜范圍；濾除與濾波頻率特性相異的雜波；精度與通用性顯著提升。
[0007]上述方案中，所述的輸入運(yùn)算放大電路，包括第一運(yùn)算放大器:同相輸入端連接濾波電路的輸出端，反相輸入端接有反饋；還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器:輸入端連接第一運(yùn)算放大器的輸出端。輸入波特性放大。
[0008]上述方案中，所述的數(shù)字隔離器，包括線圈器件:一次繞組連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端；噪聲減小單元:輸入端連接線圈器件的二次繞組；數(shù)模轉(zhuǎn)換器:輸入端連接噪聲減小單元的輸出端。所述的噪聲減小單元，包括輸出回路:串聯(lián)的線圈器件的二次繞組，第一開關(guān)，第二開關(guān)，施密特觸發(fā)器；用于短路線圈器件二次繞組的噪聲截斷回路:與線圈器件二次繞組并聯(lián)的第三開關(guān)，與第三開關(guān)串聯(lián)的第四開關(guān)；還包括控制開關(guān)導(dǎo)通和斷開的輸入反饋定時單元。實現(xiàn)隔離；輸入反饋定時單元具有自動導(dǎo)通或斷開各個開關(guān)的功能，其控制輸入導(dǎo)通時間，從而對過渡波形進(jìn)行截斷，濾出尾部噪聲，截取出有效波形；施密特觸發(fā)器具有對噪聲減小后的過渡波形進(jìn)行輸出波形重建的功能，實現(xiàn)完整、準(zhǔn)確、可靠的輸出。
[0009]上述方案中，所述的輸入反饋定時單元，包括第一比較器:高電平端連接線圈器件的二次繞組，低電平端連接分壓電阻；第二比較器:高電平端連接分壓電阻且低電平端連接線圈器件的二次繞組；RS觸發(fā)器:S端連接第一比較器的輸出端且R端連接第二比較器的輸出端；用于控制第一開關(guān)、第二開關(guān)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:輸入端連接RS觸發(fā)器Q端；用于控制第三開關(guān)、第四開關(guān)的反相器:輸入端連接單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端。RS觸發(fā)器、第一比較器、第二比較器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有輸入同步定時功能，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器通過控制各個開關(guān)導(dǎo)通或者斷開，實現(xiàn)對線圈器件二次繞組輸入導(dǎo)通和短接。隔離后波形不通過任何電容電感濾波電路，截斷來自線圈隔離對波形產(chǎn)生的噪聲微擾，最大地保證被檢測波原始特性。
[0010]上述方案中，所述的輸出運(yùn)算放大電路，包括具有反相閉環(huán)的第二運(yùn)算放大器，同相輸入端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出端連接，輸出運(yùn)算放大電路的輸出端口包括第二運(yùn)算放大器的輸出端。輸入波特性二次放大并輸出，數(shù)、模轉(zhuǎn)換減弱雜波微擾，提高輸出精度。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明電路原理框圖；
圖2為本發(fā)明具體電路圖；
圖3為現(xiàn)有電網(wǎng)檢測器電路圖；
圖中:IN_GRID-電網(wǎng)接入，OUT_FLAG-輸出標(biāo)記，1-濾波電路，2-輸入運(yùn)算放大電路，3-數(shù)字隔離器，4-輸出運(yùn)算放大電路，5-低通濾波器，6-高通濾波器，7-電壓跟隨器，8-第一運(yùn)算放大器，9-模數(shù)轉(zhuǎn)換器，10-線圈器件，11-反饋定時單元，12-單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，13-第一比較器，14-第二比較器，15-RS觸發(fā)器，16-施密特觸發(fā)器，17-數(shù)模轉(zhuǎn)換器，18-第二運(yùn)算放大器，19-反相器，20-噪聲減小單元。
【具體實施方式】
[0012]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
圖1為本發(fā)明電路原理框圖，一種數(shù)字隔離式電網(wǎng)檢測器，包括依次連接的濾波電路I，具有可調(diào)的濾波工作頻率；輸入運(yùn)算放大電路2，具有高速數(shù)字轉(zhuǎn)換效率和輸入放大功能；數(shù)字隔離器3，具有隔離保護(hù)、降噪降低的功能；輸出運(yùn)算放大電路4，具有輸出放大功會K。
[0014]圖2為本發(fā)明具體電路圖，所述的濾波電路1，包括低通濾波器5:第一電阻R1，第一可調(diào)電容Cl，第一可調(diào)電容Cl的一端連接第一電阻R1，另一端接地；高通濾波器6:第二電阻R2，第二可調(diào)電容C2，第二可調(diào)電容C2的一端連接第一電阻Rl，另一端連接第二電阻R2 ;還包括具有反相閉環(huán)的電壓跟隨器7:輸出端連接低通濾波器5的輸出端，輸出端還連接同相輸入端，反相輸入端與高通濾波器6的輸出端連接；低通濾波器5和高通濾波器6串聯(lián)。
[0015]通過調(diào)試電容大小，使得整個濾波電路I體現(xiàn)出低通特性或高通特性或帶通特性或帶阻特性。
[0016]實施例1，當(dāng)輸入波為低頻