专利名称：基于apcl-c784的10kv电压隔离采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于ー种エ业自动控制技术，具体涉及ー种エ业现场用的基于APCL-C784的IOKV电压隔离采集装置。
背景技术：
在现在エ业现场，经常会用到IOKV高压用电设备，例如在使用高压电动机场合，为了节能都会用到电高压变频器，高压变频器需要对IOKV线电压进行采集，实现对变频器控制和调整。现在的エ业现场对IOKV线电压采集一般是使用几种方式进行1、电阻分压的方式，该方式优点是成本便宜，但缺点是无法实现输入侧和输出侧隔离，容易受到エ业现场 的强电磁干扰；2、使用隔离变压器，优点是实现输入侧和输出侧隔离，抗干扰好，但缺点是要使用高压互感器成本很高；3、使用霍尔传感器，优点是实现输入和输出隔离，抗干扰好，但缺点是要使用高压互感器，其成本也很高。如何把上述的电压采集方法综合起来，设计ー种能够实现采集精度高、抗干扰性好，并且真正实现输入输出的信号和电源隔离，并且能大幅度的降低设计成本，始终是研发设计追求的目标。
发明内容本实用新型专利的发明目的就是为了提高高压变频器的IOKV电压信号采集的准确性和稳定性，真正实现输入输出的信号和电源隔离，提高高压变频器控制系统抗干扰能力，降低高压变频器的电压采集设计成本。为了实现上述目的，本实用新型的设计方案是一种基于APCL-C784的IOKV电压隔离采集装置是由电阻分压电路、信号隔离电路、信号放大调理电路、输入侧电源和输出侧电源组成的，其特征是电阻分压电路与信号隔离电路电信号连接，信号隔离电路与信号放大调理电路电信号连接，输出侧电源给输入侧电源和信号隔离电路的输出端供电，输入侧电源给信号隔离电路的输入端供电。本实用新型设计原理是把高压变频器エ业现场具有强电磁干扰的线电压为10KV，相电压为5774V的交流高压电，通过电阻分压电路的分压方式压缩为±250mV的交流电压信号，送到信号隔离电路并通过ACPL-C784芯片进行信号隔离，输出信号通过信号放大调理电路把输入端的±250mV交流电压信号，转换为±5V的交流信号，从而实现了 IOKV高压电的隔离采集。所述的信号隔离电路ACPL-C784芯片两侧的供电电源是这样实现的输出侧电源使用土 15V电源，其中一路供给输入侧电源，另一路通过LM7805转换为5V供给信号隔离电路的ACPL-C784芯片输出端；输入侧电源把±15V电源电压通过DC-DC模块转换为5V电源后供给信号隔离电路ACPL-C784芯片的输入端。本实用新型对IOKV电压的采集精度高、抗干扰性好，并且实现了使输入输出的信号和电源隔离。

[0007]图I为本实用新型的电路原理图；图2为本实用新型的组成示意框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进ー步的详细说明如附图I和附图2所示一种基于APCL-C784的IOKV电压隔离采集装置是由电阻分压电路、信号隔离电路、信号放大调理电路、输入侧电源和输出侧电源组成，电阻分压电路与信号隔离电路电信号连接，信号隔离电路与信号放大调理电路电信号连接，输出侧电源给输入侧电源和信号隔离电路的输出端供电，输入侧电源给信号隔离电路的输入端供电。本实用新型设计原理是把高压变频器エ业现场具有强电磁干扰的线电压为10KV，相电压为5774V的交流高压电，通过电阻分压电路的分压方式压缩为±250mV的交流电压信号，送 到信号隔离电路并通过ACPL-C784芯片进行信号隔离，输出信号通过信号放大调理电路把输入端的±250mV交流电压信号，转换为±5V的交流信号，从而实现了 IOKV高压电的隔离采集。所述的信号隔离电路ACPL-C784芯片两侧的供电电源是这样实现的输出侧电源使用±15V电源，其中一路供给输入侧电源，另一路通过LM7805转换为5V供给信号隔离电路的ACPL-C784芯片输出端；输入侧电源把±15V电源电压通过DC-DC模块转换为5V电源后供给信号隔离电路ACPL-C784芯片的输入端。从而实现输入和输出侧电源和地隔离，避免了エ业现场有强电磁干扰的地线进入到电压采集装置，滤除了干扰，提高了输出侧系统的稳定性。该专利信号隔离电路使用的芯片ACPL-C784是美国生产的，该芯片为线性光藕，价格非常便宜，但线性度非常好，输入隔离线电压可以达到10KV，相电压近6KV，信号隔离电路芯片输出侧的信号放大调理使用运算放大器LM318进行信号放大调理。具体实施例如图I所示，电阻R1-R20为20个IOM的电阻串联，串联后的阻值为200M，串联后的电阻与ー个5. IK的电阻R21串联，组成电阻分压电路，分压信号为线电压为IOKV的A相交流电，其相电压为交流5774V。电阻R21两端电压应为_250mV +250mV之间以正弦规律变化的交流信号，在ACPL-C784芯片输入范围之内，电容C9用以滤除高频干扰信号，以正弦规律变化的交流信号经过ACPL-C784芯片隔离传输变为_208mV +208mV后输出，经过信号放大调理电路的LM318的放大调整，转换为-5V—+5V信号。电容C4和ClO起滤波作用，稳压模块LM7805把15V电源转换为5V电源，给信号隔离电路的芯片ACPL-C784输出侧使用。由于输入侧与输出侧电源和地都要隔离，电路中设计了ー个DC-DC模块,输入为15V,输出为5V，为信号隔离电路ACPL-C784芯片输入侧提供电源。该装置实现了线电压为IOKV的电压信号的采集，完全隔离的输出-5V—+5V的信号，可以方便的进行信号转换，提高了采集系统的抗干扰性能。信号隔离电路中的ACPL-C784芯片和分压电阻体积小，价格都很便宜，所以该装置相对于以前的使用互感器采集高电压方式来说体积要减小很多，价格方面要便宜很多。
权利要求1.一种基于APCL-C784的IOKV电压隔离采集装置是由电阻分压电路、信号隔离电路、信号放大调理电路、输入侧电源和输出侧电源组成，其特征是电阻分压电路与信号隔离电路电信号连接，信号隔离电路与信号放大调理电路电信号连接，输出侧电源给输入侧电源和信号隔离电路的输出端供电，输入侧电源给信号隔离电路的输入端供电。
2.根据权利要求I所述的一种基于APCL-C784的IOKV电压隔离采集装置，其特征在于信号隔离电路所用的芯片为APCL-C784型。
专利摘要本实用新型专利的发明目的就是为了提高高压变频器的10KV电压信号采集的准确性和稳定性，实现输入输出的信号和电源隔离。本装置是由电阻分压电路、信号隔离电路、信号放大调理电路、输入侧电源和输出侧电源组成的。其设计原理是把高压变频器工业现场具有强电磁干扰的10KV高压电，通过电阻分压电路的分压方式压缩为±250mV的交流电压信号，送到信号隔离电路并通过ACPL-C784芯片进行信号隔离，输出信号通过信号放大调理电路把输入端的±250mV交流电压信号，转换为±5V的交流信号，从而实现了10KV高压电的隔离采集。本装置对电压的采集精度高、抗干扰性好，并且实现了使输入输出的信号和电源隔离。
文档编号G01R19/00GK202404140SQ20112052989
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月18日 优先权日2011年12月18日
发明者于志亮, 刘春涛, 山茂泉, 张忠艳, 徐龙辉, 扬国伟, 王卓, 秦涛, 赵鹏, 顾春明 申请人:哈尔滨九洲电气股份有限公司