專利名稱：隔離式直流高壓檢測方法及檢測電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種直流電壓檢測，更具體的說涉及一種隔離式直流高壓檢測方法及檢測電路。
背景技術：
目前，大量設備是由直流高壓電源驅動的，這些設備的正常運轉往往是在控制系統(tǒng)的控制下進行?？刂葡到y(tǒng)在控制這些設備時，需要監(jiān)視給設備提供能量的高壓驅動電源的電壓。當高壓電源電壓在正常范圍之內(nèi)時，控制系統(tǒng)才控制這些設備正常運行，若高壓電源電壓高于或低于正常范圍，控制系統(tǒng)會停止設備的運行，并發(fā)出報警信息。在這一過程 中，直流高壓檢測方法對于控制系統(tǒng)的可靠控制至關重要。直流高壓檢測環(huán)節(jié)首先要保證檢測信號的正確性；另外，直流高壓檢測環(huán)節(jié)一側連接高壓設備，另一側連接低電壓的控制系統(tǒng)，為保證控制系統(tǒng)的安全，它必須具有良好的高、低壓側的電氣隔離特性；再者，直流高壓檢測環(huán)節(jié)應該結構簡單，以節(jié)約生產(chǎn)成本?，F(xiàn)有的直流高壓檢測方法及檢測電路，常用的一種是經(jīng)分壓電路按比例轉變?yōu)榈碗妷汉笏腿氡容^器與參考信號進行比較以達到高壓檢測的目的。這種直流高壓檢測方法的缺點是高、低壓側必須共地，無法實現(xiàn)高、低壓側間良好的電氣隔離特性?，F(xiàn)有技術中還有一種直流高壓檢測方法采用光電或磁隔離方式來實現(xiàn)高、低壓側間的電氣隔離。這種檢測方法雖然能達到高、低壓側間的電氣隔離，但其結構都比較復雜，生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有直流高壓檢測方法及檢測電路不具有良好電氣隔離特性、結構復雜和生產(chǎn)成本高的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種隔離式直流高壓檢測方法及檢測電路，具有良好的電氣隔離性能、結構簡單和生產(chǎn)成本低的特點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下
一種隔離式直流高壓檢測方法，其特征在于采用電阻分壓電路、光電耦合器以及對檢測信號進行調(diào)理的信號調(diào)理電路組成隔離式直流高壓檢測電路。本發(fā)明還提供一種隔離式直流高壓檢測電路，其特征在于采用電阻分壓電路、光電耦合器以及對檢測信號進行調(diào)理的信號調(diào)理電路組成。所述的電阻分壓電路由耐高壓電阻Rl和可調(diào)電阻R2串聯(lián)而成。所述的耐高壓電阻Rl至少由一個構成。所述的耐高壓電阻Rl和可調(diào)電阻R2串聯(lián)后連接到被測高壓電路的正、負極兩端。所述可調(diào)電阻R2上的分壓作為光電耦合器的輸入。所述的光電耦合器的正負兩個輸入端中，正極端連接到R2的高電位端，負極端連接到R2的低電位端。所述光電耦合器可以是普通光電耦合器，也可以是低輸入電流高增益光電耦合器。所述的光電耦合器輸出端與信號調(diào)理電路輸入端連接。本發(fā)明的工作原理是當高壓側電壓低于額定值時，可調(diào)電阻R2上的分壓較低，流過光電耦合器輸入二極管的電流較小，二極管不發(fā)光或發(fā)光強度太弱不足以使光電耦合器中的光敏器件飽和導通，光電耦合器兩輸出端斷開；當高壓側電壓高于額定值時，可調(diào)電阻R2上的分壓較高，流過光電耦合器輸入二極管的電流較大，二極管的發(fā)光強度足夠強時，光電I禹合器中的光敏器件飽和導通，光電I禹合器兩輸出端閉合，兩輸出端的電位基本一致。光電耦合器兩個輸出端的斷開與閉合兩種狀態(tài)，在信號調(diào)理電路的作用下轉換為高、低兩種不同的輸出電平，從而達到檢測的目的。與現(xiàn)有直流高壓檢測方法相比，本發(fā)明具有的有益效果是
一、本發(fā)明提供的隔離式直流高壓檢測方法及檢測電路，采用電阻分壓電路、光電耦合器以及對檢測信號進行調(diào)理的信號調(diào)理電路組成隔離式直流高壓檢測電路。電阻分壓電路 由耐聞壓電阻Rl和可調(diào)電阻R2串聯(lián)而成；聞壓電阻Rl和可調(diào)電阻R2串聯(lián)后連接到被測高壓的正、負極兩端；普通可調(diào)電阻R2上的分壓作為光電耦合器的輸入。高、低壓側間具有耐高壓電阻Rl和光電耦合器，實現(xiàn)了雙重隔離功能；高、低壓側間沒有任何的電氣連接，能充分保證低壓側控制系統(tǒng)的安全工作。二、本發(fā)明提供的隔離式直流高壓檢測方法及檢測電路，僅由光電耦合器及若干電阻組成，因此結構簡單，而且所采用的元器件皆為常用元器件，生產(chǎn)成本低。三、調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R2的阻值可以方便的調(diào)整高壓額定值的大小，可適用于不同直流高壓電路檢測。


圖I是本發(fā)明采用普通光電耦合器TLP521-1的一種實施電路結構圖。圖2是本發(fā)明米用低輸入電流高增益光電稱合器6N139的一種實施電路結構圖。圖3是光電耦合器TLP521-1輸入端二極管伏安特性圖。圖4是光電耦合器6N139輸入端二極管伏安特性圖。圖中標記1為電阻分壓電路；2為光電耦合器；3為信號調(diào)理電路。
具體實施例方式下面結合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的描述。實施例一如圖I所示，HV+、HV-分別為被測直流高電壓的正、負兩極，Vi為光電率禹合器輸入端電壓，Vo為輸出電壓信號。光電稱合器米用TLP521-1 ;電阻R2并聯(lián)于光電耦合器的兩輸入端1、2腳，然后與耐高壓隔離限流電阻Rl串聯(lián)后，連接于兩高壓電極之間構成分壓電路；光電耦合器輸出端3腳接低壓側地Vss ;光電耦合器輸出端4腳經(jīng)上拉電阻R4與低壓側電源Vcc連接；同時，光電耦合器輸出端4腳經(jīng)限流電阻R5接于信號輸出端；輸出信號經(jīng)濾波電容Cl與低壓側地Vss相連。直流高壓側，耐高壓電阻Rl及可調(diào)電阻R2串聯(lián)連接于兩高壓電極之間構成分壓電路。光電耦合器兩輸入端的電壓Vi為
權利要求
1.一種隔離式直流高壓檢測方法，其特征在于采用電阻分壓電路、光電耦合器以及對檢測信號進行調(diào)理的信號調(diào)理電路組成隔離式直流高壓檢測電路。
2.根據(jù)權利要求I所述的隔離式直流高壓檢測方法，其特征在于所述電阻分壓電路由耐高壓電阻Rl和可調(diào)電阻R2串聯(lián)而成。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的隔離式直流高壓檢測方法，其特征在于所述耐高壓電阻Rl至少由一個構成。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的隔離式直流高壓檢測方法，其特征在于所述的耐高壓電阻Rl和可調(diào)電阻R2串聯(lián)后連接到被測高壓電路的正、負極兩端。
5.根據(jù)權利要求I所述的隔離式直流高壓檢測方法，其特征在于所述可調(diào)電阻R2上的分壓作為光電稱合器的輸入。
6.根據(jù)權利要求I或5所述的隔離式直流高壓檢測方法，其特征在于所述的光電耦合器的正負兩個輸入端中，正極端連接到可調(diào)電阻R2的高電位端，負極端連接到可調(diào)電阻R2的低電位端。
7.根據(jù)權利要求6所述的隔離式直流高壓檢測方法，其特征在于所述光電耦合器為低輸入電流高增益光電稱合器。
8.根據(jù)權利要求I所述的隔離式直流高壓檢測方法，其特征在于所述的光電耦合器輸出端與信號調(diào)理電路輸入端連接。
9.一種隔離式直流高壓檢測電路，其特征在于采用電阻分壓電路、光電耦合器以及對檢測信號進行調(diào)理的信號調(diào)理電路組成。
10.根據(jù)權利要求9所述一種隔離式直流高壓檢測電路，其特征在于電阻分壓電路由耐聞壓電阻Rl和可調(diào)電阻R2串聯(lián)而成；所述的耐聞壓電阻Rl和可調(diào)電阻R2串聯(lián)后連接到被測高壓電路的正、負極兩端；所述可調(diào)電阻R2上的分壓作為光電耦合器的輸入；所述的光電耦合器的正負兩個輸入端中，正極端連接到可調(diào)電阻R2的高電位端，負極端連接到可調(diào)電阻R2的低電位端；所述的光電耦合器輸出端與信號調(diào)理電路輸入端連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種隔離式直流高壓檢測方法及檢測電路，以解決現(xiàn)有檢測方法及檢測電路不具有良好電氣隔離特性、結構復雜和生產(chǎn)成本高的問題。本發(fā)明隔離式直流高壓檢測方法及檢測電路，采用電阻分壓電路、光電耦合器以及對檢測信號進行調(diào)理的信號調(diào)理電路組成隔離式直流高壓檢測電路。本發(fā)明在保證直流高電壓可靠檢測的基礎上，既能既能保證高、低壓側良好的電氣隔離性能，又能降低檢測電路的復雜性從而節(jié)約生產(chǎn)成本。
文檔編號G01R19/00GK102749501SQ20121026985
公開日2012年10月24日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權日2012年8月1日
發(fā)明者劉曉云, 王振松, 陳武凡 申請人:電子科技大學