具有電能采樣差分放大電路的微處理器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有電能采樣差分放大電路的微處理器?；ジ衅鬏敵龅碾妷盒盘?hào)分別通過(guò)由第一、二、三、四電阻和第一集成運(yùn)放組成第一反比例放大電路；以及由第六、七、八、十二電阻和第二集成運(yùn)放組成第二反比例放大電路得到的差模信號(hào)與共模信號(hào)，又分別通過(guò)第五電阻、第一電容和第九電阻、第二電容輸入到電能芯片，電能芯片將處理得到的信號(hào)給微處理器；互感器二次側(cè)的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)第十、十一電阻分壓后，此電壓信號(hào)經(jīng)第十三、十四、十五、十六、十七電阻和第三集成運(yùn)放組成的放大電路，得到放大信號(hào)，再經(jīng)第十六電阻、第三電容和第四集成運(yùn)放組成的電壓跟隨電路可進(jìn)入微處理器。本發(fā)明運(yùn)用到產(chǎn)品中，節(jié)約產(chǎn)品成本又提高控制器保護(hù)精度。
【專利說(shuō)明】
具有電能采樣差分放大電路的微處理器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于一種低壓電器微處理器，特別是涉及一種具有電能采樣差分放大電路的微處理器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著低壓電器發(fā)展到智能化時(shí)代，對(duì)于低壓保護(hù)電器要求越來(lái)越高，已經(jīng)不僅限于電流保護(hù)和剩余電流保護(hù)，還要有電能參數(shù)的電壓、功率因數(shù)、頻率、有功功率、無(wú)功功率的測(cè)量、通訊、諧波分析等功能?，F(xiàn)行智能控制器實(shí)現(xiàn)電能參數(shù)測(cè)量和四段保護(hù)則是經(jīng)過(guò)一路信號(hào)處理給微處理器，再由微處理器進(jìn)行計(jì)算，處理。微處理器既要實(shí)現(xiàn)基本的過(guò)電流保護(hù)和剩余電流保護(hù)，還有實(shí)現(xiàn)電能參數(shù)的運(yùn)算、處理、比較、判斷。這樣就會(huì)影響微處理器的運(yùn)行速度，運(yùn)行速度降低就會(huì)使低壓控制器的保護(hù)精度降低。保護(hù)精度降低就會(huì)使低壓斷路器在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力大大降低。如果降低對(duì)微處理器的影響，那就需要選用高等級(jí)的微處理器，這樣就會(huì)提高低壓電器的成本，同時(shí)也可能導(dǎo)致微處理器的外形尺寸增大，這樣就不便于安裝。高等級(jí)的微處理器對(duì)編程人員的水平也有一定的要求，這樣就會(huì)提高人工成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種差分采樣電路與電能芯片一起來(lái)實(shí)現(xiàn)電能電網(wǎng)參數(shù)的采樣、計(jì)算、測(cè)量的具有電能采樣差分放大電路的微處理器。
[0004]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:互感器(Tl)二次側(cè)出線端的一端接第二電阻(R2)的一端，所述第二電阻(R2)的另一端接第一集成運(yùn)放(Ul)的負(fù)向輸入端，同時(shí)與第三電阻(R3)的一端連接，所述第三電阻(R3)的另一端與所述第一集成運(yùn)放(Ul)的輸出端連接，同時(shí)與第四電阻(R4)的一端連接，所述第四電阻(R4)的另一端與第一電容(Cl)和第五電阻(R5)—端一起連接，所述第一電容(Cl)的另一端接地;所述第五電阻(R5)的另一端接電能芯片(U5);所述第一集成運(yùn)放(Ul)的正向輸入端接第一電阻(Rl)的一端，所述第一電阻(Rl)的另一端接地;第六電阻(R6)的一端接地，所述第六電阻(R6)另一端接第二集成運(yùn)放(U2)的正向輸入端;所述第二集成運(yùn)放(U2)的負(fù)向輸入端接第七電阻(R7)的一端，同時(shí)接第十二電阻(R12)的一端，所述第七電阻(R7)的另一端接所述互感器(Tl) 二次側(cè)的另一端;所述第十二電阻(R12)的另一端接所述第二集成運(yùn)放(U2)的輸出端，同時(shí)接第八電阻(R8)的一端，所述接第八電阻(R8)的另一端與第二電容(C2)的一端和第九電阻(R9)的一端相接;所述第二電容(C2)的另一端接地，所述第九電阻(R9)的另一端接所述電能芯片(U5)，所述電能芯片(U5)與微處理器(U6)相接。
[0005]第十一電阻(Rll)的一端接所述互感器(Tl)二次側(cè)的一端，所述第十一電阻(Rll)的另一端接第十電阻(RlO)和第十四電阻(R14)的一端;所述第十電阻(RlO)的另一端接所述互感器(Tl) 二次側(cè)的另一端;所述第十四電阻(R14)的另一端接第三集成運(yùn)放(U3)的正向輸入端，同時(shí)接第十三電阻(R13)的一端，所述第十三電阻(R13)的另一端接地;第十五電阻(R15)的一端接所述互感器(Tl)的二次側(cè)的另一端，所述第十五電阻(R15)的另一端接第十六電阻(R16)和第十七電阻(R17)的一端并與所述第三集成運(yùn)放(U3)的負(fù)向輸入端相接；所述第十六電阻(R16)的另一端接地;所述第十七電阻(R17)的另一端接所述第三集成運(yùn)放(U3)的輸出端，同時(shí)與第十八電阻(Rl 8)相接，所述第十八電阻(Rl 8)的另一端接第三電容(C3)的一端并和第四集成運(yùn)放(U4)的正向輸入端相接，所述第三電容(C3)的另一端接地；所述第四集成運(yùn)放(U4)反向輸入端與輸出端相連接，并接所述微處理器(U6)。
[0006]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:由于是采用兩路信號(hào)處理，一路為基本保護(hù)信號(hào)、一路為電能參數(shù)信號(hào)。其中經(jīng)過(guò)差分放大電路處理電壓信號(hào)，由電能芯片進(jìn)行處理、計(jì)算。電能芯片將處理好的各項(xiàng)電參數(shù)的信號(hào)給微處理器，微處理器只進(jìn)行判斷、顯示、驅(qū)動(dòng)等操作。完全不會(huì)影響微處理器的運(yùn)行速度，這樣基本保護(hù)功能可以可靠的實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明運(yùn)用到產(chǎn)品中，即節(jié)約產(chǎn)品成本，又提高控制器保護(hù)精度。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下:
[0009]如圖1所示:互感器Tl 二次側(cè)出線端接電阻R2的一端，電阻R2的另一端接集成運(yùn)放Ul的負(fù)向輸入端，同時(shí)與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端與集成運(yùn)放Ul的輸出端連接，同時(shí)與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端與電容CI和電阻R5的一端連接，電容CI的一端接地；電阻R5的另一端接電能芯片U5 ο集成運(yùn)放Ul的正向輸入端接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端接地。電阻R6的一端接地，電阻R6另一端接集成運(yùn)放U2的正向輸入端;集成運(yùn)放U2的負(fù)向輸入端接電阻R7的一端，同時(shí)接電阻R12的一端，電阻R7的另一端接互感器二次側(cè)的另一端；電阻R12的另一端接集成運(yùn)放U2的輸出端，同時(shí)接電阻R8的一端，電阻R8的另一端與電容C2的一端和電阻R9的一端相接；電容C2的另一端接地，電阻R9的另一端接U5電能芯片，電能芯片U5與微處理器U6相接。
[0010]電阻Rll的一端接互感器Tl二次側(cè)，電阻Rll的另一端接電阻RlO和R14的一端；電阻RlO的另一端接互感器二次側(cè)的另一端；電阻R14的另一端接集成運(yùn)放U3的正向輸入端，同時(shí)接電阻R13的一端，電阻R13的另一端接地。電阻R15的一端接互感器Tl的二次側(cè)的另一端，電阻R15的另一端接電阻R16和電阻R17的一端；電阻R16的另一端接地；電阻R17的另一端接集成運(yùn)放U3的輸出端，同時(shí)與電阻R18的一端相接，電阻R18的另一端接電容C3的一端并和集成運(yùn)放U4的正向輸入端相接，電容C3的另一端接地;集成運(yùn)放U4反向輸入端與輸出端相連接，并接微處理器U6。
[0011]功能描述:互感器Tl輸出的電壓信號(hào)從電阻R2、電阻R7分別介入集成運(yùn)放Ul、U2;電阻Rl、電阻R2、電阻R3、電阻R4和集成運(yùn)放UI組成反比例放大電路；電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R12和集成運(yùn)放U2組成反比例放大電路;互感器二次側(cè)兩個(gè)出線端分別經(jīng)兩個(gè)反比例放大電路，得到的差模信號(hào)與共模信號(hào)分別電阻R5、電容Cl和電阻R9、電容C2得到電能芯片U5能夠識(shí)別的信號(hào)，電能芯片經(jīng)過(guò)運(yùn)算、處理得到頻率信號(hào)、功率因數(shù)、有功功率、無(wú)功功率信號(hào)給微處理器U6，微處理器經(jīng)過(guò)處理、判斷送去顯示或者驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了控制器的電能參數(shù)的測(cè)量和保護(hù)功能。
[0012]互感器Tl 二次側(cè)的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻R10、R11電阻分壓；分壓后電壓信號(hào)經(jīng)電阻R14、電阻R13、電阻R15、電阻R16、電阻R17和集成運(yùn)放U3組成的放大電路，得到放大信號(hào)，經(jīng)電阻R16、電容C3和集成運(yùn)放U4組成的電壓跟隨電路進(jìn)入微處理器U6。微處理器U6經(jīng)過(guò)處理和運(yùn)算實(shí)現(xiàn)原有的過(guò)電流保護(hù)和剩余電流保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有電能采樣差分放大電路的微處理器，其特征是:互感器(Tl) 二次側(cè)出線端的一端接第二電阻(R2)的一端，所述第二電阻(R2)的另一端接第一集成運(yùn)放(Ul)的負(fù)向輸入端，同時(shí)與第三電阻(R3)的一端連接，所述第三電阻(R3)的另一端與所述第一集成運(yùn)放(Ul)的輸出端連接，同時(shí)與第四電阻(R4)的一端連接，所述第四電阻(R4)的另一端與第一電容(Cl)和第五電阻(R5)—端一起連接，所述第一電容(Cl)的另一端接地;所述第五電阻(R5)的另一端接電能芯片(U5);所述第一集成運(yùn)放(Ul)的正向輸入端接第一電阻(Rl)的一端，所述第一電阻(Rl)的另一端接地;第六電阻(R6)的一端接地，所述第六電阻(R6)另一端接第二集成運(yùn)放(U2)的正向輸入端;所述第二集成運(yùn)放(U2)的負(fù)向輸入端接第七電阻(R7)的一端，同時(shí)接第十二電阻(R12)的一端，所述第七電阻(R7)的另一端接所述互感器(Tl) 二次側(cè)的另一端;所述第十二電阻(R12)的另一端接所述第二集成運(yùn)放(U2)的輸出端，同時(shí)接第八電阻(R8)的一端，所述接第八電阻(R8)的另一端與第二電容(C2)的一端和第九電阻(R9)的一端相接;所述第二電容(C2)的另一端接地，所述第九電阻(R9)的另一端接所述電能芯片(U5)，所述電能芯片(U5)與微處理器(U6)相接。 第十一電阻(Rll)的一端接所述互感器(Tl) 二次側(cè)的一端，所述第十一電阻(Rll)的另一端接第十電阻(RlO)和第十四電阻(R14)的一端;所述第十電阻(RlO)的另一端接所述互感器(Tl) 二次側(cè)的另一端;所述第十四電阻(R14)的另一端接第三集成運(yùn)放(U3)的正向輸入端，同時(shí)接第十三電阻(R13)的一端，所述第十三電阻(R13)的另一端接地；第十五電阻(R15)的一端接所述互感器(Tl)的二次側(cè)的另一端，所述第十五電阻(R15)的另一端接第十六電阻(R16)和第十七電阻(R17)的一端并與所述第三集成運(yùn)放(U3)的負(fù)向輸入端相接;所述第十六電阻(R16)的另一端接地;所述第十七電阻(R17)的另一端接所述第三集成運(yùn)放(U3)的輸出端，同時(shí)與第十八電阻(Rl 8)相接，所述第十八電阻(Rl 8)的另一端接第三電容(C3)的一端并和第四集成運(yùn)放(U4)的正向輸入端相接，所述第三電容(C3)的另一端接地；所述第四集成運(yùn)放(U4)反向輸入端與輸出端相連接，并接所述微處理器(U6)。
【文檔編號(hào)】G05F1/569GK106094964SQ201610701216
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月19日
【發(fā)明人】陳浩, 劉蕾
【申請(qǐng)人】天津市百利電氣有限公司