本實(shí)用新型涉及高壓設(shè)備的數(shù)據(jù)采集裝置,具體為一種用于電子式互感器的多路激光供電板。
背景技術(shù):
電子式互感器是電力系統(tǒng)中最重要的高壓設(shè)備之一。它被廣泛地應(yīng)用于繼電保護(hù)、系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、電力系統(tǒng)分析之中,而其電源部分是系統(tǒng)的核心之一,由于電子式電流互感器的數(shù)據(jù)采集部分安裝在高電位側(cè),并且完全是由電子線(xiàn)路構(gòu)成的,因此必須有相應(yīng)的電源提供給數(shù)據(jù)采集部分的電子線(xiàn)路,由于電流互感器的數(shù)據(jù)采集部分安裝于高壓側(cè),如果用電纜供電受到的電磁干擾會(huì)比較大,而且電纜連接到互感器的高壓側(cè)比較困難,于是激光電源供電取代傳統(tǒng)的電源成了一種趨勢(shì),激光電源供電容易實(shí)現(xiàn)電子式電流互感器的高壓側(cè)電源供給要求并且有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性和較高的可靠性。
目前現(xiàn)有的激光供電板是一路輸出的,不能滿(mǎn)足多個(gè)采集器供電的要求,且激光源使用5V供電,效率較低,激光源上散熱片較大,造成合并單元資源緊張。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種用于電子式互感器的多路激光供電板,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,模塊布局設(shè)計(jì)合理,能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)供電。
本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種用于電子式互感器的多路激光供電板,包括板卡,以及設(shè)置在板卡上的FPGA處理單元,電源芯片,數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DA,模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD,運(yùn)算放大器和多個(gè)用于給電子式互感器的采集器供電的激光源;所述的FPGA處理單元依次與數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DA和運(yùn)算放大器交互,運(yùn)算放大器的輸出分別連接每個(gè)激光源;FPGA處理單元與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD交互;每個(gè)激光源上分別設(shè)置有溫度傳感器,激光源的反饋端和溫度傳感器的輸出端分別連接模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD的輸入端;所述的電源芯片用于給FPGA處理單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD供電。
優(yōu)選的,數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DA采用AD568X系列。
優(yōu)選的,運(yùn)算放大器采用OPX177系列。
優(yōu)選的,還包括差分驅(qū)動(dòng)模塊,F(xiàn)PGA處理單元與差分驅(qū)動(dòng)模塊交互,差分驅(qū)動(dòng)模塊經(jīng)差分信號(hào)接口與上位機(jī)連接。
優(yōu)選的,模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD采用AD7606X系列。
優(yōu)選的,溫度傳感器采用TMP3X系列。
優(yōu)選的,電源芯片,F(xiàn)PGA處理單元,數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DA和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD從上往下依次排列在板卡橫向中間的右側(cè),多個(gè)長(zhǎng)條形激光器橫向放置且縱向排列在板卡橫向中間的左側(cè);多個(gè)激光源的上面分別通過(guò)導(dǎo)熱硅脂連接有散熱片,散熱片通過(guò)銅柱固定在板卡上。
優(yōu)選的,還包括固定在板卡一側(cè)的插座,設(shè)置在板卡另一側(cè)的光口接收器,指示燈和開(kāi)關(guān);開(kāi)關(guān)設(shè)置在接FPGA處理單元的供電端,光口接收器于激光源連接,指示燈與FPGA處理單元連接;插座上設(shè)置有給電源芯片和激光源分別進(jìn)行供電的5V和12V的供電接口。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置的FPGA處理單元和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DA對(duì)多路的激光供電進(jìn)行控制,并配合模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD對(duì)溫度信號(hào)和反饋信號(hào)進(jìn)行采集處理,將控制和反饋采集分路進(jìn)行,保證了控制的高效、準(zhǔn)確,穩(wěn)定性好,實(shí)現(xiàn)了對(duì)采集器多點(diǎn)供電的需求。
進(jìn)一步的,通過(guò)設(shè)置的12V供電接口,提高了激光源的工作效率,減小了散熱板的設(shè)置面積,結(jié)構(gòu)緊湊,布置合理。
進(jìn)一步的,將激光源和其他電路單元芯片分開(kāi)設(shè)置,避免了其散熱對(duì)其他電路的影響,提高了使用壽命。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)例中所述數(shù)模轉(zhuǎn)換時(shí)電路的結(jié)構(gòu)連接框圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)例中所述模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)電路的結(jié)構(gòu)連接框圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)例中所述供電板的模塊布置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明,所述是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而不是限定。
本實(shí)用新型一種用于電子式互感器的多路激光供電板,包括板卡,以及設(shè)置在板卡上的FPGA處理單元,數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DA,模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD,運(yùn)算放大器和激光源。本優(yōu)選實(shí)例中以三路激光供電為例。
如圖1所示,在進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換時(shí),F(xiàn)PGA處理單元設(shè)置相應(yīng)數(shù)字信號(hào)后送給數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DA轉(zhuǎn)化成模擬量再通過(guò)運(yùn)算放大器把模擬量進(jìn)行放大,驅(qū)動(dòng)三路激光器輸出相應(yīng)功率對(duì)采集器的供電。其中,數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DA采用AD568X系列,可以選取不同的精度。運(yùn)算放大器采用OPX177系列,輸出可以選擇1到4路。
如圖2所示,在進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí),在激光源工作的情況下,模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD采集三路激光源溫度傳感器的模擬信號(hào)和三路激光源的反饋信號(hào)轉(zhuǎn)并化成數(shù)字信號(hào)后送給FPGA處理單元,F(xiàn)PGA處理單元把各種數(shù)據(jù)通過(guò)差分驅(qū)動(dòng)模塊轉(zhuǎn)化為差分信號(hào)發(fā)送給主CPU,主CPU再通過(guò)以太網(wǎng)把數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī),進(jìn)行相應(yīng)的顯示。其中,模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD采用AD7606X系列,通道數(shù)目可以靈活配置。溫度傳感器采用TMP3X系列,可以測(cè)量-40℃至+125℃的任意溫度。
如圖3所示,電源芯片,F(xiàn)PGA處理單元,數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DA和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD從上往下依次排列在板卡橫向中間的右側(cè),運(yùn)算放大器在D/A芯片的右側(cè),48位插座在板卡的右側(cè)邊緣部分的中間,三個(gè)長(zhǎng)條形激光器橫向放置,縱向排列在板卡的中部和橫向中間的左側(cè),光口接收器,指示燈,開(kāi)關(guān)從上往下依次排放在板卡的左邊緣處,三路激光源的上面分別通過(guò)導(dǎo)熱硅脂附上散熱片,并通過(guò)銅柱固定,進(jìn)行散熱。其中,48位插座上設(shè)置有給板卡和激光源分別進(jìn)行供電的5V和12V的供電接口。開(kāi)關(guān)設(shè)置在接FPGA處理單元的供電端。