CN201869185U

CN201869185U - 一种用于风力发电控制***的隔离器

Info

Publication number: CN201869185U
Application number: CN2010206527699U
Authority: CN
Inventors: 徐鸿; 张宇行; 苗强
Original assignee: CHENGDU FORWARD TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Chengdu Fute Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2020-12-10

Abstract

本实用新型公开了一种用于风力发电控制***的隔离器，它分为输入和输出两部分，其输入部分由信号放大器、稳压元器件、线性光电隔离元件和取样电阻组成，稳压元器件由稳压二极管（D2）和电压基准源（IC1）构成，线性光电隔离元件由线性光电耦合器（IC2）和运算放大器（IC3）构成，它充分利用了线性光电隔离元件本身的高耐压特性，又不需要给输入端提供额外的辅助电源，从而避免了辅助电源对隔离器造成的干扰、减少了故障点，同时本实用新型的输入和输出信号频率响应快、带负载能力强、隔离耐压高。使用时，只需在本实用新型的输入端接入***采集到的直流电源，便能输出不同的电流或电压隔离信号，完全能满足风力发电控制***的需要。

Description

一种用于风力发电控制***的隔离器

技术领域

本实用新型涉及一种使用在电力控制***中的隔离器，尤其是一种使用在风力发电控制***中的信号隔离器，属于电子器件技术领域。

背景技术

在电力控制***中，需要用到各种自动化仪表、控制器件和执行机构，它们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、微安级的小信号，又有几十伏，数安培的大信号；既有低频直流信号，也有高频脉冲信号等等，组成***后往往发现在仪表和设备之间信号传输互相干扰，造成***不稳定甚至误动作。出现这种情况除了电磁干扰影响外，还有一个十分重要的因素就是由于仪表和设备之间的信号参考点之间存在电势差，因而形成“接地环路”，造成信号在传输过程中失真。为了保证***稳定和可靠的运行，最常用的就是使用隔离器来断开接地环路，隔离***中的干扰信号。隔离器是一种采用线性光耦隔离原理，将输入信号进行转换输出，实现输入、输出和工作电源三者相互隔离的电子器件。现有技术的隔离器，通常采用磁隔离或有源隔离方式，磁隔离方式的不足之处是输入和输出信号频率响应慢、带负载能力差、隔离耐压低；而有源隔离方式的缺点是需要给输入端和输出端分别供电，供电电源容易对隔离器的输入部分产生干扰，从而影响隔离器的性能，并降低其隔离耐压。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述不足，本实用新型提出一种用于风力发电控制***的隔离器，它分为输入和输出两部分，其输入部分由信号放大器、稳压元器件、线性光电隔离元件和取样电阻组成，稳压元器件由稳压二极管和电压基准源构成，线性光电隔离元件由线性光电耦合器和运算放大器构成，它充分利用了线性光电隔离元件本身的高耐压特性，又不需要给输入端提供额外的辅助电源，从而避免了辅助电源对隔离器造成的干扰、减少了故障点，同时本实用新型的输入和输出信号频率响应快、带负载能力强、隔离耐压高。使用时，只需在本实用新型的输入端接入***采集到的直流电源，便能输出不同的电流或电压隔离信号，完全能满足风力发电控制***的需要。

本实用新型解决其技术问题，所采用的技术方案是：一种用于风力发电控制***的隔离器，它分为输入和输出两部分，其输入部分由信号放大器、稳压元器件、线性光电隔离元件和取样电阻组成，其结构特点为：稳压元器件由稳压二极管和电压基准源构成，线性光电隔离元件由线性光电耦合器和运算放大器构成，在输入部分的正端连接电压基准源和稳压二极管，通过该稳压二极管向电压基准源供电，该电压基准源又分别连接线性光电耦合器和运算放大器，电压基准源同时给线性光电耦合器和运算放大器供电，在输入部分的负端并联两个阻值不大于20欧姆的取样电阻，取样电阻产生的取样信号通过运算放大器和电容组成的积分电路来控制三极管导通电阻的大小，通过三极管导通电阻大小来调整线性光耦的第1、2脚的发射电流，该发射电流被线性光耦的第3、4脚和第5、6脚同时按相应比例进行接收和放大，线性光耦的第3、4脚连接运算放大器，该线性光耦的第3、4脚接收的电流闭环反馈到运算放大器，以恒定线性光耦的第1、2脚的发射电流；线性光耦的第5、6脚连接输出部分的电阻、电容和运算放大器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于本实用新型在输入端连接有稳压二极管和电压基准源，能够始终为后续电路提供基准电压，该电路替代了现有技术在输入端额外采用的辅助电源，从而实现了输入无源结构。本实用新型设置的两个并联的取样电阻均采用低阻值电阻，两个电阻的阻值均不大于20欧姆，有效的减少了电路中的干扰信号，其采样精度高、适用范围广、能耗低。本实用新型线性光耦IC2的3、4脚接收的电流能够闭环反馈给运算放大器，其有益效果是可以始终快速恒定线性光耦IC2的1、2脚的发射电流，从而加快了线性光耦的响应时间，提高了输出电流的稳定性和输入/输出的线性度。同时，由于本实用新型的线性光电耦合器不需要连接外界的辅助输入电源，能提高线性光电隔离元件自身的隔离耐压。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的第一种具体实施方式为：一种用于风力发电控制***的隔离器，它分为输入INPUT和输出OUTPUT两部分，在输入部分INPUT的正端I+和负端I—之间连接双瞬态抑制二极管D1，以防止输入电流瞬变；正端I+连接稳压二极管D2和电压基准源IC1，通过稳压二极管D2给电压基准源IC1供电，电压基准源IC1又分别连接线性光电耦合器IC2和运算放大器IC3，电压基准源IC1同时给线性光电耦合器IC2和运算放大器IC3供电，在输入部分INPUT的负端I-连接取样电阻R5和R6，取样电阻R5和R6并联，R5和R6的阻值均为18欧姆，取样电阻R5和R6两头分别连接电阻R4、R7，将取样信号通过运算放大器IC3和电容C5组成的积分电路来控制三极管VT1导通电阻的大小，通过三极管VT1导通电阻大小来调整线性光耦IC2的1、2脚的发射电流，该发射电流被线性光耦IC2的3、4脚和5、6脚同时按相应比例进行接收和放大，线性光耦IC2的3、4脚连接运算放大器IC3，该线性光耦IC2的3、4脚接收的电流闭环反馈到运算放大器IC3，以恒定线性光耦IC2的1、2脚的发射电流。

在输出部分OUTPUT：由用户提供稳定的辅助电源+24VDC，经电解电容C3、电容C2滤波，为运算放大器IC4和电压转电流模块U1供电，线性光耦IC2的5、6脚连接输出部分OUTPUT的电阻R2、电容C4、运算放大器IC4，构成输出端的电流放大电路。放大倍数由电阻R2的阻值大小决定；电阻R3和电位器RP1形成分压后连接电压转电流模块U1，可以将输出信号任意调整为所需的电压或电流信号。

Claims

1.一种用于风力发电控制***的隔离器，分为输入和输出两部分，其输入部分由信号放大器、稳压元器件、线性光电隔离元件和取样电阻组成，其特征在于：稳压元器件由稳压二极管（D2）和电压基准源（IC1）构成，线性光电隔离元件由线性光电耦合器（IC2）和运算放大器（IC3）构成，在输入部分（INPUT）的正端（I+）连接电压基准源（IC1）和稳压二极管（D2），通过稳压二极管（D2）给电压基准源（IC1）供电，电压基准源（IC1）又分别连接线性光电耦合器（IC2）和运算放大器（IC3），电压基准源（IC1）同时给线性光电耦合器（IC2）和运算放大器（IC3）供电，在输入部分（INPUT）的负端（I—）并联两个阻值均不大于20欧姆的取样电阻（R5、R6），取样电阻（R5、R6）产生的取样信号通过运算放大器（IC3）和电容（C5）组成的积分电路来控制三极管（VT1）导通电阻的大小，通过三极管（VT1）导通电阻大小来调整线性光耦（IC2）第1、2脚的发射电流，该发射电流被线性光耦（IC2）的第3、4脚和第5、6脚同时按相应比例进行接收和放大，线性光耦（IC2）的第3、4脚连接运算放大器（IC3），线性光耦（IC2）的第3、4脚接收的电流闭环反馈到运算放大器（IC3），以恒定线性光耦（IC2）第1、2脚的发射电流；线性光耦（IC2）的第5、6脚连接输出部分（OUTPUT）的电阻（R2）、电容（C4）和运算放大器（IC4）。