CN202600025U - Svg功率单元体直流电压检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种SVG功率单元体直流电压检测电路，包括依次连接的电阻分压电路、滤波电路、跟随电路以及压频转换电路，所述电阻分压电路将待检测的直流电压降低后，输入吸收电压信号中的高次谐波分量的滤波电路，在经跟随电路稳压后输入压频转换电路将电压转化成脉冲信号，该脉冲信号的频率与待检测的直流电压成正比，通过脉冲信号的频率反映直流电压的大小。本实用新型通过将被测量的直流电压转化为频率与电压幅值成正比的脉冲信号，通过脉冲信号的频率反映直流电压的大小，同时有效实现高压、低压隔离，具有良好的电压检测效果，而且制造工艺简单、制造成本低。

Description

SVG功率单元体直流电压检测电路

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种SVG功率单元体直流电压的检测电路。

背景技术

链式SVG(静止无功发生器)每相由若干相同的功率单元体串联而成，为维持成套装置稳定运行，必须对每一个功率单元体的直流电压进行实时采样。目前普遍采用的技术方案分为两种：1)采用霍尔传感器直接测量；2)电阻分压后经过线性光耦隔离。这两种技术手段均能将较高的直流电压转化为较低的直流电压，并能实现高低压有效隔离，但是霍尔传感器价格很高，不利于提高产品的竞争力；线性光耦的线性区间是分段的，且线性度受温湿度的影响较大，长期运行后线性度也容易发生变化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种SVG功率单元体直流电压检测电路，可以有效的实现高、低压隔离，具有良好的检验结果。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

一种SVG功率单元体直流电压检测电路，包括依次连接的电阻分压电路、滤波电路、跟随电路以及压频转换电路，所述电阻分压电路将待检测的直流电压降低后，输入吸收电压信号中的高次谐波分量的滤波电路，在经跟随电路稳压后输入压频转换电路将电压转化成脉冲信号。

依据上述本实用新型的方案，该电路将被测量的直流电压转化为频率与电压幅值成正比的脉冲信号，通过脉冲信号的频率反映直流电压的大小，同时有效实现高、低压隔离，具有良好的检测效果同时有效实现高压、低压隔离，具有良好的检测效果。

在其中一个实施例中，上述电阻分压电路包括由两个以上电阻串联连接构成的串联电阻，所述电阻分压电路的两个输入端分别为所述串联电阻的两端，且所述电阻分压电路的任意一个输入端接地，所述电阻分压电路的输出端设置在任意两个相邻电阻的串联中间点，这样输出电压等于输入电压(即待检测的电压)乘以输出端与地之间的电阻的阻值之和再除以所有串联连接的电阻的阻值之和，因为输出端与地之间的电阻的阻值之和小于所有串联电阻的阻值之和，因此，电阻分压电路将较高的输入电压降为了较低的输出电压。

在其中一个实施例中，上述滤波电路包括RC低通滤波电路，所述RC低通滤波电路包括与该RC低通滤波电路的输出端连接的电阻以及接地电容，电阻的另一端与该RC低通滤波电路的输入端连接，RC低通滤波电路可以很好的滤除直流电压信号中的高次谐波信号。

附图说明

图1为本实用新型实施例的SVG功率单元体直流电压检测电路的框图；

图2为本实用新型一具体示例的SVG功率单元体直流电压检测电路的电路图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型进行详细阐述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

参见图1所示，为本实用新型实施例的SVG功率单元体直流电压检测电路的框图，该实施例中的SVG功率单元体直流电压检测电路包括依次连接的电阻分压电路101、滤波电路102、跟随电路103以及压频转换电路104，所述电阻分压电路101将待检测的直流电压降低后，输入吸收电压信号中的高次谐波分量的滤波电路102，在经跟随电路103稳压后输入压频转换电路104将电压转化成脉冲信号。

依据上述本实用新型的方案，通过电阻分压电路101使得比较高的待检测的直流电压信号降为比较低的直流电压信号，滤波电路102吸收直流电压信号中的高次谐波分量，跟随电路103确保直流电压信号的稳定性，压频转换电路104将直流电压信号转化为脉冲信号，该脉冲信号的频率与待检测的直流电压成正比，因此可以通过脉冲信号的频率反应出待测直流电压信号的大小，同时有效实现高压、低压隔离，具有良好的检测效果。

在其中一个实施例中，参见图2所示，电阻分压电路201包括由两个以上电阻串联连接构成的串联电阻，串联电阻的个数以及每个电阻的阻值可以根据具体要求而定，但至少要两个才能起到分压作用，图2中所示的情况，为电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4串联连接构成串联电阻，电阻分压电路201的两个输入端分别为所述串联电阻的两端，这两个输入端即在图2中所示串联电阻的电阻R1侧和串联电阻的电阻R4侧，且电阻分压电路201的任意一个输入端接地，在此实施中是电阻R4侧接地，电阻分压电路201的输出端设置在任意两个相邻电阻的串联中间点，但采用电阻分压电路201的目的是将SVG功率单元体较高的输出电压转为较低的输出电压，而根据分压电路的原理，低压侧对应的电阻的阻值越小，低压侧的电压也就越小，因此，在此实施例中给出的是输出端接在电阻R3和电阻R4之间，这样输出电压等于输入电压(即待检测的电压)乘以电阻R4的阻值之和再除以所有串联连接电阻的阻值之和(电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4这四个电阻的阻值之和)，因为输出端与地之间的电阻的阻值之和小于所有串联电阻的阻值之和，因此，电阻分压电路201将较高的输入电压降为了较低的输出电压，本实用新型的实施方式不限于图2中所示情况。

在其中一个实施例中，参见图2所示，滤波电路202包括RC低通滤波电路，该RC低通滤波电路包括与该RC低通滤波电路的输出端连接的电阻R5以及接地电容C1，电阻R5的另一端与该RC低通滤波电路的输入端连接，RC低通滤波电路可以很好的滤除直流电压信号中的高次谐波信号，本实用新型的实施方式不限于图2中所示情况。

为了更好的理解本实用新型，下面以一个具体示例为例详细介绍本实用新型的工作原理。

具体示例

参见图2所示，为此具体示例的SVG功率单元体直流电压检测电路的电路图，其包括依次连接的电阻分压电路201、滤波电路202、跟随电路203以及压频转换电路204，在压频转换电路204中标注的VFC(Voltage FrequencyConverter)是电压频率转换器，此具体示例中采用的是VFC32这一型号，实际应用中并不限于此型号，待检测的直流电压为链式SVG功率单元体内直流支撑电容器C_dc两端的电压U_dc，分压电阻R₁、R₂、R₃、R₄串联后与直流支撑电容器C_dc并联，电阻分压电路201将U_dc降低为U₁，如式(1)所示：

$U_1=\frac{R_4}{R_1+R_2+R_3+R_4}\×U_{\mathrm{dc}}---\left(1\right)$

滤波电路202吸收高次谐波，对电压信号的基波分量没有影响，可以认为输出电压U₂与输入电压U₁相等，如式(2)所示：

u₂＝U₁    (2)

跟随电路203稳定电压信号，输出电压U₃与输入电压U₂相等，如式(3)所示：

U₃＝U₂    (3)

压频转换电路204将电压信号转换为脉冲信号，脉冲信号的频率与输入电压信号U₃的幅值成正比，如式(4)所示：

$F=\frac{U_3}{7500R_7{C}_2}---\left(4\right)$

综合上述式(1)、式(2)、式(3)和式(4)可以得到待检测的直流电压U_dc与脉冲信号频率F的关系，如式(5)所示：

$F=\frac{U_{\mathrm{dc}}}{7500R_7{C}_2}\×\frac{R_4}{R_1+R_2+R_3+R_4}---\left(5\right)$

在电路参数确定的情况下，电阻和电容的值均为定值，可将式5整理为：

F＝K×U_dc    (6)

其中：

$K=\frac{R_4}{7500R_7{C}_2(R_1+R_2+R_3+R_4)}---\left(7\right)$

如式(6)所示，通过本实用新型所涉及的检测电路，将待检测的直流电压U_dc转化为脉冲信号，脉冲信号的频率F与待检测的直流电压U_dc成正比。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种SVG功率单元体直流电压检测电路，其特征在于，包括依次连接的电阻分压电路、滤波电路、跟随电路以及压频转换电路，所述电阻分压电路将待检测的直流电压降低后，输入吸收电压信号中的高次谐波分量的滤波电路，在经跟随电路稳压后输入压频转换电路将电压转化成脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的SVG功率单元体直流电压检测电路，其特征在于，所述电阻分压电路包括由两个以上电阻串联连接构成的串联电阻，所述电阻分压电路的两个输入端分别为所述串联电阻的两端，且所述电阻分压电路的任意一个输入端接地，所述电阻分压电路的输出端设置在任意两个相邻电阻的串联中间点。

3.根据权利要求1或2所述的SVG功率单元体直流电压检测电路，其特征在于，所述滤波电路包括RC低通滤波电路，所述RC低通滤波电路包括与该RC低通滤波电路的输出端连接的电阻以及接地电容，电阻的另一端与该RC低通滤波电路的输入端连接。

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