CN206258518U - 一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置 - Google Patents
一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206258518U CN206258518U CN201621182855.1U CN201621182855U CN206258518U CN 206258518 U CN206258518 U CN 206258518U CN 201621182855 U CN201621182855 U CN 201621182855U CN 206258518 U CN206258518 U CN 206258518U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- power supply
- ripple
- reference signal
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置，包括纹波信号提取电路、参考信号电路和测量电路，所述纹波信号提取电路和参考信号电路分别与所述测量电路连接。本实用新型的一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置，采用锁相放大电路进行测量，参考信号取自变压器或开关电源振荡器，检测灵敏度和抗干扰能力强，能够测量微伏或亚微伏级别的纹波及高次谐波电压，非常方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及直流稳压电源检测技术领域，尤其涉及一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置。
背景技术
电源纹波和噪声电压是衡量直流稳压电源品质的重要参数，纹波和噪声会影响电子***的性能，造成电子***故障，甚至危及生命财产安全。
目前电源的纹波及谐波，主要有以下几种测量方法：第一，使用交流电压表进行测量，此方法存在环境干扰大，不同交流电压表频带范围不同，也影响测量结果。灵敏度只能达到百微伏左右，无法测量纹波的各阶谐波；第二，使用示波器进行测量，此方法测试***易受地环路的影响，内部和外部噪声混合在一起，小于示波器分辨率的纹波电压测量不到，一般只能测量毫伏级的纹波；第三，使用差分式放大器，同样无法测量纹波的各阶谐波。
目前所应用的纹波测量方法大多只能测量到mV量级，少数能够测量到μV量级的方法过程十分繁琐，且存在很多问题。随着科技发展，***供电越来越低，纹波的影响越来越大，以前的纹波检测方法很难满足现有的需要，为此，需要开发一种更有效的直流稳压电源纹波检测装置，来适应新的要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种直流稳压电源微弱 纹波及谐波电压检测装置，包括纹波信号提取电路、参考信号电路和测量电路，所述纹波信号提取电路和参考信号电路分别与所述测量电路连接。
所述纹波信号提取电路用于提取直流稳压电源的输出的交变信号，并将其作为被测信号；所述参考信号电路用于为所述测量电路提供特定频率的参考信号；并通过所述测量电路检测所述被测信号中与所述参考信号频率相同的纹波信号以及频率为所述参考信号频率整数倍的谐波信号。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置，参考信号取自变压器或开关电源振荡器检测灵敏度和抗干扰能力强，能够测量微伏或亚微伏级别的纹波及高次谐波电压，非常方便。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
进一步：所述纹波信号提取电路采用隔直电路,其高通频率低于50Hz。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述隔直电路取出直流稳压电源输出的电压，并对直流稳压电源输出的信号进行滤波，滤除其中的直流成分，最后输出被测信号，提高输出信号的质量，便于后续提高检测结果的准确性。
进一步：所述直流稳压电源为线性电源。
进一步：所述参考信号电路包括变压器T1、稳压供电电路和第一参考信号调理电路，所述变压器T1的初级线圈的两端与外部市电连接，且初级线圈的两端还与待测直流稳压电源的交流供电输入端对应连接，待测直流稳压电源的输出端通过所述纹波信号提取电路与所述测量电路的输入端连接，所述变压器T1的次级线圈的两端与所述稳压供电电路的两个输入端连接，次级线圈的两端还与所述第一参考信号调理电路的两个信号输入端对应连接，所述稳压供电电路与所述第一参考信号调理电路连接并为其提供电源，所述第一参考信号调理电路的输出端与所述测量电路的参考输入端连接。
上述进一步方案的有益效果是：由于直流线性电源的纹波由工频信号及其谐波产生，所以当直流电压电源为线性电源时，采用直接从市电中得到的 工频信号，经过一系列变换处理后得到与工频完全同频的、且所述测量电路可用的信号作为参考信号，这样后续测量电路可准确的测量出纹波中的工频信号，并准确的分离出其余纹波信号。
进一步：所述直流稳压电源为线性电源或开关电源。
进一步：所述参考信号电路还包括第二参考信号调理电路，待测直流稳压电源中高频振荡器的输出端与所述第二参考信号调理电路的输入端连接，所述第一参考信号调理电路和第二参考信号调理电路的输出端通过选择开关K与所述测量电路的参考输入端连接，所述稳压供电电路与所述第二参考信号调理电路连接并为其提供电源。
上述进一步方案的有益效果是：由于直流开关电源的纹波由其内部开关器产生，所以要得到内部开关电路的频率，再转换成为测量电路可用的参考信号，才能从纹波信号中检测出开关电源的纹波。通过从所述开关电源的高频振荡器取出并经过所述第二参考信号调整电路调整和处理，并通过所述开关K切换，就可以从待测直流稳压电源输出的信号中检测出开关电源的纹波或者从待测直流稳压电源输出的信号中检测出工频信号的纹波。
附图说明
图1为本实用新型的一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置结构示意图；
图2为本实用新型的纹波信号提取电路的电路图；
图3为本实用新型的测量电路的电路图；
图4为本实用新型实施例一的参考信号电路的电路图；
图5为本实用新型的第一参考信号调理电路的电路图；
图6为本实用新型实施例二的参考信号电路的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置，包括纹波信号提取电路、参考信号电路和测量电路，所述纹波信号提取电路和参考信号电路分别与所述测量电路连接。
其中，所述纹波信号提取电路用于提取直流稳压电源的输出的交变信号，并将其作为被测信号；所述参考信号电路用于为所述测量电路提供特定频率的参考信号；所述测量电路用于检测所述被测信号中与所述参考信号频率相同的纹波信号以及频率为所述参考信号频率整数倍的谐波信号。
本实施例中，所述纹波信号提取电路采用隔直电路，其高通频率低于50Hz。
如图2所示，本实施例中，所述隔直电路包括电阻R1、电阻R2和电容C1，所述电阻R1的两端分别与直流稳压电源的两端一一对应连接，所述电阻R2和电容C1串联后再并联在所述电阻R1的两端，且所述电阻R2的两端作为被测信号的输出端与所述测量电路连接。通过所述电阻R1去除直流稳压电源输出的电压，并通过所述电容C1可以对直流稳压电源输出的信号进行滤波，滤除其中的直流成分，最后通过所述电阻R2输出被测信号，提高输出信号的质量，便于后续提高检测结果的准确性。
如图3所示，本实施例中，所述测量电路采用锁相放大电路，其包括前置放大器、相敏检波器、低通滤波器、直流放大器和相移器，所述纹波信号提取电路与所述前置放大器连接，所述前置放大器、相敏检波器、低通滤波器和直流放大器顺次连接，所述参考信号电路与所述相移器连接。通过上述自构的所述锁相放大电路，一方面可以降低成本，另一方面所述锁相放大电路具有极佳的灵敏度和抗干扰能力。
如图4所示，优选地，所述参考信号电路包括变压器T1、稳压供电电路和第一参考信号调理电路，所述变压器T1的初级线圈的两端与外部市电连接，且初级线圈的两端还与待测直流稳压电源的两个输入端对应连接，待测直流稳压电源的输出端通过所述纹波信号提取电路与所述测量电路的输入端连接，所述变压器T1的次级线圈的两端与所述稳压供电电路的交流供电输入端连接，次级线圈的两端还与所述第一参考信号调理电路的两个信号输入端对应连接，所述稳压供电电路与所述第一参考信号调理电路连接并为其提供电源，所述第一参考信号调理电路的输出端与所述测量电路的参考输入端连接。
优选地，所述直流稳压电源为线性电源，用于为第一参考信号调理电路和/或第二参考信号调理电路供电。线性电源的工作原理是先将220V市电通过变压器转为低压交流电，比如交流12V，经桥式整流、电容滤波和7805稳压后得到5V直流。
由于待测线性稳压电源的纹波由工频产生，所以当待测直流稳压电源为线性电源时，采用直接从同一供电线路的市电中得到的工频信号，经过一系列变换处理后得到与工频完全同步的、且所述测量电路可用的信号作为参考信号，这样后续测量电路可准确的测量出待测稳压电源的工频同步纹波及其谐波。
如图5所示，本实施例中，所述第一参考信号调理电路包括电位器RP、限流电阻R3、光电偶合管U3、电阻R4、施密特触发器U4、电阻R5和电容C6，所述电位器RP和限流电阻R3顺次串联在所述变压器T1次级线圈的一端与所述光电偶合管U3的2号引脚之间，所述变压器T1次级线圈的另一端直接与所述光电偶合管U3的3号引脚连接，所述光电偶合管U3的5号引脚接地，6号引脚与所述施密特触发器U4的1号引脚连接，8号引脚与所述5V稳压供电电路的输出端连接，且6号引脚和8号引脚之间连接有所述电阻R4； 所述施密特触发器U4的2号引脚与3号引脚连接，4号引脚通过所述电阻R5接地，且4号引脚还通过所述电容C6与测量电路的输入端连接，7号引脚接地，14号引脚与所述5V稳压供电电路的输出端连接。通过所述第一参考信号调理电路可以将取自变压器T1的工频参考信号调理整形成标准的方波信号，作为锁相放大电路的参考信号。
其中，所述光电偶合管采用型号为6N136的高速光电偶合管，所述施密特触发器的型号为CD40106。
如图6所示，优选地，所述参考信号电路还包括第二参考信号调理电路，待测直流稳压电源中高频振荡器的输出端与所述第二参考信号调理电路的输入端连接，所述第一参考信号调理电路和第二参考信号调理电路的输出端通过选择开关K与所述测量电路的参考输入端连接，所述稳压供电电路与所述第二参考信号调理电路连接并为其提供电源。
优选地，所述待测直流稳压电源为线性电源或开关电源。
由于开关电源的纹波由其内部开关产生，所以要得到内部开关电路的频率，再转换成为测量电路可用的参考信号，才能从纹波信号中检测出开关电源的纹波。通过从所述开关电源的高频振荡器取出并经过所述第二参考信号调理电路调整和处理，并通过所述开关K切换，就可以从待测直流稳压电源输出的信号中检测出开关电源的纹波或者从待测直流稳压电源输出的信号中检测出工频信号的纹波。
当采用开关电源时，其与线性电源的的工作原理类似，区别在于参考信号从开关电源的振荡器取出，便于从纹波信号中检测出开关电源的纹波。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置，其特征在于:包括纹波信号提取电路、参考信号电路和测量电路，所述纹波信号提取电路和参考信号电路分别与所述测量电路连接；
所述纹波信号提取电路用于提取待测直流稳压电源的输出的交变信号，并将其作为被测信号；
所述参考信号电路用于为所述测量电路提供特定频率的参考信号；
所述测量电路用于检测所述被测信号中与所述参考信号频率相同的纹波信号以及频率为所述参考信号频率整数倍的谐波信号。
2.根据权利要求1所述一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置，其特征在于:所述纹波信号提取电路采用隔直电路，其高通频率低于50Hz。
3.根据权利要求1所述一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置，其特征在于:所述测量电路采用锁相放大电路。
4.根据权利要求1所述一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置，其特征在于:所述参考信号电路包括变压器T1、稳压供电电路和第一参考信号调理电路，所述变压器T1的初级线圈的两端与外部市电连接，且初级线圈的两端还与待测直流稳压电源的交流供电输入端对应连接，待测直流稳压电源的输出端通过所述纹波信号提取电路与所述测量电路的输入端连接，所述变压器T1的次级线圈的两端与所述稳压供电电路的两个输入端连接，次级线圈的两端还与所述第一参考信号调理电路的两个信号输入端对应连接，所述稳压供电电路与所述第一参考信号调理电路连接并为其提供电源，所述第一参考信号调理电路的输出端与所述测量电路的参考输入端连 接。
5.根据权利要求4所述一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置，其特征在于:所述待测直流稳压电源为线性稳压电源。
6.根据权利要求4所述一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置，其特征在于:所述参考信号电路还包括第二参考信号调理电路，待测直流稳压电源中高频振荡器的输出端与所述第二参考信号调理电路的输入端连接，所述第一参考信号调理电路和第二参考信号调理电路的输出端通过选择开关K与所述测量电路的参考输入端连接，所述稳压供电电路与所述第二参考信号调理电路连接并为其提供电源。
7.根据权利要求6所述一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置，其特征在于:所述待测直流稳压电源为线性电源或开关电源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621182855.1U CN206258518U (zh) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | 一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621182855.1U CN206258518U (zh) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | 一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206258518U true CN206258518U (zh) | 2017-06-16 |
Family
ID=59024352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201621182855.1U Expired - Fee Related CN206258518U (zh) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | 一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206258518U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106405236A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-02-15 | 中国地质大学（武汉） | 一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置及方法 |
-
2016
- 2016-10-27 CN CN201621182855.1U patent/CN206258518U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106405236A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-02-15 | 中国地质大学（武汉） | 一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103293504B (zh) | 现场电流互感器综合检测装置的测试方法 | |
| CN104655718A (zh) | 一种基于霍尔传感器阵列的电磁探伤方法及*** | |
| CN106546938A (zh) | 一种电流互感器抗直流分量和偶次谐波测试*** | |
| CN110514703A (zh) | 一种平面式的电容层析成像***及检测方法 | |
| CN111043946B (zh) | 一种电涡流位移传感器磁场干扰噪声测试*** | |
| CN108333448A (zh) | 变压器常规试验综合测试装置 | |
| CN106405236A (zh) | 一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置及方法 | |
| CN109060938A (zh) | 钢丝绳磁通缺陷检测传感器 | |
| CN107121489A (zh) | 一种交流电磁场检测仪 | |
| CN101968524A (zh) | 公共回路多点接地分流测试法及测试仪 | |
| CN201886113U (zh) | 基于变频电源的异频大电流多功能接地参数测试*** | |
| CN105067701A (zh) | 基于矩形探头的脉冲涡流检测硬件分离方法 | |
| CN206258518U (zh) | 一种直流稳压电源微弱纹波及谐波电压检测装置 | |
| CN102087331A (zh) | 基于变频电源的异频大电流多功能接地参数测试*** | |
| CN106990370A (zh) | 一种隔离式超导磁储能***失超检测设备 | |
| CN106124882A (zh) | 一种可调工频陷波网络及电网干扰信号测试装置 | |
| CN210199207U (zh) | 超低频介质损耗测试*** | |
| CN108051648B (zh) | 一种基于直流电位和涡流检测法的材料电磁属性测量方法 | |
| CN107037389B (zh) | 一种pt通压方法 | |
| CN203672976U (zh) | 一种异频法接地电阻测量装置 | |
| CN205920211U (zh) | 便携式容性在线监测传感器测试仪 | |
| CN206020324U (zh) | 一种配电变压器绕组材质无损检测装置 | |
| CN205263218U (zh) | 一种具有开短路测试功能的安规测试仪 | |
| CN107817463A (zh) | 一种检测短接电能表的防窃电方法 | |
| CN110658398B (zh) | 一种基于功率因数角修正的变压器振动基频信号分离方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170616 Termination date: 20191027 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |