一种直流高压信号采集电路.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109581043A(43)申请公布日2019.04.05(21)申请号201811591076.0(22)申请日2018.12.25(71)申请人凯迈（洛阳）机电有限公司地址471000河南省洛阳市涧西区丽春西路(72)发明人李奇峰周卫华黄国宁张学申马向阳程鹏飞(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)41120代理人逯雪峰(51)Int.Cl.G01R19/25(2006.01)G01R15/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种直流高压信号采集电路(57)摘要本发明提供一种直流高压信号采集电路，该信号采集电路设置在直流高压信号与单片机之间，用于采集直流高压信号并将采集到的直流高压信号传输至单片机，该信号采集电路包括分压电路和信号放大电路，直流高压信号依次经分压电路和信号放大电路后与单片机相连，所述信号放大电路包括隔离运算放大器N1、单路运算放大器U1、电阻R1～R5和滤波电容C1～C4，隔离运算放大器N1的GND1端口与GND2端口两者间为非共地式连接，本发明结构简单实用，不仅能够实现高低压电气隔离，且能够检测2000V以内的直流高压电，工作可靠、成本低廉。CN109581043ACN109581043A权利要求书1/1页1.一种直流高压信号采集电路，该信号采集电路设置在直流高压信号（1）与单片机（4）之间，用于采集直流高压信号（1）并将采集到的直流高压信号（1）传输至单片机（4），其特征在于：该信号采集电路包括分压电路（2）和信号放大电路（3），直流高压信号（1）依次经分压电路（2）和信号放大电路（3）后与单片机（4）相连，所述信号放大电路（3）包括隔离运算放大器N1、单路运算放大器U1、电阻R1～R5和滤波电容C1～C4，分压电路（2）的输出端正极与隔离运算放大器N1的Vin+端口相连，分压电路（2）的输出端负极与隔离运算放大器N1的GND1端口相连，隔离运算放大器N1的Vin+端口与Vin-端口通过滤波电容C2相连，隔离运算放大器N1的Vin-端口与GND1端口相连后共同接地，隔离运算放大器N1的VDD1端口分别与电源A和滤波电容C1的一端相连，滤波电容C1的另一端接地，隔离运算放大器N1的VDD2端口分别与电源B和滤波电容C3的一端相连，滤波电容C3的另一端与隔离运算放大器N1的GND2端口相连，隔离运算放大器N1的Vout+端口与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端分别与单路运算放大器U1的同相输入端和电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与隔离运算放大器N1的GND2端口相连后接地，隔离运算放大器N1的Vout-端口经电阻R3与单路运算放大器U1的反相输入端相连，单路运算放大器U1的反相输入端经电阻R4与单路运算放大器U1的输出端相连，单路运算放大器U1的输出端与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端分别与单片机（4）和滤波电容C4的一端相连，滤波电容C4的另一端接地，单路运算放大器U1的正极电源端与供电电压VCC+相连，单路运算放大器U1的负极电源端分别与供电电压VCC-和隔离运算放大器N1的GND2端口相连。2.根据权利要求1所述的一种直流高压信号采集电路，其特征在于：所述的电源A和电源B均为+5V电源，所述隔离运算放大器N1的GND1端口与GND2端口两者间为非共地式连接。3.根据权利要求1所述的一种直流高压信号采集电路，其特征在于：所述分压电路（2）的输出电压为0～300MV。4.根据权利要求1所述的一种直流高压信号采集电路，其特征在于：所述隔离运算放大器N1的型号为TLP7920。5.根据权利要求1所述的一种直流高压信号采集电路，其特征在于：所述单路运算放大器U1的型号为LM324或OP07。2CN109581043A说明书1/3页一种直流高压信号采集电路技术领域[0001]本发明属于车辆母线信号采集技术领域，具体涉及一种直流高压信号采集电路。背景技术[0002]随着对环保和节能要求的提高，新能源车辆得到了迅速推广和普及，其所配电机所需的直流母线电压，范围300V～700V不等。而车上的高压用电设备多而复杂，为了对控制系统进行保护或者检测或者进行功率控制等，则需要对直流母线电压进行采集。对于直流高压电的检测方法主要有两种：一是采用霍尔传感器进行检测，其不仅能进行电气隔离，而且精确度高、线性度好，但成本比较高、体积相对较大。二是通过电阻多级分压、滤波，其最大的缺点是强电和弱电共地，未进行电气隔离，因绝缘等级不足引发车辆安全报警，影响正常工作。[0003]为了解决以上技术问题，本领域技术人员设计了多种高压检测电路，如专利号CN201810268432.9的发明公开了一种直流高压检测电