工业电源测量的最新解决方案
供稿：工控网 2015/9/14 9:33:20
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关键词： 工业电源测量，工业电源技术
A16B-1212-0470摘要：本文讲述了工业电源测量的最新解决方案
   目前，工业市场呈现出更高电能利用率的趋势，这就要求不断改进对电源系统的监控。对电源的适当管理与分配对工业领域的节能与总体电源利用情况非常重要。在制定决策和确保适当保护输电网与最终用户时，准确、实时的测量尤为重要。

　　图1示出了必须测量三相涌流时的典型高压电力传输系统。对所生成的极高电压必须进行隔离和衰减，以便与低电压测量及相应控制系统的输入容量相匹配。A16B-1212-0470通过电源变压器进行第一级高电压隔离。例如，来自发电站的220 kV电压可转换成只有220V的较低电平。由于这一电压对于当前的模数转换器(ADC)还是太大，因此需要进一步进行三相隔离。下一步是将220V的电压转换成可测量的±10V信号，以提供必需的控制与保护电路。负载电流测量也需要相同的隔离、测量、控制与保护；通过高压变压器可以重复上述操作，以降低电压。

 A16B-1212-0470 尽管输入频率相对较低，但每次测量的时序非常重要，这一配置使我们必须对多个通道同时进行测量。

 电压与电流测量较常见的解决方案之一就是使用高压组件。来自变压器或变流器的信号经滤波后可通过运算放大器加以缓冲，变压器与运算放大器之间的必须有一个电阻、电容(RC)滤波器，用以限制电压尖峰与输入电流，图2示出了采用这一配置的典型应用电路。

   R1与C1可滤除变压器可能产生的电压尖峰。输入电阻器R1还有助于限制瞬态输入电流并保护运算放大器的高阻抗、非反相输入引脚。经R2与C2再次滤波可将运算放大器与电荷注入器件暂时隔离。电荷注入器件通常与当前的逐次逼近寄存器(SAR)架构ADC关联。通过这种方法，可以对变压器（通常为20 Vpp或±10 Vpp）的输出电压进行缓冲并将其传递给ADC输入端。

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