專利名稱：光伏逆變器交流電壓采樣電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電壓采樣電路，尤其涉及一種光伏逆變器交流電壓采樣電路，屬于新能源設備技術領域。
背景技術：
目前，傳統(tǒng)的石化能源消費方式與經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護的矛盾越來越突出。人們逐步認識到人類必須走可持續(xù)發(fā)展道路，大力開發(fā)和利用可再生能源。在可再生能源的家族中，資源量最大、分布最普遍的是太陽能。光伏發(fā)電技術就是利用太陽能電池有效吸收太陽光能，并使之轉(zhuǎn)化為電能。并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中的關鍵環(huán)節(jié)和重要設備，在光伏并網(wǎng)逆變器中，要求并網(wǎng)電壓頻率、相位必須保持與電網(wǎng)電壓頻率、相位一致，因此，設計一種工作穩(wěn)定可靠的光伏逆變器交流電壓采樣電路，保證并網(wǎng)電壓頻率、相位與電網(wǎng)電壓頻率、相位保持一致，對于光伏并網(wǎng)逆變器安全運行具有十分重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種光伏逆變器交流電壓采樣電路，解決并網(wǎng)電壓頻率、相位與電網(wǎng)電壓頻率、相位保持一致的技術問題。本實用新型的目的通過以下技術方案予以實現(xiàn)一種光伏逆變器交流電壓采樣電路，包括運放Ul、二極管Dl、二極管D2、比較器 U2、反相器U3、電壓互感器Tl、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、 電阻R8、電阻R9、電容Cl、電容C2、電容C3，所述運放Ul為0P27，比較器U2為LM393，反相器U3為74HC14，所述電阻Rl的一端接交流電的A端，另一端接電壓互感器Tl 一次側(cè)的 1端，電阻R2接于交流電的A端和B端之間，B端接于電壓互感器Tl 一次側(cè)的2端，電壓互感器Tl 二次側(cè)的4端與運放Ul的3腳相連并接地，電壓互感器Tl 二次側(cè)的3端與運放Ul 的2腳相連，運放Ul的7腳與+12V相連，運放Ul的4腳與-12V相連，電阻R3連接于運放 Ul的2腳與6腳之間，電阻R4和電容Cl串聯(lián)，串聯(lián)電路兩端連接于運放Ul的2腳與6腳之間，電阻R5 —端連接運放Ul的6腳，另一端連接比較器U2的2腳，電阻R6和二極管Dl 并聯(lián)，二極管Dl的陰極接3. 3V電源，二極管Dl的陽極接比較器U2的2腳，電容C2和二極管D2并聯(lián)，二極管D2的陽極接地，二極管Dl的陰極接比較器U2的2腳，電阻R7的一端接 3. 3V電源，另一端接電阻R8的一端，電阻R8的另一端接地，比較器U2的3腳接于電阻R7、 電阻R8之間，比較器U2的8腳接5V電源，4腳接地，比較器U2的1腳與反相器U3的5腳相連，電阻R9的一端接3. 3V電源，另一端接反相器U3的5腳，電容C3 —端接反相器U3的 5腳，另一端接地，反相器U3的6腳接DSP捕獲口 CAP。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是由過零檢測電路得到電網(wǎng)電壓和并網(wǎng)電壓的過零點，提供給DSP捕獲口 CAP捕獲，計算得到電網(wǎng)電壓和并網(wǎng)電壓的相位和頻率，從而實現(xiàn)并網(wǎng)鎖相。
圖1是本實用新型的電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，本實用新型包括運放U1、二極管D1、二極管D2、比較器U2、反相器U3、電壓互感器Tl、電阻R1、電阻 R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電容Cl、電容C2、電容C3， 所述運放Ul為0P27，比較器U2為LM393，反相器U3為74HC14，所述電阻Rl的一端接交流電的A端，另一端接電壓互感器Tl 一次側(cè)的1端，電阻R2接于交流電的A端和B端之間， B端接于電壓互感器Tl 一次側(cè)的2端，電壓互感器Tl 二次側(cè)的4端與運放Ul的3腳相連并接地，電壓互感器Tl 二次側(cè)的3端與運放Ul的2腳相連，運放Ul的7腳與+12V相連， 運放Ul的4腳與-12V相連，電阻R3連接于運放Ul的2腳與6腳之間，電阻R4和電容Cl 串聯(lián)，串聯(lián)電路兩端連接于運放Ul的2腳與6腳之間，電阻R5 —端連接運放Ul的6腳， 另一端連接比較器U2的2腳，電阻R6和二極管Dl并聯(lián)，二極管Dl的陰極接3. 3V電源，二極管Dl的陽極接比較器U2的2腳，電容C2和二極管D2并聯(lián)，二極管D2的陽極接地，二極管Dl的陰極接比較器U2的2腳，電阻R7的一端接3. 3V電源，另一端接電阻R8的一端，電阻R8的另一端接地，比較器U2的3腳接于電阻R7、電阻R8之間，比較器U2的8腳接5V電源，4腳接地，比較器U2的1腳與反相器U3的5腳相連，電阻R9的一端接3. 3V電源，另一端接反相器U3的5腳，電容C3 —端接反相器U3的5腳，另一端接地，反相器U3的6腳接 DSP 捕獲口 CAP。AC220V交流電壓通過端子A、B引入，經(jīng)過限流電阻Rl產(chǎn)生小于2mA的電流，此電流信號經(jīng)電壓互感器Tl(精密2 mA /2mA)隔離，在Tl的次級3、4腳產(chǎn)生與原邊同樣大小的小電流信號，再經(jīng)過采樣電阻R3、精密運放Ul (0P27)，在Ul的6腳產(chǎn)生-1. 65V到+1. 65V 的雙極性交流正弦波電壓，其中R4、C1為相位補償電路。由于DSP只能采集單極電壓，需要通過電阻R5、R6是把雙極性-1. 65V +1. 65V電壓轉(zhuǎn)換成單極性0 3. 3V正弦波電壓提供給DSP的AD采樣口采樣，其中Dl、D2是電壓嵌位二極管。同時單極性0 3. 3V正弦波電壓還引入到比較器U2 (LM393)的2腳，其中通過分壓電阻R7、R8得到1. 65V的基準電壓引入到U2 (LM393)的3腳，單極性0 3. 3V正弦波電壓與1. 65V基準電壓比較，在U2的 1腳產(chǎn)生與正弦波相反的方波信號，但必須通過反相器U3 (74HC14)把U2的1腳的方波信號反相，得到與正弦波同相的方波信號，提供給DSP捕獲口 CAP捕獲，計算得到電網(wǎng)電壓和逆變電壓的相位和頻率。除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍內(nèi)。
權利要求1. 一種光伏逆變器交流電壓采樣電路，其特征在，包括運放U1、二極管D1、二極管D2、 比較器U2、反相器U3、電壓互感器Tl、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、 電阻R7、電阻R8、電阻R9、電容Cl、電容C2、電容C3，所述運放Ul為0P27，比較器U2為 LM393，反相器U3為74HC14，所述電阻Rl的一端接交流電的A端，另一端接電壓互感器Tl 一次側(cè)的1端，電阻R2接于交流電的A端和B端之間，B端接于電壓互感器Tl 一次側(cè)的2 端，電壓互感器Tl 二次側(cè)的4端與運放Ul的3腳相連并接地，電壓互感器Tl 二次側(cè)的3 端與運放Ul的2腳相連，運放Ul的7腳與+12V相連，運放Ul的4腳與-12V相連，電阻R3 連接于運放Ul的2腳與6腳之間，電阻R4和電容Cl串聯(lián)，串聯(lián)電路兩端連接于運放Ul的 2腳與6腳之間，電阻R5 —端連接運放Ul的6腳，另一端連接比較器U2的2腳，電阻R6 和二極管Dl并聯(lián)，二極管Dl的陰極接3. 3V電源，二極管Dl的陽極接比較器U2的2腳，電容C2和二極管D2并聯(lián)，二極管D2的陽極接地，二極管Dl的陰極接比較器U2的2腳，電阻 R7的一端接3. 3V電源，另一端接電阻R8的一端，電阻R8的另一端接地，比較器U2的3腳接于電阻R7、電阻R8之間，比較器U2的8腳接5V電源，4腳接地，比較器U2的1腳與反相器U3的5腳相連，電阻R9的一端接3. 3V電源，另一端接反相器U3的5腳，電容C3 —端接反相器U3的5腳，另一端接地，反相器U3的6腳接DSP捕獲口 CAP。
專利摘要本實用新型公開了一種光伏逆變器交流電壓采樣電路，交流電經(jīng)A、B端引入，由限流電阻R1產(chǎn)生小于2mA的電流并經(jīng)電壓互感器T1隔離，在T1的次級產(chǎn)生與原邊同樣大小電流信號，再經(jīng)采樣電阻R3、運放U1，產(chǎn)生雙極性交流正弦波電壓，R4、C1進行相位補償。由于DSP只能采集單極電壓，需要通過電阻R5、R6把雙極性電壓轉(zhuǎn)換成單極性電壓，二極管D1、D2電壓嵌位。將單極性電壓引入到比較器U2，將單極性電壓與基準電壓比較，在U2產(chǎn)生與正弦波相反的方波信號，通過反相器U3反相，得到與正弦波同相的方波信號，提供給DSP捕獲口，計算得到電網(wǎng)電壓和并網(wǎng)電壓的相位和頻率，實現(xiàn)并網(wǎng)鎖相。
文檔編號G01R19/175GK201945629SQ201020625040
公開日2011年8月24日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權日2010年11月25日
發(fā)明者姚建明, 寧振坤, 朱忠偉, 檀三強, 郭振勤 申請人:江蘇中澳光伏能源科技有限公司