【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及工頻變壓器領域，特別是指一種單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路。
技術介紹
1、單相工頻變壓器，是一種廣泛應用于電力變換設備的核心部件。單相工頻變壓器除進行電壓變換能量傳遞，又具有故障隔離，抗負載沖擊等優點，是逆變器、不間斷電源、變流器產品中的必要組件。
2、帶有單相工頻變壓器的產品（如逆變器）在實際使用中不可避免的會產生偏磁問題。目前，檢測單相工頻變壓器的偏磁電流主要方法是通過采集單相工頻變壓器的原邊電流和副邊電流，再結合軟件算法來折算出當前的偏磁電流大小。但是在大功率的逆變器上，單相工頻變壓器的原邊電流高達幾百安培，這樣采集原邊電流所需要的霍爾電流傳感器的過電流規格要求高、價錢昂貴；而且偏磁電流是通過mcu處理器中的軟件算法折算得到，導致計算得到的偏磁電流與實際的偏磁電流存在一定的偏差，進而導致后續經過軟件調控也很難完全消除偏磁電流。
3、有鑒于上述問題的存在，有必要研究一種單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其成本低，且能準確檢測偏磁電流。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其成本低，且能準確檢測偏磁電流。
2、為了達成上述目的，本專利技術的解決方案是：
3、一種單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其用于檢測單相工頻變壓器的偏磁電流，該單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路包括依次連接的采樣互感器、電流采樣電路和放大電路；采樣互感器具有第一繞組np、第二繞組ns和采樣繞組n1，第一繞組np和
4、所述電流采樣電路包括電阻r1，電阻r1的兩端分別連接該電流采樣電路的第一連接端和第二連接端，該電流采樣電路的第一連接端和第二連接端分別連接采樣繞組n1的兩端；所述放大電路為差分放大電路，該放大電路的同相輸入端和反相輸入端分別連接該電流采樣電路的第一連接端和第二連接端。
5、所述電流采樣電路還包括電阻r2，電阻r2的兩端分別連接該電流采樣電路的第一連接端和第二連接端。
6、所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路還包括直流偏置電路，直流偏置電路連接放大電路的輸出端。
7、所述直流偏置電路包括電阻r8和電容c4，電阻r8的第一端和電容c4的第一端連接放大電路的輸出端，電阻r8的第二端連接偏置電源vref，電容c4的第二端接地。
8、所述放大電路包括電阻r3、電阻r4、電阻r5、電阻r6、電阻r7和運放u1；電阻r3的第一端連接該放大電路的同相輸入端，電阻r3的第二端和電阻r5的第一端連接運放u1的同相輸入端，電阻r4的第一端連接該放大電路的反相輸入端，電阻r4的第二端和電阻r6的第一端連接運放u1的反相輸入端，電阻r5的第二端和運放u1的輸出端連接該放大電路的輸出端，運放u1的電源端連接正電源vcc+，運放u1的接地端和電阻r6的第二端接地。
9、所述放大電路還包括與電阻r5并聯的電容c2。
10、所述放大電路還包括電容c1和電容c3，電容c1的兩端分別連接運放u1的同相輸入端和反相輸入端，電容c3的第一端連接運放u1的反相輸入端，電容c3的第二端接地。
11、所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路還包括第一鉗位電路和第二鉗位電路，第一鉗位電路連接運放u1的同相輸入端，第二鉗位電路連接運放u1的反相輸入端。
12、所述第一鉗位電路包括二極管d1和二極管d2，二極管d1的正極連接負電源vcc-，二極管d2的負極連接正電源vcc+，二極管d2的正極和二極管d1的負極連接運放u1的同相輸入端；所述第二鉗位電路包括二極管d3和二極管d4，二極管d3的正極連接負電源vcc-，二極管d4的負極連接正電源vcc+，二極管d4的正極和二極管d3的負極連接運放u1的同相輸入端；正電源vcc+和負電源vcc-的電壓相反。
13、采用上述方案后，本專利技術的工作原理為：
14、由于采樣互感器的第一繞組np和第二繞組ns的繞制方向相反，使得第一繞組np的電流方向和第二繞組ns的電流方向相反，進而使得第一繞組np產生的磁場的磁通和第二繞組ns產生的磁場的磁通具有方向相反的特點；
15、當單相工頻變壓器無偏磁時，第一繞組np的電流大小和第二繞組ns的電流大小相同（即單相工頻變壓器的原邊回路電流和副邊回路電流相同），此時第一繞組np產生的磁場的磁通和第二繞組ns產生的磁場的磁通具有磁通大小相同且磁通方向相反的特點，從而使得第一繞組np產生的磁場的磁通與第二繞組ns產生的磁場的磁通相互抵消，此時采樣繞組n1沒有感應磁通，使得采樣繞組n1的電流為零；
16、當單相工頻變壓器存在偏磁時，第一繞組np的電流大小和第二繞組ns的電流大小不同（即單相工頻變壓器的原邊回路電流和副邊回路電流不同），此時第一繞組np產生的磁場的磁通和第二繞組ns產生的磁場的磁通具有磁通大小不同且磁通方向相反的特點，這樣在不屬于偏磁部分的磁通抵消之后，剩余的磁通則使得采樣繞組n1形成感應電流，該感應電流的大小即為所要檢測的偏磁電流的大小，如此，本專利技術的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路通過電流采樣電路和放大電路對采樣繞組n1的感應電流進行采樣、放大后即可得到與對采樣繞組n1的感應電流對應的偏磁電流檢測信號，該偏磁電流檢測信號輸入mcu處理器即可使得mcu處理器得到所要檢測的偏磁電流的大小。
17、由上述可知，本專利技術對偏磁電流的檢測不需要使用霍爾電流傳感器，成本更低；而且，本專利技術是直接采集與偏磁電流大小相同的感應電流，這樣可以更準確的檢測偏磁電流。
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1.一種單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其用于檢測單相工頻變壓器的偏磁電流，其特征在于：
2.如權利要求1所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其特征在于：所述電流采樣電路包括電阻R1，電阻R1的兩端分別連接該電流采樣電路的第一連接端和第二連接端，該電流采樣電路的第一連接端和第二連接端分別連接采樣繞組N1的兩端；
3.如權利要求2所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其特征在于：所述電流采樣電路還包括電阻R2，電阻R2的兩端分別連接該電流采樣電路的第一連接端和第二連接端。
4.如權利要求2所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其特征在于：還包括直流偏置電路，直流偏置電路連接放大電路的輸出端。
5.如權利要求4所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其特征在于：所述直流偏置電路包括電阻R8和電容C4，電阻R8的第一端和電容C4的第一端連接放大電路的輸出端，電阻R8的第二端連接偏置電源VREF，電容C4的第二端接地。
6.如權利要求2或4所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其特征在于：所述放大電路包括電阻R3、電阻R4、電阻
7.如權利要求6所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其特征在于：所述放大電路還包括與電阻R5并聯的電容C2。
8.如權利要求6所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其特征在于：所述放大電路還包括電容C1和電容C3，電容C1的兩端分別連接運放U1的同相輸入端和反相輸入端，電容C3的第一端連接運放U1的反相輸入端，電容C3的第二端接地。
9.如權利要求6所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其特征在于：還包括第一鉗位電路和第二鉗位電路，第一鉗位電路連接運放U1的同相輸入端，第二鉗位電路連接運放U1的反相輸入端。
10.如權利要求9所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其特征在于：所述第一鉗位電路包括二極管D1和二極管D2，二極管D1的正極連接負電源VCC-，二極管D2的負極連接正電源VCC+，二極管D2的正極和二極管D1的負極連接運放U1的同相輸入端；
...【技術特征摘要】
1.一種單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其用于檢測單相工頻變壓器的偏磁電流，其特征在于：
2.如權利要求1所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其特征在于：所述電流采樣電路包括電阻r1，電阻r1的兩端分別連接該電流采樣電路的第一連接端和第二連接端，該電流采樣電路的第一連接端和第二連接端分別連接采樣繞組n1的兩端；
3.如權利要求2所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其特征在于：所述電流采樣電路還包括電阻r2，電阻r2的兩端分別連接該電流采樣電路的第一連接端和第二連接端。
4.如權利要求2所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其特征在于：還包括直流偏置電路，直流偏置電路連接放大電路的輸出端。
5.如權利要求4所述的單相工頻變壓器偏磁電流檢測電路，其特征在于：所述直流偏置電路包括電阻r8和電容c4，電阻r8的第一端和電容c4的第一端連接放大電路的輸出端，電阻r8的第二端連接偏置電源vref，電容c4的第二端接地。
6.如權利要求2或4所述的單相工頻變...
【專利技術屬性】
技術研發人員：林偉達，謝超，
申請(專利權)人：拓寶新能廈門科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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