[发明专利]大功率数字功率放大器的检测控制装置

说明书

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，特别涉及一种检测控制电路，可用于大功率数字音频功率放大系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展，大功率数字功率放大器在国防、工业等领域扮演着重要的角色。为了能有效地检测和控制数字功率放大器工作状态，在数字功率放大器机箱上安装检测控制装置，能够实时检测数字功率放大器的工作参数，控制数字功率放大器的工作状态，对数字功率放大器的各种故障及时报警。

目前最常见的数字功率放大器的检测有两种方式。一种是互感检测法，另一种是电阻分压检测法。其中：

互感检测法，一般用于高电压大电流，其互感器由相互绝缘的主绕组、副绕组、铁芯及构架等组成，当主绕组流过的大小不同的电流时，副绕组就能感应出相应的高低不同的电压，将副绕组的电压测出来，就可以计算主绕组的电压，但是，检测电压高时，其互感器绝缘难度大，因绝缘而使互感电路的体积、质量、价格均提高，电流较大时，磁通密度会出现饱和现象，动态范围小。

电阻分压检测法，将高电压经分压后，通过测量分压电阻的电压，就可以计算分压前的电压，但是检测电压高时，电阻分压检测法需要设计电气隔离电路才能安全测量。

2010年中国专利局公布的由天津先唯铁路电子设备有限公司申请的，授权公告号为CN201497905U，中国专利号（ZL）为：200920220841.8号的专利《多功能数字功率放大器检测控制系统》，这种系统虽然具有检测、控制及显示等功能，但是其只能应用于小功率数字功率放大器，采用较低端的51单片机处理器，处理能力有限。

综上所述，目前常见的数字功放检测控制装置难以满足大功率数字功放高电压大电流的需求，且多采用较低端的处理器，对数据的处理、传输和控制能力低。

发明内容

本发明针对已有数字功放检测控制系统的不足，提供一种大功率数字功率放大器的检测控制装置，以提高对数据的处理、传输和控制能力，满足10KV交变电压和1KA交变电流的大功率数字功放高电压大电流需求。

为实现上述目的，本发明包括：

采样板，用于将被测数字功放系统输出的高电压大电流隔离，转化为小电压信号，传输给主控板；主控板，接收采样板信号，检测电流电压等工作参数，控制数字功放系统的工作状态；

其特征在于：

上述采样板,包括霍尔电流传感器、电阻分压器、电压跟随器和霍尔电压传感器；该霍尔电流传感器，其输入端与被测系统负载上的1KA大电流信号串联，输出端与主控板连接，用于把1KA大电流信号转化为2V的小电压信号；该电阻分压器与被测系统负载上的10KV高电压并联，分压后的信号经过电压跟随器，接入霍尔电压传感器，通过霍尔电压传感器将10KV高电压信号隔离、转化为2V小电压信号后输出给主控板；

上述主控板，是以ARM9处理器为中心，外围连接有电压检测单元、电流检测单元、、温度检测单元、存储器单元、LCD液晶显示单元、控制单元、报警单元；其中：电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元，与ARM9处理器的数/模转化器ADC相连，用于将电压检测、电流检测和温度检测的模拟电压信号转化为数字信号；存储器单元，与ARM9处理器的存储控制器相连，用于存储程序和临时数据，确保程序能正常运行；LCD液晶显示单元，与ARM9处理器的LCD控制器相连，用于显示检测参数和报警信息；控制单元，与ARM9处理器的通用输入/输出端口GPIO相连，用于控制ARM9处理器和被测系统的工作状态；报警单元，与ARM9处理器的脉冲宽度调制端口PWM相连，用于指示ARM9处理器的工作状态和故障报警。

上述大功率数字功率放大器的检测控制装置，其特征在于：所述的电压跟随器，包括运算放大器、输入电阻和反馈电阻，该运算放大器正向输入端通过串联输入电阻与电阻分压器相连；该反馈电阻跨接在运算放大器的反向输入端与输出端之间；输入电阻与反馈电阻的阻值相同，用于实现电阻分压器输出电压信号1:1跟随输出到霍尔电压传感器。

上述大功率数字功率放大器的检测控制装置，其特征在于：所述的电压检测单元，包括分压器、有效值检测电路和放大电路，该分压器与采样板霍尔电压传感器输出的2V交变电压信号并联，分压为200mV交变电压，经有效值检测电路转化为100mV直流电压信号，再通过放大电路放大为2V直流电压信号，输入到AMR9处理器的数/模转化器ADC，用于将采样板霍尔电压传感器输出的2V模拟交变电压信号转化为数字信号。