[实用新型]一种整流器同步信号采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种信号采集装置，尤其是涉及一种应用于电力电气领域整流器的同步信号采集装置。

背景技术

在现有的整流电源装置中，常规的同步信号采集方法是设计一个低通滤波器滤除同步信号上的高频干扰信号，获得同步信号中的基波分量。控制系统所采集到的模拟量均为频率不变的电压值，在特种整流项目中对于输入信号为频率和幅值均变化的情况下，常规的应用低通滤波器、带通滤波器进行同步信号采集的方法就不适用了。

对于常规整流器、特种电源项目都需要把变压器原边的PT电压信号引入控制机箱的电压输入板，作为触发的同步信号。对于某些波形畸变比较小的整流系统，有时也将整流变压器副边（即阀侧）电压信号经同步变压器降压后引入系统作为同步信号。相控整流方式是通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的。如何保证同步信号相位的准确性，即保证触发脉冲与三相交流输入的同步性，对于整个整流器系统的正常工作是极其重要的。目前针对同步信号的采集方法有很多，与本实用新型相近的有以下几篇文献：

现有技术1为广州擎天实业有限公司于2006年12月07日申请，并于2008年02月06日公告，公告号为CN201018421U的中国实用新型专利《整流器同步信号处理装置》。该实用新型采用同步锁存模块、AD采集模块和用于分离出基波分量的FPGA芯片，通过傅立叶变换得到同步信号。该方案采用复杂的傅里叶变换控制算法，大部分处理均由软件完成，大大增加的软件工程师的工作量。当前都是小型化、集成化的处理方式，采用DSP集成的锁相环处理单元，没有必要对同步信号采用专门的FPGA进行处理。这种装置浪费印制板面积、增加成本，不利于集约化，采用模拟量锁存、AD采集、FPGA处理，电路结构复杂，数据处理能力较弱，运行速度较低。

现有技术2为辽宁省电力有限公司朝阳供电公司、荣信电力电子股份有限公司于2011年07月12日申请，并于2012年05月16日公告，公告号为CN202221981U的中国实用新型专利《一种同步信号滤波电路》。该实用新型涉及一种电力电子设备的同步信号滤波电路，采用了典型的隔离放大电路、电压跟随电路、低通滤波器、带通滤波器、移相电路比例放大电路依次相连接。该方案采用了典型的隔离放大电路、电压跟随电路、低通滤波器、带通滤波器、移相电路比例放大电路依次相连接，但是此种方法不适用在输入信号为变频率的条件下，因为对于带通滤波器来说，在同一电路中只能很好的通过中心频率信号。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种整流器同步信号采集装置，该装置结构简单合理、具有足够的抗干扰能力，能够准确的采集整流器的同步信号。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型具体提供了一种整流器同步信号采集装置的技术实现方案，一种整流器同步信号采集装置，包括：隔离单元、滤波单元、比较单元和反向处理单元。所述隔离单元对来自于变压器副边的电压信号进行隔离，并对信号大小进行调理，滤波单元对来自所述隔离单元的信号进行滤波处理后输出方波信号至所述比较单元，所述比较单元对所述方波信号进行过零点检测后再经过所述反向处理单元进行反向处理，将经过反向处理的方波信号输出至DSP，供所述DSP进行捕获计算。

优选的，所述隔离单元采用电压传感器，所述隔离单元还包括四个电阻，所述四个电阻分成两组，两两并联后再串联在所述电压传感器的原边。

优选的，所述滤波单元包括第一运算放大单元和第二运算放大单元，所述第一运算放大单元将来自所述隔离单元的信号调理成正弦波信号，再由所述第二运算放大单元处理成方波信号并输出至所述比较单元。

优选的，所述第一运算放大单元包括第一运算放大器和电阻R9，所述电压传感器的副边电流由所述第一运算放大器的“-”端进入，所述电阻R9连接在所述第一运算放大器的“-”端与输出端之间，由所述第一运算放大器的输出端输出6V的正弦波。

优选的，所述第二运算放大单元包括第二运算放大器和电阻，所述第二运算放大器和电阻组成电压放大器结构，所述第二运算放大器输出幅值为±15V的方波信号至所述比较单元。

优选的，所述第二运算放大器的输出端与所述比较单元的“-”端相连，所述比较单元的“+”端的端电压为0，所述比较单元输出最大值为5V，最小值为0V的方波信号。

优选的，所述反向处理单元进一步采用单路施密特触发反向器芯片。

优选的，所述第一运算放大器进一步采用包括但不限于OP27或OPA4227或LM124或OP177的运算放大器芯片。