無畸變放大的漏電流檢測電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于漏電流檢測電路技術領域，具體地說是涉及一種無畸變放大的漏電流檢測電路。
【背景技術】
[0002]公告號為203376382U、公開日為2014年01月01日的中國實用新型專利公開了一種漏電流檢測裝置，包括環形磁芯，其特征在于，火線和中線穿過環形磁芯作為初級線圈，環形磁芯還繞有次級線圈，次級線圈連接信號放大電路，信號放大電路連接信號比較電路，信號比較電路連接漏電流信號指示針，所述的環形磁芯上設置有屏蔽罩。在該漏電流檢測裝置中，經信號放大電路輸出的信號為工頻基波和高頻紋波的疊加，因此，如何有效地濾除高頻紋波是亟待本技術人員解決的技術問題。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種無畸變放大的漏電流檢測電路，其可濾除高頻紋波并對工頻信號進行比例放大。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型的目的是這樣實現的:一種無畸變放大的漏電流檢測電路，包括電流互感器檢測電路，與電流互感器檢測電路電連接的差分比例放大電路，還包括與差分比例放大電路電連接的4階巴特沃斯濾波器，所述4階巴特沃斯濾波器包括第十八電阻，該第十八電阻經第十九電阻電連接在第六運算放大器的同相輸入端上，第六運算放大器的同相輸入端經第六電容接地，第六運算放大器的反相輸入端經第二十電阻接地，第二十一電阻的一端電連接在第六運算放大器的反相輸入端與第二十電阻之間的公共端上，第二十一電阻的另一端電連接在第六運算放大器的輸出端上，第五電容的一端電連接在第十八電阻與第十九電阻之間的公共端上，第五電容的另一端電連接在第六運算放大器的輸出端上，第六運算放大器的輸出端經第二十二電阻、第二十三電阻電連接在第七運算放大器的同相輸入端上，第七運算放大器的同相輸入端經第七電容接地，第七運算放大器的反相輸入端與第七運算放大器的輸出端電連接，第八電容的一端電連接在第二十二電阻與第二十三電阻之間的公共端上，第八電容的另一端電連接在第七運算放大器的輸出端上。
[0005]在上述方案的基礎上并作為上述方案的優選方案:所述第六運算放大器、第七運算放大器均采用雙電源供電方式。
[0006]本實用新型相比現有技術突出且有益的技術效果是:
[0007]本實用新型的無畸變放大的漏電流檢測電路，其采用了 4階巴特沃斯濾波器的結構，可以有效濾除高頻紋波，并且還可對工頻漏電流信號進行無畸變放大。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的電路原理示意圖。
[0009]圖2是使用MATLAB畫4階巴特沃斯濾波器傳遞函數的bode圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖以具體實施例對本實用新型作進一步描述，參見圖1-圖2 ;
[0011 ] 需要說明的是，本實施例中所稱的“第五”、“第六”、“第七”、“第八”、“第十八”、“第十九”、“第二十”、“第二十一”、“第二十二”、“第二十三”等并不是對相關技術特征在數量上的限定，而是為了區分同類別的技術特征而作出的命名。
[0012]在本實施例中，所述4階巴特沃斯濾波器包括第十八電阻R18，該第十八電阻R18經第十九電阻R19電連接在第六運算放大器的同相輸入端上，第六運算放大器的同相輸入端經第六電容C6接地，第六運算放大器的反相輸入端經第二十電阻R20接地，第二^^一電阻R21的一端電連接在第六運算放大器的反相輸入端與第二十電阻R20之間的公共端上，第二^ 電阻R21的另一端電連接在第六運算放大器的輸出端上，第五電容C5的一端電連接在第十八電阻R18與第十九電阻R19之間的公共端上，第五電容C5的另一端電連接在第六運算放大器的輸出端上，第六運算放大器的輸出端經第二十二電阻R22、第二十三電阻R23電連接在第七運算放大器的同相輸入端上，第七運算放大器的同相輸入端經第七電容C7接地，第七運算放大器的反相輸入端與第七運算放大器的輸出端電連接，第八電容C8的一端電連接在第二十二電阻R22與第二十三電阻R23之間的公共端上，第八電容C8的另一端電連接在第七運算放大器的輸出端上。在本實施例中，所述第六運算放大器、第七運算放大器均采用雙電源供電方式。
[0013]巴特沃斯濾波器輸入信號為工頻基波和高頻紋波的疊加，高頻紋波主要是逆變器開關頻率次紋波，高頻紋波需要被濾除。逆變器的開關頻率一般為10kHz或更高，因此將巴特沃斯濾波器的轉折頻率設為500Hz。
[0014]選用四階巴特沃斯濾波器，其系數為al = 1.8478，bl = 1 ；a2 = 0.7654，b2 = 1。
[0015]使用MATLAB畫四階巴特沃斯濾波器傳遞函數的bode圖
[0016]MATLAB 程序為:
[0017]R1 = 15.8*10'3 ；
[0018]R2 = 43.2*10'3 ；
[0019]c3 = 4.7*10~ (-9);
[0020]c4 = 33*10~ (-9);
[0021]R3 = 21.5*10'3 ；
[0022]R4 = 30.1*10~3 ；
[0023]A0 = 1+10'3/10'3 ；
[0024]al = Rl*R2*cl*c2
[0025]a2 = (cl*(Rl+R2) + (l_A0)*Rl*c2)
[0026]Al = tf([AO], [ala2 1])
[0027]a3 = R3*R4*c3*c4
[0028]a4 = c3* (R3+R4)
[0029]A2 = tf([l]，[a3a4 1])
[0030]A = A1*A2
[0031]bode (A)
[0032]margin (A)
[0033]bode圖，如圖2所示，從圖中可以看出，濾波器的穿越頻率為656Hz，高頻時以-80db/dec進行衰減，可以有效濾除高頻紋波。在工頻50Hz處，濾波器的增益為6.12db，且其附近頻率的增益變化很小，因此濾波器可以對工頻漏電流信號進行無畸變放大。
[0034]上述實施例僅為本實用新型的較佳實施例，并非依此限制本實用新型的保護范圍，故:凡依本實用新型的結構、形狀、原理所做的等效變化，均應涵蓋于本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種無畸變放大的漏電流檢測電路，包括電流互感器檢測電路，與電流互感器檢測電路電連接的差分比例放大電路，其特征在于:還包括與差分比例放大電路電連接的4階巴特沃斯濾波器，所述4階巴特沃斯濾波器包括第十八電阻，該第十八電阻經第十九電阻電連接在第六運算放大器的同相輸入端上，第六運算放大器的同相輸入端經第六電容接地，第六運算放大器的反相輸入端經第二十電阻接地，第二十一電阻的一端電連接在第六運算放大器的反相輸入端與第二十電阻之間的公共端上，第二十一電阻的另一端電連接在第六運算放大器的輸出端上，第五電容的一端電連接在第十八電阻與第十九電阻之間的公共端上，第五電容的另一端電連接在第六運算放大器的輸出端上，第六運算放大器的輸出端經第二十二電阻、第二十三電阻電連接在第七運算放大器的同相輸入端上，第七運算放大器的同相輸入端經第七電容接地，第七運算放大器的反相輸入端與第七運算放大器的輸出端電連接，第八電容的一端電連接在第二十二電阻與第二十三電阻之間的公共端上，第八電容的另一端電連接在第七運算放大器的輸出端上。2.根據權利要求1所述的無畸變放大的漏電流檢測電路，其特征在于:所述第六運算放大器、第七運算放大器均采用雙電源供電方式。
【專利摘要】本實用新型公開了一種無畸變放大的漏電流檢測電路，其可濾除高頻紋波并對工頻信號進行比例放大。一種無畸變放大的漏電流檢測電路，包括電流互感器檢測電路，與電流互感器檢測電路電連接的差分比例放大電路，還包括與差分比例放大電路電連接的4階巴特沃斯濾波器。由于其采用了4階巴特沃斯濾波器的結構，可以有效濾除高頻紋波，并且還可對工頻漏電流信號進行無畸變放大。
【IPC分類】H03F3/45, G01R19/00
【公開號】CN205038260
【申請號】CN201520815214
【發明人】周皓, 陳小忠
【申請人】嘉興金尚節能科技有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月14日