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DSP芯片TMS320F2812泄漏电流测试系统电路设计

2022-06-04 00:45分类:电路图 阅读:

 

  泄露电流量就是指在沒有常见故障增加电流的情形下,电器设备中互相绝缘层的金属材料零件中间,或通电零件与接地装置零件中间,根据其四周物质或绝缘层表层所建立的电流量。也包含当人碰触电气设备时,由机器设备历经身体抵达地面的交流电或由机器设备经身体又返回机器设备的电流量。它是考量家用电器绝缘性能优劣的主要标识之一,也是安全产品特性的具体指标值。漏电流检测系统软件內部理应依据不一样的规范,换句话说最人体工学具体特性阻抗状况,具有一组或是几个由特殊特性阻抗值和达到一定输出功率规定的电阻器电容器构成的电源电路来模仿身体触电事故。根据将身体特性阻抗数据连接身体很有可能触电事故的待测仪器构件,精确测量穿过身体特性阻抗互联网的电流量。

  系统软件硬件开发

  自动控制系统由PC机、DSP集成icTMS320F2812自动控制系统及其外场拓展作用电源电路、漏电流收集脉冲调制电源电路、DSP与PC通讯插口电源电路组成,收集、测算、表明和储存从而剖析被测仪器漏电流矩阵的特征值。

  高宽比变大与线形防护控制电路的设计方案

  依照对漏电流检测的全新规范规定,规定对50Hz~1 MHz的漏电流开展检验。因此对放大仪的频段范畴规定很高,文中采用低噪音高精密运放电路HA7-5127-5,其通频带宽达8.5 MHz,达到超过1 MHz的规定。前面工作电压追随电源电路及其运算放大器如图所示3所显示。

  

  图上,被测机器设备漏电流历经单一仿真模拟身体特性阻抗互联网,将电流量数据信号转变成电流数据信号,钳形二极管电源电路起防护功效,避免正负极工作电压过高。后加追随放大仪U1匹配特性阻抗和使数据信号平稳,放大仪U2对很弱漏电流数据信号实现变大,根据RP1调节电源电路的扩大增益值,便于于观查和收集。

  在漏电流防护数据收集电源电路中,必须防护的数据信号有ADC操纵数据信号(直流电源平)、ADC工作中数字时钟数据信号(几兆乃至更高频的数据信号),在那样的运用标准下,假如用平常的光电耦合器隔离器件,只有防护直流电或是低頻数据信号,因此选用光电耦合器技术性难以符合对漏电流防护的要求。而磁耦防护元器件不可以传送低頻数据信号及其直流电数据信号,且磁耦防护对模拟信号的传递特性不错,即便 传送脉冲信号,也会造成数据信号的失帧,解决方案便是能够对必须传送的脉冲信号开展脉冲信号拉高,促使脉冲信号的最少电流能够推动防护元器件工作中,才会确保被传送数据信号的不失帧。此外一个处理的办法便是假如将必须传送的高频数据信号调配到高频率载波通信上,再用磁藕合防护电源电路防护传送,在协调器再用调制解调电路提取出低頻数据信号,能够完成用磁藕合防护电源电路传送低頻讯号的目地。文中制定的新式磁藕合防护电源电路无需调配和调制解调电源电路就可以完成低頻和直流电数据信号的磁藕合防护传送,并且电源电路构造简易、功能损耗小,数据信号传送延迟时间不大。

  文中选用仿真模拟防护放大仪开展防护,完成检测系统软件与被测目标电气设备上的防护,采用高线性仿真模拟光耦合器HCNR201,其基本参数详细介绍以下:具备±5%的传送增益值偏差和±0.05%的线形偏差;具备超过1 MHz的频段网络带宽;键入电流电压标准为0~15 V。电源电路如图所示5所显示。

  

  电源电路表明:光电耦合器U2用以正旋光性数据信号的防护,光电耦合器U3用以负级性讯号的防护。在防护电源电路中,R2调整初中级运算放大器U1键入参考点电流量的尺寸,C3起反馈性,与此同时滤掉了控制电路中的毛边数据信号,防止HCNR201的铝氮化镓发光二极管LED遭受出现意外冲击性。R1能够操纵LED的亮度单位,进而对安全通道增益值起一定的调节功效。HC-NR201是电流量推动,其运行电流量规定为1~20 mA。因为是防护双旋光性数据信号,因而选用双回路供电系统的HA7-5127-5运放电路,其輸出电流量可以达到25 mA。R3是取样电阻器,将光电耦合器輸出电流量变化为电流数据信号,与运算放大器U1构成工作电压追随电源电路,完成I/O电源电路的匹配电阻。在图5线性光耦电源电路中,防护控制电路的防护电压增益,该防护控制电路的防护增益值只与阻值R3,R2相关,与光电耦合器的电流量传送特点不相干,进而达到了工作电压防护。

  脉冲信号拉高电源电路的设计方案

  因为TMS320F2812內部集成化的A/D取样范畴为0~3 V,在收集数据信号开展光耦隔离以前,能够调整放大仪的增益值,使被收集的电流数据信号落入-1.5~ 1.5 V范畴以内,随后设计方案一个 1.5 V的标准电压源将被收集数据信号开展脉冲信号拉高,那样就可以确保取样数据信号在0~3 V的范畴内,电源电路如图所示6所显示。

  

  完成了脉冲信号拉高的目地,Ui的取值范围是-1.5~ 1.5 V,Uo的取值范围是0~3 V。这时被收集数据信号在0~3 V键入电流电压范畴以内,符合要求。

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