一種直流分量檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及逆變器領域，公開了一種直流分量檢測裝置，包括：濾除共模干擾信號的差分濾波模塊；對差分濾波模塊輸出的信號進行濾除交流波并輸出直流分量的N階低通濾波模塊；對所述直流分量進行隔離的隔離運放模塊。通過N階低通濾波模塊將輸入信號的交流波濾除，該N階低通濾波模塊可以有效的濾除交流波，得到直流分量。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及逆變器領域，具體涉及一種直流分量檢測裝置。
技術介紹
隨著人們生活水平的提高和社會的技術進步，電能成為人們日常生活中必須依賴的能源。然而煤、石油等一次能源日漸減少，而且人們在應用他們的同時，也對環境造成巨大的污染。解決能源問題的根本辦法是開發環保型的可再生能源，其中太陽能發電就是其中重要的發展方向。隨著光伏并網發電的規模和容量不斷加大，其對電網的電能質量及穩定運行的影響日益明顯，為此世界各國對光伏發電接入電網的條件諸如注入諧波、直流分量、電壓波動和閃變等方面都制定了嚴格的標準，這也對光伏并網逆變器的設計及控制提出了更高的要求。逆變器就一種將直流電轉變為交流電的電子設備，理想情況下逆變器只向電網中輸入交流電，但實際使用時，由于并網逆變器主回路電力電子器件及驅動電路參數不一致性，導致逆變器輸出電壓含有直流分量。必須對該直流分量進行檢測并抑制，否則其注入電網會造成變電所變壓器的工作點偏移，導致變壓器飽和；增加電網電纜的腐蝕；導致高的初級電流峰值，可能燒毀輸入保險，引起斷電；甚至可以增加諧波分量。如果使用非隔離并網逆變器，則會使產生的直流分量流入電網，這會導致諸如變壓器或互感器飽和等不良影響。故當逆變器產生直流分量到達某一要求值后，必須在規定時間內斷掉逆變器與電網的連接保護電網設備。故對逆變器產生的交流電中的直流分量的檢測顯得尤為重要。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，從而提供了一種直流分量檢測裝置。為解決上述技術問題，本技術提供如下技術方案:一種直流分量檢測裝置，包括:濾除共模干擾信號的差分濾波模塊；對差分濾波模塊輸出的信號進行濾除交流波并輸出直流分量的N階低通濾波模塊；對所述直流分量進行隔離的隔離運放模塊。進一步地，所述N為大于等于5的自然數。進一步地，所述N階低通濾波模塊為六階低通濾波模塊，所述六階低通濾波模塊包括六個有源低通濾波單元，所述六個有源低通濾波單元依次串聯。進一步地，所述N階低通濾波模塊為六階低通濾波模塊，所述六階低通濾波模塊包括四個有源低通濾波單元和兩個無源低通濾波單元，所述四個有源低通濾波單元依次串聯后與兩無源低通濾波單元依次串聯。進一步地，所述有源低通濾波單元包括第一運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容；所述第二電阻的一端連接第一運算放大器的正端，第二電阻的另一端連接第一地信號；第一電容和第三電阻并聯，第一電容的一端連接至運算放大器的負端，第一電容的另一端連接第一運算放大器的輸出端，第一電阻的一端連接第一運算放大器的負輸入端；所述第一電阻的另一端為有源低通濾波單元的輸入端，第一運算放大器的輸出端為有源低通濾波單元的輸出端。進一步地，所述無源低通濾波單元包括第四電阻和第二電容；所述第四電阻和第二電容串聯，第二電容的開放端連接至第一地信號，第四電阻的開放端為無源低通濾波單元的輸入端，第四電阻與第二電容的連接點為無源低通濾波單元的輸出端。進一步地，所述直流分量檢測裝置還包括第一箝位模塊，所述第一箝位模塊連接在N階低通濾波模塊和隔離運放模塊之間；所述第一箝位模塊包括第一箝位二極管和第二箝位二極管；所述第一箝位二極管的負極連接第一電源正極，第一箝位二極管的正極連接第二箝位二極管的負極，第二箝位二極管的正極連接第一電源負極，所述第一箝位二極管的正極連接在N階低通濾波模塊和隔離運放模塊之間。進一步地，所述直流分量檢測裝置還包括將隔離運放輸出的電壓進行抬升的求和模塊；所述求和模塊連接在隔離運放的輸出端。進一步地，所述直流分量檢測裝置還包括對求和模塊輸出的電壓進行分壓的分壓模塊，所述分壓模塊連接在求和模塊的輸出端。進一步地，所述直流分量檢測裝置還包括對分壓模塊輸出的電壓進行電壓跟隨的電壓跟隨器，所述電壓跟隨器連接在分壓模塊的輸出端。與現有技術相比，本技術具有如下有益效果:本技術公開的直流分量檢測裝置，通過N階低通濾波模塊將輸入信號的交流波濾除，該N階低通濾波模塊可以有效的濾除交流波，得到直流分量。附圖說明圖1是本技術實施例直流分量檢測裝置的原理框圖。圖2是本技術實施例差分濾波模塊的電路原理圖。圖3是本技術實施例六階低通濾波模塊的電路原理圖。圖4是本技術實施例直流分量檢測裝置的電路原理圖。圖5是本技術實施例直流分量檢測裝置輸入輸出第一波形圖。圖6是本技術實施例直流分量檢測裝置輸入輸出第二波形圖。具體實施方式為了使本技術所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。圖1是本技術實施例直流分量檢測裝置的原理框圖；一種直流分量檢測裝置，包括:濾除共模干擾信號的差分濾波模塊I ;對差分濾波模塊I輸出的信號進行濾除交流波并輸出直流分量的N階低通濾波模塊2 ;對所述直流分量進行隔離的隔離運放模塊3。通過N階低通濾波模塊將輸入信號的交流波濾除，該N階低通濾波模塊可以有效的濾除交流波，得到直流分量。圖2是本技術實施例差分濾波模塊的電路原理圖；差分濾波模塊包括電感FB2 j、電容C5 j、電阻R2 j、電容C7 j、電阻R3 j、電阻R5 j、電容C4 j、運算放大器Ul、電感FB3 j、電容Cl Ij、電阻R7j、電容ClOj、電阻R8j、電阻Rl Ij、電容C12j。電感FB2j、電阻R2j和電阻R3j依次串聯后，電阻R3j的開放端連接運算放大器Ul的正輸入端，電感FB2j的開放端連接輸入信號的正端VDW_U+。電容C5j的一端連接電感FB2j和電阻R2j的節點，另一端連接第一地信號GND。電阻R5j的一端連接電阻R2j和電阻R3j的節點，另一端連接第一地信號GND。電容C4j的一端連接運算放大器Ul的正輸入端，另一端連接第一地信號GND。電感FB3j、電阻R7j、和電阻R8j依次串聯后，電阻R8j的開放端連接運算放大器Ul的負輸入端，電感FB3j的開放端連接輸入信號的負端VDW_U-。電容Cllj的一端連接電感FB3j和電阻R7j的節點，另一端連接第一地信號GND。電容ClOj的一端連接電阻R7j和電阻R8j的節點，另一端連接第一地信號GND。電容C7j的一端連接電感FB2j和電阻R2j的節點，另一端連接電感FB3j和電阻R7j的節點。電容C12j的一端連接運算放大器Ul的負輸入端，另一端連接運算放大器Ul的輸出端。電阻Rllj —端連接電阻R7j和電阻R8j的節點，另一端連接運算放大器Ul的輸出端；該運算放大器Ul的輸出端為差分濾波模塊的輸出端。本實施例中，N為大于等于5的自然數，即N階低通濾波模塊為最少五階低通濾波模塊。優選地，N階低通濾波模塊為六階低通濾波模塊，所述六階低通濾波模塊包括六個有源低通濾波單元，所述六個有源低通濾波單元依次串聯。當然，N階低通濾波模塊也可以是五階，該五階可以是五個有源低通濾波單元依次串聯。在其他實施例中，所述六階低通濾波模塊包括四個有源低通濾波單元和兩個無源低通濾波單元，所述四個有源低通濾波單元依次串聯后與兩無源低通濾波單元依次串聯。，如圖3所示，圖3是本技術實施例六階低通濾波模塊的電路原理圖。有源低通濾波單元的濾波效果比本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種直流分量檢測裝置，其特征在于，包括：濾除共模干擾信號的差分濾波模塊；對差分濾波模塊輸出的信號進行濾除交流波并輸出直流分量的N階低通濾波模塊；對所述直流分量進行隔離的隔離運放模塊。

【技術特征摘要】
1.一種直流分量檢測裝置，其特征在于，包括: 濾除共模干擾信號的差分濾波模塊； 對差分濾波模塊輸出的信號進行濾除交流波并輸出直流分量的N階低通濾波模塊； 對所述直流分量進行隔離的隔離運放模塊。2.根據權利要求1所述的直流分量檢測裝置，其特征在于，所述N為大于等于5的自然數。3.根據權利要求1所述的直流分量檢測裝置，其特征在于，所述N階低通濾波模塊為六階低通濾波模塊，所述六階低通濾波模塊包括六個有源低通濾波單元，所述六個有源低通濾波單元依次串聯。4.根據權利要求1所述的直流分量檢測裝置，其特征在于，所述N階低通濾波模塊為六階低通濾波模塊，所述六階低通濾波模塊包括四個有源低通濾波單元和兩個無源低通濾波單元，所述四個有源低通濾波單元依次串聯后與兩無源低通濾波單元依次串聯。5.根據權利要求3或4所述的直流分量檢測裝置，其特征在于，所述有源低通濾波單元包括第一運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容；所述第二電阻的一端連接第一運算放大器的正端，第二電阻的另一端連接第一地信號；第一電容和第三電阻并聯，第一電容的一端連接至運算放大器的負端，第一電容的另一端連接第一運算放大器的輸出端，第一電阻的一端連接第一運算放大器的負輸入端；所述第一電阻的另一端為有源低通濾波單元的輸入端，第一運算放大器的輸出端為有源低通濾波單元的輸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：石毅，趙利忠，王營輝，修貴東，
申請(專利權)人：比亞迪股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：