一种配电箱电压检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及配电箱技术领域，具体是一种配电箱电压检测电路。


背景技术：

2.随着现代科学社会的不断发展及进步，各类新技术及设备已经被逐渐广泛实用，在方便人们日常生活并推动现代社会发展的同时，也给社会对于电能的实际需求增加，电力基础设施的不断加强以及完善，让配电箱的使用与覆盖范围逐渐增加，也使得配电箱的实际运行环境逐渐复杂化，配电箱在实际运行中会因为各类因素影响导致电压出现故障，对电力供应安全性及质量产生严重影响，需工作人员重视，目前对于配电箱的电压检测使用传统的霍尔电压传感器来实现电压检测，其检测精度和线性度较低，并且无法第一时间检测出电压的变化，不能提前处理电压故障。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供一种配电箱电压检测电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.依据本实用新型实施例的第一方面，提供一种配电箱电压检测电路，该配电箱电压检测电路包括：红外检测模块，电压采样模块，信号调理模块，主控制模块；
5.所述电压采样模块，用于对配电箱输出电压进行采样；
6.所述信号调理模块，用于对所述电压采样模块输出的高压侧电压转换为可供所述主控制模块处理的低压信号；
7.所述红外检测模块，用于对配电箱内部线路进行实时温度检测；
8.所述主控制模块，用于接收所述信号调理模块输出的低压信号，用于接收红外检测模块输出的温度数据。
9.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型配电箱电压检测电路利用隔离电路检测配电箱的电压，避免了由于检测高电压带来的危险，防止了电气之间的干扰，优化了电压检测的精度，并利用红外成像检测配电箱线路的温度情况判断电压的高低，提前预防电压过压，提高电路的安全性。
附图说明
10.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
11.图1为本实用新型实例提供的配电箱电压检测电路的原理方框示意图。
12.图2为本实用新型实例提供的红外检测模块电路图
13.图3为本实用新型实例提供的配电箱电压检测的电路图。
14.图4为本实用新型实例提供的第一电压跟随单元的电路图。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.参见图1，本实用新型实施例提供一种配电箱电压检测电路，该配电箱电压检测电路包括：红外检测模块1，电压采样模块2，信号调理模块3，主控制模块4、存储模块5和通信模块6；
17.具体地，电压采样模块2，用于对配电箱输出电压进行采样；
18.信号调理模块3，用于对所述电压采样模块2输出的高压侧电压转换为可供所述主控制模块4处理的低压信号；
19.红外检测模块1，用于对配电箱内部线路进行实时温度检测；
20.主控制模块4，用于接收所述信号调理模块3输出的低压信号，用于接收红外检测模块1输出的温度数据。
21.存储模块5，用于记录存储所述红外检测模块1的温度数据和所述电压采样模块2的电压数据；
22.通信模块6，用于将所述存储模块5的存储数据无线发送给工作人员；
23.存储模块5连接主控制模块4的第三端，通信模块6连接主控制模块4的第四端。
24.在具体实施例中，上述电压采样模块2可选用电流互感器和电阻配合实用实现对配电箱电压的检测，也可通过电阻分压式构成分压电路，分压电阻可采用高精度的金属膜电阻；上述信号调理电路可采用运算放大器的配合对采样信号进行放大滤波抗干扰处理；上述红外检测模块1采用红外探测器u4或者温度传感器对配电箱的温度进行检测；上述主控制模块4可选用单片机或者cpu(central processing unit，中央处理器)进行数据的接收和电路的控制；上述通信模块6选用无线通信设备在此不做赘述，上述存储模块5可采用eeprom(electrically erasable programmable read only memory，电可擦可编程只读存储器)，也可采用flash存储器对主控制模块4接收的数据进行存储。
25.实施例2主控制模块4：在实施例1的基础上，请参阅图2，在本实用新型所述的配电箱电压检测电路的一个具体实施例中，该电压采样模块2包括第一电阻r1、第二电阻r2和第一互感器u3；
26.具体地，第一电阻r1的第一端连接配电箱的第一端，第二电阻r2的第一端连接配电箱的第二端，第一电阻r1的第二端和第二电阻r2的第二端连接第一互感器u3的第一端，第一互感器u3的第二端和第三端连接所述信号调理模块3。
27.进一步地，该信号调理模块3包括放大滤波单元301，第一电压跟随单元302、隔离单元303、第二电压跟随单元304和保护单元305；
28.具体地，放大滤波单元301的第一端连接所述第一互感器u3的第二端，放大滤波单元301的第二端通过第一电压跟随单元302连接隔离单元303的第一端，隔离单元303的第二端通过第二电压跟随单元304连接保护单元305。
29.进一步地，红外检测模块1包括红外探测器u4；所述主控制模块4包括第一控制器u1；
30.具体地，红外探测器u4的输出端连接第一控制器u1的第一io口。
31.进一步地，所述放大滤波单元301包括第一二级管d1、第二二级管d2、第三电阻r3、第一运放a1、第四电阻r4、第五电阻r5、第一电位器rp1和第一电容c1；
32.具体地，第一二级管d1阴极连接第一互感器u3的第一端、第二二级管d2的阳极、第一运放a1的同相端、第五电阻r5和第四电阻r4，第一二级管d1的阳极连接第三电阻r3、第一互感器u3的第二端、第二二级管d2的阴极和第一运放a1的反相端，第四电阻r4的另一端通过第一电位器rp1连接第一电位器rp1的滑片端、第一运放a1的输出端和第一电容c1，第五电阻r5的另一端连接第一电容c1的另一端。
33.进一步地，所述第一电压跟随单元302包括第二运放a2、第九电阻r9、第十电阻r10和第四电容c4；
34.具体地，第二运放a2的同相端通过第九电阻r9连接第一运放a1的输出端，第十电阻r10和第四电容c4连接第二运放a2的同相端，第二运放a2的输出端连接第二运放a2的反相端，第十电阻r10的另一端和第四电容c4的另一端接地。
35.进一步地，所述隔离单元303包括第六电阻r6、第三运放a3、第二电容c2、第七电阻r7、第一隔离器u2、第四运放a4、第八电阻r8和第三电容c3；
36.具体地，第六电阻r6的第一端连接第二运放a2的输出端，第六电阻r6的第二端连接第三运放a3的反相端、第二电容c2和第一隔离器u2的第三端，第三运放a3的同相端连接地端，第三运放a3的输出端连接第二电容c2的另一端并通过第七电阻r7连接第一隔离器u2的第一端，第一隔离器u2的第五端连接地端、第一隔离器u2的第四端和第四运放a4的同相端，第一隔离器u2的第六端连接第八电阻r8、第三电容c3和第四运放a4的反相端，第四运放a4的输出端连接第八电阻r8的另一端和第三电容c3的另一端。
37.进一步地，所述第二电压跟随单元304包括第五运放a5，保护单元305包括第三二级管d3；
38.具体地，第五运放a5的同相端连接第四运放a4的输出端，第五运放a5的反相端连接第五运放a5的输出端和第三二级管d3的阴极，第三二级管d3的阳极接地。
39.在具体实施例中，上述第一电阻r1和第二电阻r2选用1％的高精度金属膜电阻；上述第一运放a1可选用op07系列运算放大器，第二运放a2、第三运放a3、第四运放a4和第五运放a5均可采用ad8033或者ad8034运算放大器，其中，第一运放a1起到放大和滤波的作用，并且可通过第一电位器rp1调节检测电压的精度，第二运放a2和第五运放a5用作缓冲器，第三运放a3和第四运放a4作为第一隔离器u2的前级电路和后级电路，前级电路构成反馈放大电路用于稳定第一隔离器u2的输出，后级电路用于将电流转换为电压电压信号；上述第一隔离器u2可选用hcnr201光电耦合器。
40.在本实用新型实施例中，通过电压采样模块2对配电箱的输出电压进行采样，通过信号调理模块3将采样的电压信号经过放大滤波隔离传输给主控制模块4，另外，红外检测模块1通过红外探测器u4对配电箱缆线进行温度检测，并将温度数据传输给主控制模块4，主控制模块4再将温度数据和电压信号存储于存储模块5，并将温度数据和电压信号通过通信模块6无线传输给工作人员，供工作人员监测，其中第一电容c1和第五电阻r5用来补偿相
移，可通过第一电位器rp1进行微调，从而保证输出电压的精度要求，通过第二运放a2的电压跟随电路起到隔离缓冲并减小数阻抗的作用，第三运放a3可以稳定第一隔离器u2内部的光输并使其线性化，第四运放a4起到将电流转换为电压信号的作用，第二电容c2和第三电容c3起到反馈的作用，可以改善电路的高评特性，第三二级管d3保护电路。
41.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
42.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种配电箱电压检测电路，其特征在于：该配电箱电压检测电路包括：红外检测模块，电压采样模块，信号调理模块，主控制模块；所述电压采样模块，用于对配电箱输出电压进行采样；所述信号调理模块，用于对所述电压采样模块输出的高压侧电压转换为可供所述主控制模块处理的低压信号；所述红外检测模块，用于对配电箱内部线路进行实时温度检测；所述主控制模块，用于接收所述信号调理模块输出的低压信号，用于接收红外检测模块输出的温度数据。2.根据权利要求1所述的一种配电箱电压检测电路，其特征在于，所述配电箱电压检测电路还包括存储模块和通信模块；所述存储模块，用于记录存储所述红外检测模块的温度数据和所述电压采样模块的电压数据；所述通信模块，用于将所述存储模块的存储数据无线发送给工作人员；所述存储模块连接主控制模块的第三端，通信模块连接主控制模块的第四端。3.根据权利要求1所述的一种配电箱电压检测电路，其特征在于，所述红外检测模块包括红外探测器；所述主控制模块包括第一控制器；所述红外探测器的输出端连接第一控制器的第一io口。4.根据权利要求1所述的一种配电箱电压检测电路，其特征在于，所述电压采样模块包括第一电阻、第二电阻和第一互感器；所述第一电阻的第一端连接配电箱的第一端，第二电阻的第一端连接配电箱的第二端，第一电阻的第二端和第二电阻的第二端连接第一互感器的第一端，第一互感器的第二端和第三端连接所述信号调理模块。5.根据权利要求4所述的一种配电箱电压检测电路，其特征在于，所述信号调理模块包括放大滤波单元，第一电压跟随单元、隔离单元、第二电压跟随单元和保护单元；所述放大滤波单元的第一端连接所述第一互感器的第二端，放大滤波单元的第二端通过第一电压跟随单元连接隔离单元的第一端，隔离单元的第二端通过第二电压跟随单元连接保护单元。6.根据权利要求5所述的一种配电箱电压检测电路，其特征在于，所述放大滤波单元包括第一二极管、第二二极管、第三电阻、第一运放、第四电阻、第五电阻、第一电位器和第一电容；所述第一二极管阴极连接第一互感器的第一端、第二二极管的阳极、第一运放的同相端、第五电阻和第四电阻，第一二极管的阳极连接第三电阻、第一互感器的第二端、第二二极管的阴极和第一运放的反相端，第四电阻的另一端通过第一电位器连接第一电位器的滑片端、第一运放的输出端和第一电容，第五电阻的另一端连接第一电容的另一端。7.根据权利要求6所述的一种配电箱电压检测电路，其特征在于，所述第一电压跟随单元包括第二运放、第九电阻、第十电阻和第四电容；所述第二运放的同相端通过第九电阻连接第一运放的输出端，第十电阻和第四电容连接第二运放的同相端，第二运放的输出端连接第二运放的反相端，第十电阻的另一端和第
四电容的另一端接地。8.根据权利要求7所述的一种配电箱电压检测电路，其特征在于，所述隔离单元包括第六电阻、第三运放、第二电容、第七电阻、第一隔离器、第四运放、第八电阻和第三电容；所述第六电阻的第一端连接第二运放的输出端，第六电阻的第二端连接第三运放的反相端、第二电容和第一隔离器的第三端，第三运放的同相端连接地端，第三运放的输出端连接第二电容的另一端并通过第七电阻连接第一隔离器的第一端，第一隔离器的第五端连接地端、第一隔离器的第四端和第四运放的同相端，第一隔离器的第六端连接第八电阻、第三电容和第四运放的反相端，第四运放的输出端连接第八电阻的另一端和第三电容的另一端。9.根据权利要求8所述的一种配电箱电压检测电路，其特征在于，所述第二电压跟随单元包括第五运放，保护单元包括第三二极管；所述第五运放的同相端连接第四运放的输出端，第五运放的反相端连接第五运放的输出端和第三二极管的阴极，第三二极管的阳极接地。

技术总结
本实用新型公开了一种配电箱电压检测电路，涉及配电箱技术领域，包括红外检测模块，电压采样模块，信号调理模块，主控制模块；所述电压采样模块用于对配电箱输出电压进行采样，信号调理模块用于对所述电压采样模块输出的高压侧电压转换为可供所述主控制模块处理的低压信号，红外检测模块用于对配电箱内部线路进行实时温度检测，主控制模块用于接收电压信号和接收红外检测模块输出的温度数据。本实用新型配电箱电压检测电路利用隔离电路检测配电箱的电压，避免了由于检测高电压带来的危险，防止了电气之间的干扰，优化了电压检测的精度，并利用红外成像检测配电箱线路的温度情况判断电压的高低，提前预防电压过压，提高电路的安全性。的安全性。的安全性。


技术研发人员：齐朋朋 梁峰 齐杰
受保护的技术使用者：山东源泰电气有限公司
技术研发日：2021.10.25
技术公布日：2022/5/25