常用电流和电压采样电路.pdf

### 常用电流和电压采样电路知识点详解 #### 一、概述 本文档主要介绍了几种常用的电流和电压采样电路的设计方案，并通过具体的电路图进行了解析。这些采样电路广泛应用于电力电子设备中，例如配电网静态同步补偿器（DSTATCOM）等场合。采样电路的主要作用是对电网的电压和电流信号进行实时监测，从而确保电力电子设备能够准确地控制其输出特性。 #### 二、DSTATCOM系统总体硬件结构 DSTATCOM是一种用于改善电网功率因数、稳定电压、减少谐波等目的的电力电子设备。其系统总体硬件结构主要包括以下三个部分： 1. **主电路部分**：负责实现能量转换的核心电路。 2. **控制电路部分**：包括微处理器、数字信号处理器等，用于处理信号和执行控制策略。 3. **检测与驱动电路**：介于主电路和控制电路之间，负责采集各种信号并将控制信号转换为驱动信号。 #### 三、采样电路的分类及功能 根据文档提供的信息，DSTATCOM系统中的采样电路可以分为以下几个方面： 1. **交流电压采样电路**：用于采集电网的三相电压信号。 2. **交流电流采样电路**： - 电网侧三相电流采样电路。 - 补偿侧三相电流采样电路。 3. **直流电压和电流采样电路**： - 桥式换流电路的直流侧电压信号。 - 直流侧电流信号。 4. **电网电压同步信号采样电路**：用于实现电网电压与DSTATCOM系统输出电压的同步。 #### 四、电网电压同步采样电路及其特点 针对电网电压同步采样电路，文档提供了四种不同的设计方案。 1. **常用电网电压同步采样电路1** - 电路组成：由RC滤波环节、电压比较器LM311、上拉箝位电路及非门等组成。 - 特点：通过RC滤波环节减小系统与电网的相位误差，电压比较器LM311实现过零比较。 2. **常用电网电压同步采样电路2** - 电路组成：使用ADMC401芯片的PWM同步功能，结合光电隔离TLP521和D触发器MC14538。 - 特点：利用ADMC401芯片的PWM同步引脚实现精确的同步控制，通过调整电阻R和电容C的值来控制脉冲宽度。 3. **常用电网电压同步采样电路3** - 电路组成：由电压比较器LM353、电阻、滑线变阻器等组成。 - 特点：通过电压比较器实现过零检测，同时具有输入DSP系统的箝位保护功能。 4. **常用电网电压同步采样电路4** - 电路组成：由RC滤波环节、电压比较器LM311、滞环环节等组成。 - 特点：滤波环节主要用于消除电网噪声，电压比较器LM311实现过零比较，滞环环节提高抗干扰能力。 #### 五、总结 通过对DSTATCOM系统中不同类型的采样电路的分析，我们可以看出，每种采样电路都有其独特的设计思路和技术特点。这些电路的设计不仅要考虑信号采集的准确性，还要考虑到系统的实时性和抗干扰能力。对于DSTATCOM这样的电力电子设备而言，精确可靠的电压和电流采样是实现高性能控制的关键因素之一。因此，在实际应用中选择合适的采样电路设计方案至关重要。