技术领域
[0001] 本实用新型涉及电压控制电路领域，具体来说，涉及一种气体微水密度在线监测装置用电压控制电路，可以在装置使用时控制电压输出保护电路，通过双π型滤波网络对输入电源的电磁噪声及杂波
信号进行抑制，通过抗浪涌电路保护后级电路，通过推挽电路进一步线性化，显著减少二次失真。
背景技术
[0002] 随着电
力产业的飞速发展，电器的使用越来越多，应用方面越来越广泛。在电力行业，由于六氟化硫气体主要是作为绝缘和灭弧介质而广泛应用于高压
开关及其设备，在
断路器和GIS操作过程中，由于
电弧、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素影响下，SF6气体会进行分解，它的分解物遇到水分后会变成
腐蚀性
电解质，尤其是有些高毒性分解物，如SF4、S2F2、S2F10、SOF2、HF和SO2，它们会刺激
皮肤、眼睛、粘膜，如果吸入量大，还会引起头晕和
肺水肿，甚至致人死亡。
[0003] 使用气体微水密度在线监测装置是保证和维护工作人员安全的一项重要措施。气体微水密度在线监测装置可以发现微量的SF6气体
泄漏，不仅满足安规对SF6气体监测浓度的要求，保护现场工作人员的安全健康，而且由于能及时发现SF6设备发生泄漏，对设备安全运行也能起到预警作用，提高设备安全运行水平
[0004] 气体微水密度在线监测装置的安全保护尤为重要，但装置长时间工作电路会受到伤害，容易出现安全故障。实用新型内容
[0005] 针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种气体微水密度在线监测装置用电压控制电路，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
[0006] 本实用新型的技术方案是这样实现的：
[0007] 一种气体微水密度在线监测装置用电压控制电路，包括输入滤波单元、电压控制单元；
[0008] 输入滤波单元的输出端与电压控制单元的输入端连接；
[0009] 输入滤波单元，包括电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电感L5、电感L6、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、保险丝FU1、电阻R6、稳压
二极管D1、稳压二极管D2、
三极管Q1和MOS管Q2；
[0010] 所述电感L1的一端与所述电容C1的一端接输入电压，所述电感L2的一端与所述电容C1的另一端接输入电压，所述电感L1的另一端分别与所述电容C3的一端、所述电容C2的一端和所述电感L3的一端连接，所述电感L2的另一端分别与所述电容C4的一端、所述电容C2的另一端和所述电感L4的一端连接，所述电容C3的另一端与所述电容C4的另一端接地，所述电感L3的另一端分别与所述电阻R1的一端、所述电容C5的一端和所述电感L5的一端连接，所述电感L4的另一端分别与所述电阻R1的另一端、所述电容C5的另一端和所述电感L6的一端连接，所述电感L5的另一端分别与所述电阻R2的一端、所述电阻R3的一端和所述电容C8的一端连接，所述电感L6的另一端分别与所述稳压二极管D1的正极、所述电阻R4的一端、所述电容C6的一端、所述三极管Q1的发射极、所述电阻R5的一端、所述MOS管Q2的源极、所述保险丝FU1的另一端和所述电容C7的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与所述电阻R3的另一端、所述稳压二极管D1的负极、所述电阻R4的另一端、所述电容C6的另一端、所述三极管Q1的集
电极和所述MOS管Q2的栅极连接，所述三极管Q1的基极分别与所述电阻R5的另一端、所述稳压二极管D2的正极连接，所述稳压二极管D2的负极与所述电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述MOS管Q2的漏极、所述保险丝FU1的另一端、所述电容C7的另一端和所述电容C8的另一端接地；
[0011] 电压控制单元，包括电容C9、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电位器RV1、
运算放大器U1：A、
运算放大器U1：B、运算放大器U2：A、运算放大器U2：B、运算放大器U3：A、场效应管Q3和场效应管Q4；
[0012] 所述电容C5的一端分别与所述电感L5的另一端、所述电阻R2的一端、所述电阻R3的一端和所述电容C8的一端连接，所述电容C5的另一端分别与所述电阻R7的一端、所述运算放大器U1：A的同相输入端连接，所述电阻R7的另一端接地，所述运算放大器U1：A的
反相输入端分别与所述运算放大器U1：A的输出端、所述电阻R8的一端和所述电阻R13的一端连接，所述电阻R13的另一端分别与所述电阻R14的一端、所述运算放大器U2：B的反相输入端连接，所述运算放大器U2：B的同相输入端接地，所述电阻R14的另一端分别与所述运算放大器U2：B的输出端、所述电阻R15的一端连接，所述电阻R8的另一端分别与所述电阻R9的一端、所述场效应管Q3的漏极和所述运算放大器U1：B的同相输入端连接，所述电阻R9的另一端接地，所述场效应管Q3的源极接地，所述场效应管Q3的栅极分别与所述电位器RV1的第3引脚、所述场效应管Q4的栅极连接，所述电位器RV1的第1引脚接VCC信号，所述电位器RV1的第2引脚与所述场效应管Q4的源极均接地，所述场效应管Q4的漏极分别与所述电阻R15的另一端、所述电阻R16的一端和所述运算放大器U3：A的同相输入端连接，所述电阻R16的另一端接地，所述运算放大器U3：A的反相输入端分别与所述运算放大器U3：A的输出端、所述电阻R17的一端连接，所述运算放大器U1：B的反相输入端分别与所述运算放大器U1：B的输出端、所述电阻R10的一端连接，所述电阻R10的另一端分别与所述电阻R11的一端、所述运算放大器U2：A的同相输入端连接，所述电阻R11的另一端接地，所述运算放大器U3：A的反相输入端分别与所述电阻R17的另一端、所述电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端分别与所述运算放大器U2：A的输出端、所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端接地
输出信号。
[0013] 进一步，所述电容C3、所述电容C4 均为安规电容，能够滤波。
[0014] 进一步，所述电感L3、所述电感L4均为差模电感，能够抑制差模干扰。
[0015] 进一步，所述运算放大器U1：A、所述运算放大器U1：B、所述运算放大器U2：A、所述运算放大器U2：B、所述运算放大器U3：A均为运算放大器TL082，所述运算放大器U1：B、所述运算放大器U3：A能够在电路中作为电压跟随放大器，所述运算放大器U2：A能够和电阻R10、电阻R11、电阻R17、电阻R18组成
差分放大器，所述运算放大器U2：B能够和电阻R13、电阻R14构成一个反相放大器。
[0016] 进一步，所述场效应管Q3和所述场效应管Q4为双
配对场效应管LSK489，能够降低失真。
[0017] 进一步，所述电位器RV1为线性电位器，能够调节VCC信号。
[0018] 本实用新型的有益效果为：可以在装置使用时控制电压输出保护电路，通过双π型滤波网络对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，通过抗浪涌电路保护后级电路，通过推挽电路进一步线性化，显著减少二次失真。
附图说明
[0019] 为了更清楚地说明本实用新型
实施例或
现有技术中的技术方案，下面将对实施例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。
[0020] 图1是根据本实用新型实施例的一种气体微水密度在线监测装置用电压控制电路电路图。
具体实施方式
[0021] 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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022] 根据本实用新型的实施例，提供了一种气体微水密度在线监测装置用电压控制电路。
[0023] 如图1所示，根据本实用新型实施例的气体微水密度在线监测装置用电压控制电路，包括输入滤波单元、电压控制单元；
[0024] 输入滤波单元的输出端与电压控制单元的输入端连接；
[0025] 输入滤波单元，包括电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电感L5、电感L6、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、保险丝FU1、电阻R6、稳压二极管D1、稳压二极管D2、三极管Q1和MOS管Q2；
[0026] 所述电感L1的一端与所述电容C1的一端接输入电压，所述电感L2的一端与所述电容C1的另一端接输入电压，所述电感L1的另一端分别与所述电容C3的一端、所述电容C2的一端和所述电感L3的一端连接，所述电感L2的另一端分别与所述电容C4的一端、所述电容C2的另一端和所述电感L4的一端连接，所述电容C3的另一端与所述电容C4的另一端接地，所述电感L3的另一端分别与所述电阻R1的一端、所述电容C5的一端和所述电感L5的一端连接，所述电感L4的另一端分别与所述电阻R1的另一端、所述电容C5的另一端和所述电感L6的一端连接，所述电感L5的另一端分别与所述电阻R2的一端、所述电阻R3的一端和所述电容C8的一端连接，所述电感L6的另一端分别与所述稳压二极管D1的正极、所述电阻R4的一端、所述电容C6的一端、所述三极管Q1的发射极、所述电阻R5的一端、所述MOS管Q2的源极、所述保险丝FU1的另一端和所述电容C7的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与所述电阻R3的另一端、所述稳压二极管D1的负极、所述电阻R4的另一端、所述电容C6的另一端、所述三极管Q1的集电极和所述MOS管Q2的栅极连接，所述三极管Q1的基极分别与所述电阻R5的另一端、所述稳压二极管D2的正极连接，所述稳压二极管D2的负极与所述电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述MOS管Q2的漏极、所述保险丝FU1的另一端、所述电容C7的另一端和所述电容C8的另一端接地；
[0027] 电压控制单元，包括电容C9、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电位器RV1、运算放大器U1：A、运算放大器U1：B、运算放大器U2：A、运算放大器U2：B、运算放大器U3：A、场效应管Q3和场效应管Q4；
[0028] 所述电容C5的一端分别与所述电感L5的另一端、所述电阻R2的一端、所述电阻R3的一端和所述电容C8的一端连接，所述电容C5的另一端分别与所述电阻R7的一端、所述运算放大器U1：A的同相输入端连接，所述电阻R7的另一端接地，所述运算放大器U1：A的反相输入端分别与所述运算放大器U1：A的输出端、所述电阻R8的一端和所述电阻R13的一端连接，所述电阻R13的另一端分别与所述电阻R14的一端、所述运算放大器U2：B的反相输入端连接，所述运算放大器U2：B的同相输入端接地，所述电阻R14的另一端分别与所述运算放大器U2：B的输出端、所述电阻R15的一端连接，所述电阻R8的另一端分别与所述电阻R9的一端、所述场效应管Q3的漏极和所述运算放大器U1：B的同相输入端连接，所述电阻R9的另一端接地，所述场效应管Q3的源极接地，所述场效应管Q3的栅极分别与所述电位器RV1的第3引脚、所述场效应管Q4的栅极连接，所述电位器RV1的第1引脚接VCC信号，所述电位器RV1的第2引脚与所述场效应管Q4的源极均接地，所述场效应管Q4的漏极分别与所述电阻R15的另一端、所述电阻R16的一端和所述运算放大器U3：A的同相输入端连接，所述电阻R16的另一端接地，所述运算放大器U3：A的反相输入端分别与所述运算放大器U3：A的输出端、所述电阻R17的一端连接，所述运算放大器U1：B的反相输入端分别与所述运算放大器U1：B的输出端、所述电阻R10的一端连接，所述电阻R10的另一端分别与所述电阻R11的一端、所述运算放大器U2：A的同相输入端连接，所述电阻R11的另一端接地，所述运算放大器U3：A的反相输入端分别与所述电阻R17的另一端、所述电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端分别与所述运算放大器U2：A的输出端、所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端接地输出信号。
[0029] 在一个实施例中，所述电容C1、所述电感L1、所述电容C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对
电网干扰。
[0030] 在一个实施例中，所述电容C3、所述电容C4 均为安规电容，能够起到电源滤波作用，分别对共模，差模干扰起滤波作用。
[0031] 在一个实施例中，所述电感L3、所述电感L4均为差模电感，能够抑制差模干扰，阻止交流电通过。
[0032] 在一个实施例中，所述电容C6、所述电容C7、所述电容C8、所述电阻R2、所述电阻R3、所述电阻R4、所述电阻R5、所述电阻R6、所述保险丝FU1、所述稳压二极管D1、所述稳压二极管D2、所述三极管Q1和所述MOS管Q2组成抗浪涌电路，在起机的瞬间，由于所述电容C6的存在所述MOS管Q2不导通，
电流经所述保险丝FU1构成回路，当所述电容C6上的电压充至所述稳压二极管D1的稳压值时所述MOS管Q2导通，如果所述电容C8漏电或后级电路
短路现象，在起机的瞬间电流在所述保险丝FU1上产生的压降增大，所述三极管Q1导通使所述MOS管Q2没有栅极电压不导通，所述保险丝FU1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
[0033] 在一个实施例中，所述运算放大器U1：A缓冲
输入信号，并用所述场效应管Q3驱动第一个电压控制
衰减器电路，所述电位器RV1可以通过改变VCC信号以改变所述场效应管Q3的漏源电阻，通过
串联所述电阻R8提供电压控制分压电路，所述运算放大器U1：B作为电压跟随放大器缓冲所述场效应管Q3漏极
端子的电压控制衰减信号，所述运算放大器U2：B和电阻R13、电阻R14构成一个反相放大器，通过所述电阻R15发送一个反相信号到第二个压控衰减器电路，所述场效应管Q4的栅极有相同的VCC信号，允许所述场效应管Q3和所述场效应管Q4的漏极和源极具有匹配的衰减特性，所述运算放大器U3：A作为电压跟随放大器通过所述场效应管Q4的漏极对电压控制的衰减反相信号进行缓冲，由所述运算放大器U2：A和电阻R10、电阻R11、电阻R17、电阻R18组成的差分放大器从所述运算放大器U1：B和所述运算放大器U3：A中减掉输出。
[0034] 工作原理：电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电感L5、电感L6、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、保险丝FU1、电阻R6、稳压二极管D1、稳压二极管D2、三极管Q1以及MOS管Q2组成输入滤波单元；所述电容C1、所述电感L1、所述电容C2组成的双π型滤波网络的作用主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰；所述电容C3、所述电容C4 的作用是能够起到电源滤波作用，分别对共模，差模干扰起滤波作用；所述电感L3、所述电感L4的作用是能够抑制差模干扰，阻止交流电通过；所述电容C6、所述电容C7、所述电容C8、所述电阻R2、所述电阻R3、所述电阻R4、所述电阻R5、所述电阻R6、所述保险丝FU1、所述稳压二极管D1、所述稳压二极管D2、所述三极管Q1和所述MOS管Q2的作用是组成抗浪涌电路；在起机的瞬间，由于所述电容C6的存在所述MOS管Q2不导通，电流经所述保险丝FU1构成回路；当所述电容C6上的电压充至所述稳压二极管D1的稳压值时所述MOS管Q2导通；如果所述电容C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在所述保险丝FU1上产生的压降增大，所述三极管Q1导通使所述MOS管Q2没有栅极电压不导通，所述保险丝FU1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
[0035] 电容C9、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电位器RV1、运算放大器U1：A、运算放大器U1：B、运算放大器U2：A、运算放大器U2：B、运算放大器U3：A、场效应管Q3以及场效应管Q4组成电压控制单元；所述运算放大器U1：A的作用是缓冲输入信号，并用所述场效应管Q3驱动第一个电压控制衰减器电路；所述电位器RV1的作用是可以通过改变VCC信号以改变所述场效应管Q3的漏源电阻，通过串联所述电阻R8提供电压控制分压电路；所述运算放大器U1：B的作用是作为电压跟随放大器缓冲所述场效应管Q3漏极端子的电压控制衰减信号；所述运算放大器U2：B和电阻R13、电阻R14的作用是构成一个反相放大器，通过所述电阻R15发送一个反相信号到第二个压控衰减器电路；所述场效应管Q4的栅极有相同的VCC信号，允许所述场效应管Q3和所述场效应管Q4的漏极和源极具有匹配的衰减特性；所述运算放大器U3：A的作用是作为电压跟随放大器通过所述场效应管Q4的漏极对电压控制的衰减反相信号进行缓冲；由所述运算放大器U2：A和电阻R10、电阻R11、电阻R17、电阻R18组成的差分放大器的作用是从所述运算放大器U1：B和所述运算放大器U3：A中减掉输出。
[0036] 综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过设计一种气体微水密度在线监测装置用电压控制电路，可以在装置使用时控制电压输出保护电路，通过双π型滤波网络对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，通过抗浪涌电路保护后级电路，通过推挽电路进一步线性化，显著减少二次失真。
[0037] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
