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发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路

阅读：27发布：2024-02-05

专利汇可以提供发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路，其包括输入缓冲电路、幅值功率放大电路、过压保护电路、过温保护电路及过流保护电路；输入缓冲电路与幅值功率放大电路相连，幅值功率放大电路与过温保护电路、过压保护电路及过流保护电路均相连，过温保护电路及过流保护电路还均与控制开关相连。与现有技术相比，本实用新型发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路的有益效果为：1、实现大型发电机励磁系统仿真测试仪的大功率电压、电流输出，从而满足励磁系统检测的要求；2、实现过温、输出过流、过电压自动保护。，下面是发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路，其特征在于：包括输入缓冲电路、幅值功率放大电路、过压保护电路、过温保护电路及过流保护电路；所述输入缓冲电路与幅值功率放大电路相连，幅值功率放大电路与过温保护电路、过压保护电路及过流保护电路均相连，过温保护电路及过流保护电路还均与控制开关相连；输入缓冲电路用于接收经过数模转换后输出的弱电压信号并对其进行缓冲处理，幅值功率放大电路用于接收来自输入缓冲电路所输出的信号并对其进行放大处理，过温保护电路用于接收幅值功率放大电路所输出的过温信号并根据所接收的过温信号决定是否断开控制开关以继续或停止输出，过压保护电路用于接收幅值功率放大电路所输出的电压信号并在所接收的电压信号过流时对其进行滤波吸收，过流保护电路用于接收幅值功率放大电路所输出的电流信号并根据所接收的电流信号决定是否断开控制开关以继续或停止输出。
2.如权利要求1所述的发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路，其特征在于：所述输入缓冲电路包括第一电容、第一电阻及集成运算放大器，第一电容的第一端用于接收经过数模转换后输出的弱电压信号，第一电容的第二端接地，第一电阻的第一端接地，第一电阻的第二端与第一电容的第一端以及集成运算放大器的正向输入端相连，集成运算放大器的负向输入端与其输出端相连，集成运算放大器的输出端与幅值功率放大电路相连。
3.如权利要求2所述的发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路，其特征在于：所述幅值功率放大电路包括第二至第五电阻及集成功率放大器，第二电阻的第一端与集成运算放大器的输出端相连，第二电阻的第二端通过第三电阻接地，第二电阻与第三电阻之间的节点与集成功率放大器的正向输入端相连，集成功率放大器的负向输入端通过第四电阻接地，集成功率放大器的温度信号输出端与过温保护电路相连，集成功率放大器的电压输出端与过压保护电路相连，集成功率放大器负向输入端还通过第五电阻与过压保护电路相连。
4.如权利要求3所述的发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路，其特征在于：所述过温保护电路包括场效应管、第一光电隔离器及第六电阻，场效应管的源极连接于第三电阻与大地之间，场效应管的集电极与第一光电隔离器的第一输入端相连，第一光电隔离器的第二输入端通过第六电阻与电源V+相连，场效应管的漏极与集成功率放大器的温度信号输出端相连，第一光电隔离器的输出端与控制开关相连。
5.如权利要求4所述的发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路，其特征在于：所述过压保护电路包括第一及第二二极管、第一及第二大容量电解电容元件，集成功率放大器的输出端与第一二极管的阳极及第二二极管的阴极相连，第二二极管的阴极还连接于第五电阻的未与集成功率放大器的负向输入端相连的一端，第一二极管的阴极与第一大容量电解电容元件的正极以及电源V+相连，第一大容量电解电容元件的负极接地，第二二极管的阳极与第二大容量电解电容元件的阴极及电源V-相连，第二大容量电解电容元件的阳极接地。
6.如权利要求5所述的发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路，其特征在于：所述过流保护电路包括第七至第九电阻、第三二极管、第二光电隔离器，第一二极管的阳极及第二二极管的阴极共同与第七电阻的第一端相连，第七电阻的第二端与第三二极管的阳极相连，第三二极管的阴极通过第九电阻与第七电阻的第一端相连，第八电阻与第七电阻并联连接，第三二极管的阳极与第二光电隔离器的第一输入端相连，第三二极管的阴极与第二光电隔离器的第二端相连，第二光电隔离器的输出端与控制开关相连。

说明书全文

发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路

技术领域

[0001] 本实用新型属于功放电路领域，更具体地说，本实用新型涉及一种大型发电机励磁系统仿真测试仪中的功放电路。

背景技术

[0002] 励磁调节器的性能对电力系统的稳定有着主要的影响，针对励磁调节器的动态测试只有通过大型电力系统实时仿真系统来检测，仿真系统投资巨大，不能满足励磁系统现场测试要求。目前对发电机励磁系统的检测都是对励磁系统的每个部分单独进行测试，属于开环试验，没有设备可以对励磁系统进行联调和闭环仿真实验，实为不便。实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的在于：提供一种发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路，其使仿真测试仪输出的信号满足励磁系统检测需要，并具有完善的保护功能。

[0004] 为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路，其包括输入缓冲电路、幅值功率放大电路、过压保护电路、过温保护电路及过流保护电路；所述输入缓冲电路与幅值功率放大电路相连，幅值功率放大电路与过温保护电路、过压保护电路及过流保护电路均相连，过温保护电路及过流保护电路还均与控制开关相连；输入缓冲电路用于接收经过数模转换后输出的弱电压信号并对其进行缓冲处理，幅值功率放大电路用于接收来自输入缓冲电路所输出的信号并对其进行放大处理，过温保护电路用于接收幅值功率放大电路所输出的过温信号并根据所接收的过温信号决定是否断开控制开关以继续或停止输出，过压保护电路用于接收幅值功率放大电路所输出的电压信号并在所接收的电压信号过流时对其进行滤波吸收，过流保护电路用于接收幅值功率放大电路所输出的电流信号并根据所接收的电流信号决定是否断开控制开关以继续或停止输出。

[0005] 作为本实用新型发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路的一种改进，所述输入缓冲电路包括第一电容、第一电阻及集成运算放大器，第一电容的第一端用于接收经过数模转换后输出的弱电压信号，第一电容的第二端接地，第一电阻的第一端接地，第一电阻的第二端与第一电容的第一端以及集成运算放大器的正向输入端相连，集成运算放大器的负向输入端与其输出端相连，集成运算放大器的输出端与幅值功率放大电路相连。

[0006] 作为本实用新型发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路的一种改进，所述幅值功率放大电路包括第二至第五电阻及集成功率放大器，第二电阻的第一端与集成运算放大器的输出端相连，第二电阻的第二端通过第三电阻接地，第二电阻与第三电阻之间的节点与集成功率放大器的正向输入端相连，集成功率放大器的负向输入端通过第四电阻接地，集成功率放大器的温度信号输出端与过温保护电路相连，集成功率放大器的电压输出端与过压保护电路相连，集成功率放大器负向输入端还通过第五电阻与过压保护电路相连。

[0007] 作为本实用新型发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路的一种改进，所述过温保护电路包括场效应管、第一光电隔离器及第六电阻，场效应管的源极连接于第三电阻与大地之间，场效应管的集电极与第一光电隔离器的第一输入端相连，第一光电隔离器的第二输入端通过第六电阻与电源V+相连，场效应管的漏极与集成功率放大器的温度信号输出端相连，第一光电隔离器的输出端与控制开关相连。

[0008] 作为本实用新型发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路的一种改进，所述过压保护电路包括第一及第二二极管、第一及第二大容量电解电容元件，集成功率放大器的输出端与第一二极管的阳极及第二二极管的阴极相连，第二二极管的阴极还连接于第五电阻的未与集成功率放大器的负向输入端相连的一端，第一二极管的阴极与第一大容量电解电容元件的正极以及电源V+相连，第一大容量电解电容元件的负极接地，第二二极管的阳极与第二大容量电解电容元件的阴极及电源V-相连，第二大容量电解电容元件的阳极接地。

[0009] 作为本实用新型发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路的一种改进，所述过流保护电路包括第七至第九电阻、第三二极管、第二光电隔离器，第一二极管的阳极及第二二极管的阴极共同与第七电阻的第一端相连，第七电阻的第二端与第三二极管的阳极相连，第三二极管的阴极通过第九电阻与第七电阻的第一端相连，第八电阻与第七电阻并联连接，第三二极管的阳极与第二光电隔离器的第一输入端相连，第三二极管的阴极与第二光电隔离器的第二端相连，第二光电隔离器的输出端与控制开关相连。

[0010] 与现有技术相比，本实用新型发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路的有益效果为：1、实现大型发电机励磁系统仿真测试仪的大功率电压、电流输出，从而满足励磁系统检测的要求；2、实现过温、输出过流、过电压自动保护。附图说明

[0011] 下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路及其有益效果进行详细说明。

[0012] 图1为本实用新型发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路的较佳实施方式的模块图。

[0013] 图2为图1中发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路的电路图。

具体实施方式

[0014] 为了使本实用新型的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

[0015] 请参阅图1，本实用新型发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路的较佳实施方式包括输入缓冲电路1、幅值功率放大电路2、过温保护电路3、过压保护电路5及过流保护电路6。输入缓冲电路1与幅值功率放大电路2相连，幅值功率放大电路2与过压保护电路5、过温保护电路3及过流保护电路6均相连，过压保护电路5及过流保护电路6还均与控制开关相连。

[0016] 输入缓冲电路1用于接收经过数模转换后输出的弱电压信号并对其进行缓冲处理。幅值功率放大电路2用于接收来自输入缓冲电路1所输出的信号并对其进行放大处理。过温保护电路3用于接收幅值功率放大电路2所输出的过温信号并根据所接收的过温信号决定是否断开控制开关以继续或停止输出。过压保护电路5用于接收幅值功率放大电路2所输出的电压信号并在所接收的电压信号过流时对其进行滤波吸收。过流保护电路6用于接收幅值功率放大电路2所输出的电流信号并根据所接收的电流信号决定是否断开控制开关以继续或停止输出。

[0017] 请继续参考图2所示，输入缓冲电路1包括电容C1、电阻R1及集成运算放大器OMP1。电容C1的第一端用于接收经过数模转换后输出的弱电压信号，电容C1的第二端接地。电阻R1的第一端接地，第二端与电容C1的第一端以及集成运算放大器OMP1的正向输入端相连。集成运算放大器OMP1的负向输入端与其输出端相连，集成运算放大器OMP1的输出端与幅值功率放大电路2相连。

[0018] 幅值功率放大电路2包括电阻R2、R3、R4、R5及集成功率放大器OPA1。电阻R2的第一端与集成运算放大器OMP1的输出端相连，电阻R2的第二端通过电阻R3接地，电阻R2与R3之间的节点与集成功率放大器OPA1的正向输入端相连，集成功率放大器OPA1的负向输入端通过电阻R4接地。集成功率放大器OPA1的温度信号输出端与过温保护电路3相连，电压输出端与过压保护电路5相连，负向输入端还通过电阻R5与过压保护电路5相连。

[0019] 过温保护电路3包括场效应管Q1、光电隔离器U1及电阻R9。场效应管Q1的源极连接于电阻R3与大地之间，集电极与光电隔离器U1的第一输入端相连，光电隔离器U1的第二输入端通过电阻R9与电源V+相连。场效应管Q1的漏极与集成功率放大器OPA1的温度信号输出端相连。光电隔离器U1的输出端与控制开关相连。

[0020] 过压保护电路5包括二极管D1及D2、大容量电解电容元件E1及E2。集成功率放大器OPA1的输出端与二极管D1的阳极及二极管D2的阴极相连，二极管D2的阴极还连接于电阻R5的未与集成功率放大器OPA1的负向输入端相连的一端，二极管D1的阴极与大容量电解电容元件E1的正极以及电源V+相连，大容量电解电容元件E1的负极接地。二极管D2的阳极与大容量电解电容元件E2的阴极及电源V-相连，大容量电解电容元件E2的阳极接地。

[0021] 过流保护电路6包括电阻R6、R7及R8、二极管D3、光电隔离器U2。二极管D1的阳极及二极管D2的阴极共同与电阻R6的第一端相连，电阻R6的第二端与二极管D3的阳极相连，二极管D3的阴极通过电阻R8与电阻R6的第一端相连。电阻R7与电阻R6并联连接。二极管D3的阳极与光电隔离器U2的第一输入端相连，二极管D3的阴极与光电隔离器U2的第二端相连，光电隔离器U2的输出端与控制开关相连。

[0022] 下面将对上述发电机励磁系统仿真测试仪的功放电路的工作原理进行简单的说明。

[0023] 经过数模转换输出的弱电压信号进入由电阻R1、电容C1、集成运算放大器OMP1组成的输入缓冲电路1，输入缓冲电路1输出的信号进入由电阻R2、R3、R4、R5和集成功率放大器OPA1组成的幅值功率放大电路2，输出经过由电阻R6、R7及控制开关后输出至励磁系统检测。

[0024] 二极管D1、D2形成过电压保护电路5，当集成功率放大器OPA1的输出端所输出的电压出现正半波高于电源V+时，通过二极管D1被大容量电解电容E1滤波吸收，当集成功率放大器OPA1的输出端所输出的电压出现正半波低于电源V-时，通过二极管D2被大容量电解电容E2滤波吸收。

[0025] 电阻R6、R7采集输出回路的电流，当电流超过一定的幅值后，光电隔离器U2动作，输出经过隔离的开关信号给控制单元，从而关断输出。

[0026] R9、光电隔离器U2、场效应管Q1组成过温保护电路3，当集成功率放大器OPA1出现过温信号后，其温度信号输出端的电平发生变化，触发场效应管Q1，光电隔离器U1动作，信号输出至控制单元，报警并关断输出。

[0027] 根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

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