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关于隔离拓扑采样的问题(功率地和信号地)

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lmx22
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本网技师
  • 2018-4-16 20:54:27
10问答币
      本人学生,现在打算用嵌入式芯片做一个隔离拓扑,现在有一些关于采样的问题感觉不好处理。
1.对于隔离拓扑而言,隔离变压器使得功率地就有高压地和低压地之分,现在需要对高压侧和低压侧都进行采样,那进单片机的地应该怎么处理?
2.单片机的地是否应该与高压地和低压地都进行隔离,若不是,那单片机的地应该和高压地还是低压地相连接?
3.采用霍尔传感器进行电流采样,或者用光耦进行电压隔离采样时,采样侧和进单片机侧的地不同是否会对采样产生影响?
      希望各位前辈指导一二,或者各位前辈是否有相关资料推荐一下,不甚感激!


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其实这个没有绝对的,看水平、成本、系统干扰强弱、采样难易程度定。 1. 单片机地与功率地完全隔离,这个最可靠,成本最高,可以使用隔离运放、线性光偶做模拟隔离。 2. 单片机地与功率地完全隔离,[/backcolor]使用普通光耦+外挂ADC,这种成本相对方案一稍低些。ADC和功率部分共地,将采样信号转为数字后(SPI/I2C接口)然后光耦隔离到单片机。 3. 单片机地与功率地完全隔离,[/backcolor]利用V/F变换电路+光耦,将模拟信号转为 ...
nc965
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  • 2018-4-17 10:49:25
 
这个是电路原理范畴,做检测电路的基本功,一定要概念清晰。
lmx22
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本网技师
  • 2018-4-17 17:03:04
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谢谢。请问有相关资料推荐吗?我想学习一下
nc965
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版主
  • 2018-4-17 17:21:06
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电路原理是专业基础课,有教材,还有专著,你称为资料也行。
就你的问题而言,注意两点:电压测量要有参考点,意思两点之间才有电压,一点不行,三点也不行。电流测量要有环路,并且要以某种方式转变为电压信号,这又是两个点。

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wangdongchun
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副总工程师
  • 2018-4-17 12:40:34
 
这个电压采样问题一般都是选用电阻降压方式来搞定,电流的采样多选择霍尔电流互感器进行,楼主既然是初学不妨看看变频器的知识,上面有详细的资料

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lmx22
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  • 2018-4-17 17:01:47
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谢谢回复,用电阻分压的话,那么分压电阻的地和单片机的地就连在一起了,那么会把功率电路的干扰耦合到单片机上,我觉得可能不太合适。但是采用光耦采样,我又不知道不同的地是否会对采样结果有影响。所以现在不知道选什么方案。
wangdongchun
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LV8
副总工程师
  • 2018-4-17 19:02:51
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在我所见变频器电压检测回路当中,均是采用我所说的方法,当然中间是要经过电路转换的
lmx22
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  • 2018-4-17 23:03:31
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好的,谢谢了
lovelee
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副总工程师
  • 2018-4-17 13:16:45
 
检测地与单片机的地最好隔离,不然电压波动或电流波动容易烧坏单片机的管脚,从而异常。

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  • 2018-4-17 17:04:09
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那电压采样怎么做呢?用电阻分压就不隔离了,使用光耦吗?
gxg1122
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副总工程师
  • 2018-4-17 14:00:54
 
高压侧检测稳定但电压高,低压侧采样易受地的干扰波动但电压低,安全。
隔离采样不影响精度的。

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liushiming82
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高级工程师
  • 2018-4-17 15:54:30
 
最好是把这两个地隔离开,不然话会影响单片机采集数据精度,最好单片机有自己的基准电路?如果是高压不分开会烧单片机系统的
lmx22
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  • 2018-4-17 17:21:19
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谢谢回复。我现在就是不太明白高压地、低压地和信号地是不是应该都分开。
lmx22
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本网技师
  • 2018-4-17 17:12:13
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   谢谢回复,隔离采样不影响精度对吧,比如用霍尔进行电流采样,那么其输出电压只是相对于输出地而言,不会受输入端地上干扰的影响对吗?用光耦也是吗?
ipower_cube
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高级工程师
  • 2018-4-17 21:21:01
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其实这个没有绝对的,看水平、成本、系统干扰强弱、采样难易程度定。
1. 单片机地与功率地完全隔离,这个最可靠,成本最高,可以使用隔离运放、线性光偶做模拟隔离。

2. 单片机地与功率地完全隔离,使用普通光耦+外挂ADC,这种成本相对方案一稍低些。ADC和功率部分共地,将采样信号转为数字后(SPI/I2C接口)然后光耦隔离到单片机。

3.
单片机地与功率地完全隔离,
利用V/F变换电路+光耦,将模拟信号转为方波,隔离后,转为模拟信号,或单片机计数或检测频率。

4.
单片机地与功率地共地,采样信号经过运放处理后,进入单片机。接地需要处理好,否则单片机容易受干扰,运放输入等需要做保护,否则运放容易损坏。



5. 单片机地与功率地共地,采样信号经过简单处理,无必要时,很少使用运放,接地需要处理好,单片机引脚增加保护,否则单片机容易受干扰或损坏。



之前看过一个15KW HVDC 模块,使用方案5,也没什么问题,PFC+LLC,LLC为原副边隔离,因此使用2个DSP,一个控制PFC(在LLC原边),一个控制LLC(在LLC副边)。


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最新回复
  • 2018-4-17 23:04:14
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   感谢回复,很详细,大体上了解该怎么做了
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