交流电压采样电路设计
本文为大家带来交流电压采样电路设计。
电压转换电路通过霍尔电压传感器chv-50p实现，如图3-2所示。chv-50p型电压传感器输出端与原边电路是电隔离的，可测量直流、交流和脉动电压或小电流。磁补偿式测量，过载能力强，性能稳定可靠，易于安装，用于电压测量时，传感器通过与模块原边电路串联的电阻ru1与被测量电路并联连接，输出电流正比于原边电压。
由于chv-50p的输入额定电流in1为10ma，本电路检测的电压是220v的交流电压，则
电阻ru1消耗的功率p1，为
因此电阻ru1选择阻值为2.2 k，功率为5w的大功率电阻。另外为了抑制共模干扰，在交流输入侧并联了两个电容c。当然为了更好地消除这些干扰，可以在电压变换电路之前再加隔离变压器，那么电阻ru1的选择就要对应于经过隔离变压器后电压的改变而改变。
由于chv-50p的输入额定电流in2为50ma，为了交流电压采样电路检测，必须把输出电流转换为电压，所以在电压传感器的输出侧串联了电阻ru2。交流电压采样电路采样电压范围-5v~+5v，则
由于电阻ru2消耗功率比较小，电阻ru2选择上对功率没有特殊的要求。根据选用的电压传感器，交流电压采样电路如下图所示：
交流电压采样电路
从上图可以看出系统输出电压的采样电路由四部分组成，第一部分是由tl084的运放构成的射极跟随器，其中r3和c4是说为了抑制干扰，且时间常数《《1 ms，符合实际要求;第二部分是由两个电阻和一个电压源组成的电压偏移电路，因目标信号为交流信号，而经过霍尔传感器采样得出的信号也为交流信号0~士5v，而系统cpu的a/d输入电平要求为0~3.3v，因此，需要进行电压偏移，该电路原理简单，不再赘述。第三部分也为射极跟随器;第四部分为箝位限幅电路，保证采样信号的幅值在0~3.3v之间，满足tms320lf2407的输入信号要求。
采样电路中，经常用到电压跟随器，电压跟随器，顾名思义，就是输出电压与输入电压是相同的，就是说，电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1。电压跟随器的显著特点就是，输入阻抗高，而输出阻抗低，一般来说，输入阻抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。输出阻抗低，通常可以到几欧姆，甚至更低。在电路中，电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。因为，电压放大器的输出阻抗一般比较高，通常在几千欧到几十千欧，如果后级的输入阻抗比较小，那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。在这个时候，就需要电压跟随器来从中进行缓冲。起到承上启下的作用。应用电压跟随器的另外一个好处就是，提高了输入阻抗，这样，输入电容的容量可以大幅度减小，为应用高品质的电容提供了前提保证。电压跟随器的另外一个作用就是隔离。
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电阻ru1消耗的功率p1，为
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由于chv-50p的输入额定电流in2为50ma，为了交流电压采样电路检测，必须把输出电流转换为电压，所以在电压传感器的输出侧串联了电阻ru2。交流电压采样电路采样电压范围-5v~+5v，则
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交流电压采样电路
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