一种电弧检测电路的制作方法

本技术属于线路检测的，更具体地，涉及一种电弧检测电路。

背景技术：

1、电弧是一种气体放电现象，是电流通过某些介质(例如空气)所产生的瞬间火花，通常持续时间不到1秒，但是会释放巨大的能量能引起火灾甚至爆炸，因此电弧检测是非常有必要的。

2、目前电弧检测多采用adc采集数据(高采样率)及mcu(或fpga)处理数据的方案。例如，中国专利文献cn211734466u公开一种真空镀膜脉冲偏压膜电源的电弧检测器，通过adc不断采样电源输出脉冲占空比内的电感电流值，并计算出电感电流变化斜率，这样在电弧产生的初期，电弧电流开始爬升，该控制器就已侦测到电弧，然后迅速的关断电源的输出能量，减小电弧能量，从而能更有效的抑制住电弧能量并灭掉电弧。

3、然而，现有方案由于高采样率adc的采购价格较贵，而且mcu处理数据时传输数据量较大，普通的mcu难以满足使用要求，导致总体成本较高，不利于大规模推广应用。

4、基于此，亟需设计一种低成本、且满足高速采样速率的电弧检测电路，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种电弧检测电路，以解决现有技术中高采样率adc的采购价格较贵以及普通的mcu难以满足使用要求，导致总体成本较高的问题。

2、本实用新型详细的技术方案如下：

3、一种电弧检测电路，所述电路包括：

4、降压调理电路，其输入端与被测电缆相连接；

5、延时调理电路，其包括一个运算放大器以及多个依次串联连接的延时调理模块，所述运算放大器的同相输入端用于输入参考电压，运算放大器的反相输入端与所述降压调理电路的输出端相连接，运算放大器的输出端与其反相输入端相连接、且同时与所述延时调理模块的输入端相连接；

6、adc采样电路，其包括多个并联设置的adc采样模块，其中一个所述adc采样模块的输入端与所述降压调理电路的输出端相连接，以采集所述降压调理电路的输出信号，其余所述adc采样模块的输入端分别对应与各个所述延时调理模块的输出端相连接，以分别采集各个所述延时调理模块的输出信号；以及

7、控制模块，与各个adc采样模块的输出端相连接，以根据所述adc采样模块所采集的信号执行电弧检测。

8、根据本实用新型优选的，所述降压调理电路包括第一分压电阻r1和第二分压电阻r2，所述第一分压电阻r1的第一端与被测电缆相连接、第二端与所述延时调理电路相连接，所述第二分压电阻r2的第一端与第一分压电阻r1的第二端相连接，第二分压电阻r2的第二端接地设置。

9、根据本实用新型优选的，所述延时调理模块包括延时电阻r3和延时电容c1，所述延时电阻r3的第一端与运算放大器的反相输入端相连接，延时电阻r3的第二端分别与所述延时电容c1的第一极板以及adc采样电路的输入端相连接，所述延时电容c1的第二极板接地设置。

10、根据本实用新型优选的，所述延时调理电路还包括输入电容c2、第一放大电阻r4和第二放大电阻r5，所述输入电容c2的第一极板与所述降压调理电路的输出端相连接，输入电容c2的第二极板与所述第一放大电阻r4的第一端相连接，第一放大电阻r4的第二端与运算放大器的反相输入端相连接，所述第二放大电阻r5的第一端与运算放大器的反相输入端相连接、第二端与运算放大器的输出端相连接。

11、根据本实用新型优选的，所述adc采样模块包括adc转换器，所述adc转换器的输入端与所述降压调理电路的输出端或各个延时调理模块的输出端相连接，adc转换器的输出端与控制模块相连接，所述adc转换器用于采集所述降压调理电路或各个延时调理模块的输出信号并将其转换为数字信号传输至控制模块。

12、根据本实用新型优选的，所述控制模块包括微控制器，用于同时控制多个所述adc采样模块采集所述降压调理电路和各个延时调理模块的输出信号，并根据所述adc采样模块所采集的信号执行电弧检测。

13、根据本实用新型优选的，所述运算放大器采用tlc2274型号的四路运算放大器。

14、根据本实用新型优选的，所述adc转换器采用tpc5160型号的16位模数转换器，且具有spi通讯接口。

15、根据本实用新型优选的，所述微控制器采用gd32f303rct6型号的微控制器，且具有spi通讯接口。

16、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

17、本实用新型提供的一种电弧检测电路，通过采用多路延时调理模块以及多路adc采样模块组合的方式，实现了adc数据内插，且具有更高速的adc采样率，不仅降低了电路设计难度，且进一步实现了降低adc成本的同时满足了高速采样的速率；另一方面，本实用新型采用带有高速通讯外设的mcu，满足电路使用需求，且成本低。

技术特征：

1.一种电弧检测电路，其特征在于，所述电路包括：

2.根据权利要求1所述的一种电弧检测电路，其特征在于，所述降压调理电路包括第一分压电阻r1和第二分压电阻r2，所述第一分压电阻r1的第一端与被测电缆相连接、第二端与所述延时调理电路相连接，所述第二分压电阻r2的第一端与第一分压电阻r1的第二端相连接，第二分压电阻r2的第二端接地设置。

3.根据权利要求1所述的一种电弧检测电路，其特征在于，所述延时调理模块包括延时电阻r3和延时电容c1，所述延时电阻r3的第一端与运算放大器的反相输入端相连接，延时电阻r3的第二端分别与所述延时电容c1的第一极板以及adc采样电路的输入端相连接，所述延时电容c1的第二极板接地设置。

4.根据权利要求1所述的一种电弧检测电路，其特征在于，所述延时调理电路还包括输入电容c2、第一放大电阻r4和第二放大电阻r5，所述输入电容c2的第一极板与所述降压调理电路的输出端相连接，输入电容c2的第二极板与所述第一放大电阻r4的第一端相连接，第一放大电阻r4的第二端与运算放大器的反相输入端相连接，所述第二放大电阻r5的第一端与运算放大器的反相输入端相连接、第二端与运算放大器的输出端相连接。

5.根据权利要求1所述的一种电弧检测电路，其特征在于，所述adc采样模块包括adc转换器，所述adc转换器的输入端与所述降压调理电路的输出端或各个延时调理模块的输出端相连接，adc转换器的输出端与控制模块相连接，所述adc转换器用于采集所述降压调理电路或各个延时调理模块的输出信号并将其转换为数字信号传输至控制模块。

6.根据权利要求1所述的一种电弧检测电路，其特征在于，所述控制模块包括微控制器，用于同时控制多个所述adc采样模块采集所述降压调理电路和各个延时调理模块的输出信号，并根据所述adc采样模块所采集的信号执行电弧检测。

7.根据权利要求1所述的一种电弧检测电路，其特征在于，所述运算放大器采用tlc2274型号的四路运算放大器。

8.根据权利要求5所述的一种电弧检测电路，其特征在于，所述adc转换器采用tpc5160型号的16位模数转换器，且具有spi通讯接口。

9.根据权利要求6所述的一种电弧检测电路，其特征在于，所述微控制器采用gd32f303rct6型号的微控制器，且具有spi通讯接口。

技术总结本技术属于线路检测的技术领域，更具体地，涉及一种电弧检测电路。所述电路包括降压调理电路、延时调理电路、ADC采样电路和控制模块，所述降压调理电路的输入端与被测电缆相连接、输出端分别与延时调理电路和ADC采样电路的输入端相连接，所述延时调理电路的输出端同样与ADC采样电路的输入端相连接，所述ADC采样电路的输出端与控制模块相连接，且控制模块根据ADC采样模块所采集的信号执行电弧检测。本技术解决了现有技术中高采样率ADC的采购价格较贵以及普通的MCU难以满足使用要求，导致总体成本较高的问题。技术研发人员：张方恒,张文升,李强,张亚东,王丕,房慧受保护的技术使用者：和远智能科技股份有限公司技术研发日：20231127技术公布日：2024/7/9