电压采集采样电路设计

电压采集采样电路设计

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_42090940/article/details/102615898

电压采集是电路设计中的常见需求，包括直流采集和交流采集两种类型。本文将通过具体实例介绍如何设计合适的电压采集电路，包括直流电压采集和交流电压采集两种类型。

直流电压采集

设计要求

采集一个输出范围为20V-28V的Uo电压信号，并将其转换到0-3.3V的AD输入范围内。

设计思路

将20V到28V中的8V压差全部映射到0-3.3V的范围内，以充分利用AD模块。首先将Uo与20V做差分，将电压抬低到0-8V（注：有时碍于仪放信号输入电压的范围较小会先分压再抬低见形式二），然后通过电阻分压将8V映射到3.3V的范围内。

形式一

1. 利用现有的电压产生20V的基准电压
   

2. 通过仪放将Uo与20V差分（注：826的REF引脚为输出基准）
   

3. 分压及输出阻抗匹配（电压跟随器）
   

4. 输出钳位保护

形式二

1. 将Uo分压7倍，即将0-28V映射到0-4V，同理将20V也分压7倍即要产生2.857V的电压基准

2. 差分并放大2.887倍及钳位电路（计算方法：3.3/（4-2.857），差放直接输入给AD不需要阻抗匹配）

交流电压采集

设计要求

采集单相正弦交流电的有效值范围为0-24V。

设计思路

通过电压互感器将电压读取到，并放缩到合适的范围内，输入给有效值检测芯片，再将有效值检测芯片的输出给AD。

1. 电压互感器读取
   

2. 有效值检测芯片及保护电路
   

总结

不论电路设计的多么精确，误差总会是有的，所以在电路的设计基础上，再通过MATLAB将数据进行拟合，才能将误差进一步的消除。

本文原文来自CSDN