CN209070066U - 基于局放检测的峰值检波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于局放检测的峰值检波器，包括双运算放大器，通过峰值检波实现局放检测，峰值检波原理更符合局放特高频，且相应速度快、实时性强、检波频率可以做的很高（适用于特高频局放），而且可以通过脉冲信号对其进行控制，检波效果好，准确度高，且选用的双运算放大器JFET输入运放，输入电阻很高，这样对待测试的信号本身影响非常小，且运放频率高，增加了两个滤波电路，适合作为局放特高频峰值检波器使用，无需专门的峰值检波器芯片，降低成本，电路巧妙，容易实现，具有良好的应用前景。

Description

基于局放检测的峰值检波器

技术领域

本实用新型涉及局放检测技术领域，具体涉及一种基于局放检测的峰值检波器。

背景技术

局放检测是高压电局部放电检测的简称。随着时间的推移，高压电气设备会慢慢老化，绝缘性能也会随之下降，导致其内部可能产生局部放电现象，这对电气设备的安全来讲是一个非常大的隐患。所以为了消除这种潜在隐患，电厂工作人员会定期检查设备的情况，检查设备是否存在局部放电现象以及严重程度如何，以便及时采取相对应的措施。

为了检测局部放电，人们针对局部放电会产生的一系列电声参数设计了很多局放测试仪器。局部放电现象发生时会释放电荷，同时发出电磁波。由于局放放电时间非常短暂(纳秒级)，所以局放电磁波的频率很高，属于特高频（0.3GHz~3GHz）信号。据此通过检测特高频信号的大小可以来判断有无局部放电发生和严重程度，如何检测特高频信号，直接检测显然并不可行，特高频信号很弱且难以捕捉，必须前端加信号放大电路对局放原始特高频信号进行放大，放大后原始特高频信号转换为信号幅度较大的特高频电信号。但是，此时信号频率仍然很高，一般的设备无法识别处理，这时就需要对局放信号进行处理。为了检测信号幅度，一般对该信号进行检波，检波可以取得信号的包络，降低的信号频率但不影响信号幅度，是测量信号幅值的好办法，但是，存在实时响应慢，检测速度慢，且准确性不能保证，从而影响了该类局部放电信号的检波性能。如何克服该问题，是当前需要解决的。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中针对局放检测的特高频信号检波所存在的不足。本实用新型的基于局放检测的峰值检波器，通过峰值检波实现局放检测，峰值检波原理更符合局放特高频，且相应速度快、实时性强、检波频率可以做的很高（适用于特高频局放），而且可以通过脉冲信号对其进行控制，检波效果好，准确度高，且选用的双运算放大器JFET输入运放，输入电阻很高，这样对待测试的信号本身影响非常小，且运放频率高，增加了两个滤波电路，适合作为局放特高频峰值检波器使用，电路巧妙，容易实现，具有良好的应用前景。

结构新颖，容易实现，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于局放检测的峰值检波器，包括双运算放大器U1，所述双运算放大电路U1包括第一双运算放大部U1A和第二双运算放大部U1B，

所述第二双运算放大部U1B的正向输入端依次通过电阻R1、电容C1与待测试信号输入端IN相连接，所述第二双运算放大部U1B的正向输入端还通过电容C2与地相连接，所述电阻R1、电容C1的连接处通过电阻R2与地相连接，

所述第二双运算放大部U1B的输出端分别与二极管D1的正极、二极管D2的负极相连接，所述二极管D2的正极与第二双运算放大部U1B的反向输入端相连，所述二极管D1的负极与二极管D3的正极相连接，所述二极管D3的负极第一双运算放大部U1A的正向输入端相连接，

所述第一双运算放大部U1A的正向输入端还与三极管Q1 的集电极、电容C3的一端相连接，所述电容C3的另一端通过电容R3与地相连接，所述三极管Q1 的基极通过电阻R4与脉冲信号输入端H1相连接，所述三极管Q1的发射极与地相连接，

所述二极管D2的正极还分别与电容C4、电阻R5的一端相连接，所述电容C4、电阻R5的另一端共同连接且分别与电容C5、电阻R6的一端以及第一双运算放大部U1A的反向输入端相连接，所述电容C5、电阻R6的另一端共同连接且与二极管D3的正极相连接，

所述第一双运算放大部U1A的输出端为峰值检波信号输出端OUT，所述第一双运算放大部U1A的输出端还与第一双运算放大部U1A的反向输入端相连接。

前述的基于局放检测的峰值检波器，所述第一双运算放大部U1A设置有正、负电压输入端子，分别对应的±5V电压。

前述的基于局放检测的峰值检波器，所述双运算放大器U1为AD8034双运算放大器。

前述的基于局放检测的峰值检波器，所述三极管Q1为NPN型三极管。

前述的基于局放检测的峰值检波器，其特征在于：所述脉冲信号输入端H1输入的脉冲信号频率在1KHz-1MHz之间。

前述的基于局放检测的峰值检波器，其特征在于：所述脉冲信号输入端H1输入的脉冲信号频率为6.4KHz。

前述的基于局放检测的峰值检波器，所述电容C4、电阻R5构成第一RC滤波电路，所述电容C5、电阻R6构成第二RC滤波电路。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的基于局放检测的峰值检波器，通过峰值检波实现局放检测，峰值检波原理更符合局放特高频，且相应速度快、实时性强、检波频率可以做的很高（适用于特高频局放），而且可以通过脉冲信号对其进行控制，检波效果好，准确度高，且选用的双运算放大器JFET输入运放，输入电阻很高，这样对待测试的信号本身影响非常小，且运放频率高，增加了两个滤波电路，适合作为局放特高频峰值检波器使用，电路巧妙，容易实现，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的基于局放检测的峰值检波器的电路图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型的基于局放检测的峰值检波器，包括双运算放大器U1，所述双运算放大电路U1包括第一双运算放大部U1A和第二双运算放大部U1B，

所述第二双运算放大部U1B的正向输入端依次通过电阻R1、电容C1与待测试信号输入端IN相连接，所述第二双运算放大部U1B的正向输入端还通过电容C2与地相连接，所述电阻R1、电容C1的连接处通过电阻R2与地相连接，

所述第二双运算放大部U1B的输出端分别与二极管D1的正极、二极管D2的负极相连接，所述二极管D2的正极与第二双运算放大部U1B的反向输入端相连，所述二极管D1的负极与二极管D3的正极相连接，所述二极管D3的负极第一双运算放大部U1A的正向输入端相连接，

所述第一双运算放大部U1A的正向输入端还与三极管Q1 的集电极、电容C3的一端相连接，所述电容C3的另一端通过电容R3与地相连接，所述三极管Q1 的基极通过电阻R4与脉冲信号输入端H1相连接，所述三极管Q1的发射极与地相连接，

所述二极管D2的正极还分别与电容C4、电阻R5的一端相连接，所述电容C4、电阻R5的另一端共同连接且分别与电容C5、电阻R6的一端以及第一双运算放大部U1A的反向输入端相连接，所述电容C5、电阻R6的另一端共同连接且与二极管D3的正极相连接，

所述第一双运算放大部U1A的输出端为峰值检波信号输出端OUT，所述第一双运算放大部U1A的输出端还与第一双运算放大部U1A的反向输入端相连接。

优选的，所述第一双运算放大部U1A设置有正、负电压输入端子VDD+、VDD-，分别对应的分别对应的±5V电压，该双运算放大器U1可选用AD8034双运算放大器，AD8034双运算放大器的JFET输入运放，输入电阻很高，这样对信号本身影响非常小，且运放频率很高，适合作为局放特高频峰值检波器使用。

优选的，所述三极管Q1为NPN型三极管，起到复位该峰值检波器的作用。

优选的，所述脉冲信号输入端H1输入的脉冲信号频率在1KHz-1MHz之间，优选为6.4KHz的脉冲信号，可以通过脉冲信号对其进行控制，检波效果好，准确度高。

优选的，所述电容C4、电阻R5构成第一RC滤波电路，所述电容C5、电阻R6构成第二RC滤波电路，防止杂波干扰，提高检波的准确性。

本实用新型的基于局放检测的峰值检波器，工作原理如下：双运算放大电路U1包括第一双运算放大部U1A和第二双运算放大部U1B，三极管Q1用于峰值检波过程的复位，二极管D1、D2、D3利用单向导电性，控制电容C3充放电，实现峰值检波的功能，电容C4、电阻R5构成第一RC滤波电路以及电容C5、电阻R6构成第二RC滤波电路起滤波功能，防止干扰信号进入峰值检波电路中，在电阻R4处加入脉冲信号，实现定时复位该整个峰值检波器，两次复位脉冲信号之间时间间隔内，是该峰值检波器的工作时间，此时如有待测试信号进入，峰值检波器将会记录最高幅值信号，即下一个信号如果大于前一信号那么将覆盖前一信号；如果小于前一信号，那么保持前一信号，如此往复，真正起到检测峰值的作用，从而很好的取得局放特高频信号的峰值幅值。

综上所述，本实用新型的基于局放检测的峰值检波器，通过峰值检波实现局放检测，峰值检波原理更符合局放特高频，且相应速度快、实时性强、检波频率可以做的很高（适用于特高频局放），而且可以通过脉冲信号对其进行控制，检波效果好，准确度高，且选用的双运算放大器JFET输入运放，输入电阻很高，这样对待测试的信号本身影响非常小，且运放频率高，增加了两个滤波电路，适合作为局放特高频峰值检波器使用，无需专门的峰值检波器芯片，降低成本，电路巧妙，容易实现，具有良好的应用前景。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.基于局放检测的峰值检波器，其特征在于：包括双运算放大器U1，所述双运算放大电路U1包括第一双运算放大部U1A和第二双运算放大部U1B，

所述第二双运算放大部U1B的正向输入端依次通过电阻R1、电容C1与待测试信号输入端IN相连接，所述第二双运算放大部U1B的正向输入端还通过电容C2与地相连接，所述电阻R1、电容C1的连接处通过电阻R2与地相连接，

所述第二双运算放大部U1B的输出端分别与二极管D1的正极、二极管D2的负极相连接，所述二极管D2的正极与第二双运算放大部U1B的反向输入端相连，所述二极管D1的负极与二极管D3的正极相连接，所述二极管D3的负极第一双运算放大部U1A的正向输入端相连接，

所述第一双运算放大部U1A的正向输入端还与三极管Q1 的集电极、电容C3的一端相连接，所述电容C3的另一端通过电容R3与地相连接，所述三极管Q1 的基极通过电阻R4与脉冲信号输入端H1相连接，所述三极管Q1的发射极与地相连接，

所述二极管D2的正极还分别与电容C4、电阻R5的一端相连接，所述电容C4、电阻R5的另一端共同连接且分别与电容C5、电阻R6的一端以及第一双运算放大部U1A的反向输入端相连接，所述电容C5、电阻R6的另一端共同连接且与二极管D3的正极相连接，

所述第一双运算放大部U1A的输出端为峰值检波信号输出端OUT，所述第一双运算放大部U1A的输出端还与第一双运算放大部U1A的反向输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的基于局放检测的峰值检波器，其特征在于：所述第一双运算放大部U1A设置有正、负电压输入端子，分别对应的±5V电压。

3.根据权利要求2所述的基于局放检测的峰值检波器，其特征在于：所述双运算放大器U1为AD8034双运算放大器。

4.根据权利要求1所述的基于局放检测的峰值检波器，其特征在于：所述三极管Q1为NPN型三极管。

5.根据权利要求1所述的基于局放检测的峰值检波器，其特征在于：所述脉冲信号输入端H1输入的脉冲信号频率在1KHz-1MHz之间。

6.根据权利要求5所述的基于局放检测的峰值检波器，其特征在于：所述脉冲信号输入端H1输入的脉冲信号频率为6.4KHz。

7.根据权利要求1所述的基于局放检测的峰值检波器，其特征在于：所述电容C4、电阻R5构成第一RC滤波电路，所述电容C5、电阻R6构成第二RC滤波电路。