對所生成的極高電壓必須進行隔離和衰減,以便與低電壓測量及相應控制系統的輸入容量相匹配。通過電源變壓器進行第一級高電壓隔離。例如,來自發電站的220 kV電壓可轉換成只有220V的較低電平。由于這一電壓對于模數轉換器(ADC)還是太大,因此需要進一步三相隔離。下一步是將220V的電壓轉換成可測量的±10V信號,以提供必需的控制與保護電路。負載電流測量也需要相同的隔離、測量、控制與保護;通過高壓變壓器可以重復上述操作,以降低電壓。
盡管輸入頻率相對較低,但每次測量的時序非常重要,必須對多個通道同時進行測量。
電壓與電流測量較常見的解決方案之一就是使用高壓組件。來自變壓器或變流器的信號經濾波后可通過運算放大器加以緩沖,變壓器與運算放大器之間必須有一個電阻、電容(RC)濾波器,用以限制電壓尖峰與輸入電流。
另一個解決方案是利用低壓組件進行電源測量。在這一特定的情況下,組件都是使用低成本的5 V單電源進行模擬測量。
第三種可選解決方案是使用ΔΣ ADC來轉換輸入信號。使用ΔΣ ADC轉換器進行測量的主要優勢之一是使用數字濾波器。數字濾波器不僅能夠濾除轉換器的量化噪聲,還能以固有的方式對此類應用中存在的較大噪聲定形,并將其排除在信號頻帶之外。
當系統電源監視設備的設計存在非常高的電壓時,可以使用現有的組件來創建簡單、高性能、低成本電壓與電流測量解決方案。還有兩種簡單易用的方法:具有附加對被測信號模擬濾波功能的SAR轉換器以及具有固有數字濾波器的ΔΣ轉換器,均可提供高性能測量。










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