这边一个对地绝缘检测电路一些问题

西里古1992

这边一个对地绝缘检测电路一些问题 [复制链接]

 

检测电路图放上来了，DC电压值500V，R20和R26，R27，R28以及Rx组成了DC+，GND和DC-之间的采样电阻，目的是采集R20两端电压作为输入信号通过差分放大电路输出一个值，运放是轨到轨的，范围为0~3.3V。Rx就是等效模拟的DC+和GND之间的一个电阻值，通过理论计算应该是，500/((390K×3)+200K+0.51K)×0.51K吧，输入值应该是180mV左右，而R26，R27，R28电压值应该是142V左右，而Rx电压最多70V左右。现在的测试情况是Rx两端电压达到477V，R26-R28电压只有十几伏左右，是不是DC-和GND之间哪里有等效电阻了？我的电路中控制电路信号都正常，供电是3路独立稳压源输出的。

maychang

此电路不能使用。

你那个直流电源(即MOS管源极)对地是负电压，运放两个输入端对地(GND)电压很高。

西里古1992

maychang 发表于 2019-11-13 22:18 此电路不能使用。 你那个直流电源(即MOS管源极)对地是负电压，运放两个输入端对地(GND)电压很高。

两个输入端的那个电阻只有510o呀

西里古1992

maychang 发表于 2019-11-13 22:18 此电路不能使用。 你那个直流电源(即MOS管源极)对地是负电压，运放两个输入端对地(GND)电压很高。

老师，那3个390k电阻不是已经降压很多了嘛

西里古1992

maychang 发表于 2019-11-13 22:18 此电路不能使用。 你那个直流电源(即MOS管源极)对地是负电压，运放两个输入端对地(GND)电压很高。

就是运放+-对地的共模电压太高吧，把那3个390K电阻换到R20上面那？

maychang

西里古1992 发表于 2019-11-14 10:21 就是运放+-对地的共模电压太高吧，把那3个390K电阻换到R20上面那？

“就是运放+-对地的共模电压太高吧”

是的。正是因为共模电压超出运放允许范围，我才说此电路不能使用。

maychang

西里古1992 发表于 2019-11-14 10:21 就是运放+-对地的共模电压太高吧，把那3个390K电阻换到R20上面那？

“把那3个390K电阻换到R20上面那？”

也许可行。

我不知道首帖电路是什么目的，所以不敢肯定。

首帖标题说此电路是 “一个对地绝缘检测电路”，文中说DC电压值500V，又说 “Rx就是等效模拟的DC+和GND之间的一个电阻值”。但未说明DC＋、DC－、GND和DC(500V)之间是什么关系。一般地说，测量绝缘电阻就是测量通过绝缘的漏电流，而此电路中看不出运放是怎么测量漏电流的。

西里古1992

maychang 发表于 2019-11-14 10:35 “就是运放+-对地的共模电压太高吧” 是的。正是因为共模电压超出运放允许范围，我才说此电 ...

我以为运放放在了差分电路中用只需要考虑差分信号

gmchen

那个式子“500/((390K×3)+200K+0.51K)×0.51K”根本就是错的！

错的原因是那串电阻中间接了地！那个接地点的电位是0！

西里古1992

gmchen 发表于 2019-11-15 19:24 那个式子“500/((390K×3)+200K+0.51K)×0.51K”根本就是错的！ 错的原因是那串电 ...

DC+-500V之间就这么多电阻，电压除电阻算电流总归没错吧，我在算两端电压就用电流乘以电阻

gmchen

西里古1992 发表于 2019-11-20 11:01 DC+-500V之间就这么多电阻，电压除电阻算电流总归没错吧，我在算两端电压就用电流乘以电阻

你将电源（DC+\DC-）全部画出来吧，否则单单用语言描述无法搞清楚，到底是一个浮空的500V电源（500V接到DC+/DC-，中间不接地），还是两个电源（+500V,-500V)?

西里古1992

maychang 发表于 2019-11-14 10:42 “把那3个390K电阻换到R20上面那？” 也许可行。 我不知道首帖电路是什么目的，所以不敢 ...

老师，这边我把这个绝缘检测电路简单给你说一下吧，那个图1是我们参照的工作原理图，图里面U我们也是高压直流输出大概400V~500V，我们就是想设计一个检测电路检测U+对地和U-对地绝缘阻抗情况。步骤和最后计算绝缘电阻方法与图1也类似。

那么在图2和图3就是我们自己设计的检测电路，与图1工作原理基本类似。两个桥臂的Mos管交错导通，这样通过采样电阻采集的电压值通过差分放大电路得到IMD+和IMD-，送入单片机中采集，这样通过IMD+和IMD-在程序中推算出两个桥臂中0.51K电阻的电压值，这样图1中公式可以带入，读取RX和RY电阻阻值，从而判断绝缘阻抗情况。

之前这个帖子的问题没有啦，就是0.51K和三个390K电阻换个位置，但是这几天我们测试，有些问题想问您：

1）那个负桥臂的0.51K电阻两端电压应该是一个负值吧？这样按照图1公式来说，RX和RY总会有一个负值，我们在编程软件窗口中确实看到电压负值，最后绝缘电阻也显示负值；

2）图1这个公式我怎么也换算不到，本质上不就是电路的电阻串并联然后求电流，通过分流计算采样电阻电压嘛，就是U1和U2（图1中），然后简化方程，得到RX和RY表达式？

3）差分放大电路我偏置电压2V都放在了正相输入端，这样差分电路的输入输出关系是不是两个桥臂是反的？我就是按照虚短虚断算的输入输出关系？

 

 

maychang

西里古1992 发表于 2019-12-13 21:35 老师，这边我把这个绝缘检测电路简单给你说一下吧，那个图1是我们参照的工作原理图，图里面U我们也是高压 ...

我不认为此方案具有可行性。

图中有两个开关，实际上是使用一支N沟MOS管和一支P沟MOS管来替代这两个开关。但是，电源对地的绝缘电阻Rx和Ry变化范围可能相当大，小到1兆欧，大到1千兆欧，都有可能。那么，12楼图1中的开关最大可能在关断时可能需要承受电源U的电压，即500V。

耐压500V的P沟MOS管可能很难找到，至少我没有听说过。

maychang

西里古1992 发表于 2019-12-13 21:35 老师，这边我把这个绝缘检测电路简单给你说一下吧，那个图1是我们参照的工作原理图，图里面U我们也是高压 ...

MOS管比双极型管更加接近理想开关，但仍不是理想开关。MOS管在关断状态存在一定漏电流。

上面是耐压500V的N沟MOS管特性。红色框中内容显示：该型号管子测试耐压的条件是漏极电流250uA，漏极电压若超过500V就算合格。500V/250uA，是2兆欧。虽然此电阻是非线性的，漏极对源极电压稍低一些此电流可能急剧减小，也可能此电流基本不随漏极对源极电压变化。

但不管MOS管漏极源极之间电阻是否变化，前面一个回复帖中我说过：绝缘电阻变化范围相当大，可能达到1000兆欧。就算Rx或者Ry只有5兆欧，在MOS管关断时电阻为2兆欧情况下，测量出来的结果也是毫无意义的。

maychang

西里古1992 发表于 2019-12-13 21:35 老师，这边我把这个绝缘检测电路简单给你说一下吧，那个图1是我们参照的工作原理图，图里面U我们也是高压 ...

即使要按照12楼中图1的方案进行测量，该图中两个开关S1和S2也要使用机械开关触点。仔细选择继电器，估计超小型的继电器不行，体积稍大一些的继电器有可用型号。