[发明专利]电流检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，电力电子领域，尤其涉及高压电流检测电路

背景技术

电流检测既是绝大部分电子系统所必需的，现在电子系统的应用越来越广泛，电流检测电路面临的环境也越来越多，采用高压工艺的集成电路，可以对高压支路进行电流检测，但传统工艺的集成电路只能采用电阻分压的方式，但也存在一个问题，就是当分压电阻取得太小，将使检测电路的增益也很小，直接影响电流检测电路的功能，如果分压电阻取得过大，则将使集成运放承受较高的电压而直接影响可靠性。本发明采用额外并联电阻的方式，一方面减少集成运放输入电压的大小，另一方面却没有影响到检测系统的放大倍数。传统的电流检测电路如图1所示。图1为典型的电流检测电路，其中，R2＝R3，R4＝R5.电流通过检测电阻R1，在电阻R4上端和电阻R5上端产生一个电压差ΔV。对于理想运算放大器，正输入端与负输入端电位近似相同。因此，流过电阻R1和R2的电流差为ΔI＝ΔV/R11。此电流差会完全作用于R4和R5，考虑到R4和R5一端的电位相同，则另一端的电压差为：由于R4的另一端接地。即电压为0V，则稳定状况下，R5的另一端，也就是运放的输出端电位为ΔV_out；

这样ΔV_out的大小即反映了流过R1端电流的大小，或者说输出电流的大小。在实际应用中，为了尽量减少检测R1消耗过多的功率或者产生尽量小的压降，R1值取得非常小，一般在数毫欧姆级别。

这样，R1端压差ΔV最大往往也只是几十毫伏，如果我们取则检测输出电压ΔV_out大概在几伏的级别。这样可以很方便地进行后续电路的比较，触发。进行有效的过流保护等动作。

同时我们可以看出，为了能将R1端压差ΔV进行放大输出，是一个比较大的值

这样，比较器输入端的电压近似为即近似为待测电流支路上的电压值。这样会造成一个问题。当待测电流支路上的电压很高时，比较器输入端将承受一个很高的电压值。如果超过比较器的耐压值。则该检测电路将失效。比如说，一个比较器最高承受范围30V，对一个12V输出的支路进行电流检测，则比较器输入端电压近似为12V。

比较器可以正常工作，如果对一个48V的输出支路进行电流检测，则将造成比较器输入过压。

本发明即对该电流检测电路进行了改进，即解决了由于输出支路电压过高会造成比较器输入电压过高的问题，原理如图2所示。

与典型的电流检测电路相比较，在比较器输入端增加了两个电阻R6和R7。其中R6等于R7，在高电压检测电路中，为了降低对比较器输入端的电压值，我们选取R6、R7为一个较小的值，这样，待检测电流支路上的高压经过R6和R7的分压作用不会很高，另一方面，

用同样的分析方法，我们可以发现，输出仍然满足这样，即同样实现了有效的电流检测，同样的压差放大，却降低了比较器输入端的电压值。

而且该值可以通过R6和R7进行合理调整。

发明内容

本发明的成功解决了对高压电路电流进行检测的问题，减少了集成电路耐压值的要求。传统工艺的集成电路只能采用电阻分压的方式，但也存在一个问题，就是当分压电阻取得太小，将使检测电路的增益也很小，直接影响电流检测电路的功能，如果分压电阻取得过大，则将使集成运放承受较高的电压而直接影响可靠性。本发明采用额外并联电阻的方式，一方面减少集成运放输入电压的大小，另一方面却没有影响到检测系统的放大倍数

附图说明

图1为传统的电流检测电路的示意图；

图2为本发明所采用的电流检测电路意图；

具体实施方式

。图1为典型的电流检测电路，其中，电阻R2＝R3，电阻R4＝R5.电流通过检测电阻R1，在电阻R4上端和电阻R5上端产生一个电压差ΔV。对于理想运算放大器，正输入端与负输入端电位近似相同。因此，流过电阻R1和R2的电流差为ΔI＝ΔV/R11。此电流差会完全作用于电阻R4和电阻R5，考虑到电阻R4和R5一端的电位相同，则另一端的电压差为：由于电阻R4的另一端接地。即电压为0V，则稳定状况下，电阻R5的另一端，也就是运放的输出端电位为ΔV_out；

这样ΔV_out的大小即反映了流过电阻R1端电流的大小，或者说输出电流的大小。在实际应用中，为了尽量减少检测电阻R1消耗过多的功率或者产生尽量小的压降，电阻R1值取得非常小，一般在数毫欧姆级别。