[发明专利]一种电阻采样隔离电流检测电路有效
申请号: | 201110148736.X | 申请日: | 2011-06-03 |
公开(公告)号: | CN102353825A | 公开(公告)日: | 2012-02-15 |
发明(设计)人: | 李建秋;卢东斌;欧阳明高;谷靖 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | G01R19/00 | 分类号: | G01R19/00;G01R15/22 |
代理公司: | 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 | 代理人: | 徐宁;关畅 |
地址: | 100084 北京*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电阻 采样 隔离 电流 检测 电路 | ||
1.一种电阻采样隔离电流检测电路,它包括半桥电路和线性电流传感器电路,所述半桥电路包括上桥晶体管、下桥晶体管和采样电阻;所述线性电流传感器电路包括线性电流传感器芯片、自举电容充电电路、稳压电容和输出上拉电阻,所述自举电容充电电路由二极管和充电电容器组成,其特征在于:所述电阻采样隔离电流检测电路还包括一充电泵电路、一充电泵启动电路、一光电隔离电路和信号处理电路;所述充电泵电路的输出端分别与所述线性电流传感器芯片的浮动电源端和浮动地端连接,用于为所述自举电容充电电路中的充电电容器充电;所述充电泵启动电路通过所述半桥电路中的电源为所述充电泵电路供电;所述光电隔离电路的输入端连所述接线性电流传感器电路输出端,用于将所述线性电流传感器电路输出端与后级控制电路之间进行电信号隔离;所述光电隔离电路的输出端连接所述信号处理电路输入端,所述信号处理电路将信号处理后传输至所述后级控制电路。
2.如权利要求1所述的一种电阻采样隔离电流检测电路,其特征在于:所述充电泵电路包括一时钟驱动器、一充电电容器和一电荷转送设备;所述时钟驱动器产生方波信号,用以驱动所述充电电容器的充放电,并在所述充电电容器的正端产生高压;所述充电电容器用于储存需要转送的电荷;所述电荷转送设备将所述充电电容器中存储的电荷单向输送到所述自举电容充电电路中的充电电容器中。
3.如权利要求2所述的一种电阻采样隔离电流检测电路,其特征在于:所述时钟驱动器包括一振荡器、一齐纳二极管、一旁路电容器和一限流电阻;所述振荡器的供电脚连接所述线性电流传感器芯片的浮动地端;所述齐纳二极管连接在所述振荡器的供电脚和接地引脚之间,以限制供电脚和接地引脚之间的电压;所述旁路电容器与所述齐纳二极管并联,用于维持所述振荡器输入电压的稳定;所述限流电阻连接在所述振荡器的接地引脚与所述半桥电路的功率地之间,用于限制所述充电泵电路的充电电流。
4.如权利要求2所述的一种电阻采样隔离电流检测电路,其特征在于:所述电荷转送设备包括两个二极管,第一个所述二极管的阳极与所述振荡器的供电脚相连,阴极与第二个所述二极管的阳极相连;第二个所述二极管的阴极连接所述线性电流传感器芯片的浮动电源端;所述充电泵电路中的充电电容器一端连接在第一个所述二极管和第二个所述二极管的公共端,另一端连接在所述振荡器的信号输出引脚。
5.如权利要求3所述的一种电阻采样隔离电流检测电路,其特征在于:所述电荷转送设备包括两个二极管,第一个所述二极管的阳极与所述振荡器的供电脚相连,阴极与第二个所述二极管的阳极相连;第二个所述二极管的阴极连接所述线性电流传感器芯片的浮动电源端;所述充电泵电路中的充电电容器一端连接在第一个所述二极管和第二个所述二极管的公共端,另一端连接在所述振荡器的信号输出引脚。
6.如权利要求1或2或3或4或5所述的一种电阻采样隔离电流检测电路,其特征在于:所述充电泵启动电路包括限流电阻和二极管,所述二极管的阴极连接所述线性电流传感芯片的浮动地端,所述限流电阻连接所述半桥电路的电源与所述二极管的阳极之间,所述限流电阻限制充电电流,所述二极管防止电荷倒流。
7.如权利要求1或2或3或4或5所述的一种电阻采样隔离电流检测电路,其特征在于:所述光电隔离电路包括光电隔离器和输出上拉电阻,所述光电隔离器的正端输入连接所述线性电流传感器芯片的输出端,所述光电隔离器的负端输入与功率地相连,所述光电隔离器的输出端与控制电源之间连接所述输出上拉电阻。
8.如权利要求6所述的一种电阻采样隔离电流检测电路,其特征在于:所述光电隔离电路包括光电隔离器和输出上拉电阻,所述光电隔离器的正端输入连接所述线性电流传感器芯片的输出端,所述光电隔离器的负端输入与功率地相连,所述光电隔离器的输出端与控制电源之间连接所述输出上拉电阻。
9.如权利要求1或2或3或4或5或8所述的一种电阻采样隔离电流检测电路,其特征在于:所述信号处理电路采用两级低通滤波电路或施密特触发器;其中,所述两级低通滤波电路包括两个滤波电阻和两个滤波电容,所述光电隔离器输出的信号经第一个所述滤波电阻和第一个所述滤波电容进行第一级低通滤波,滤波输出的信号再第二个所述经滤波电阻和第二个所述滤波电容进行第二级低通滤波后输出;所述施密特触发器的输入端连接所述光电隔离电路的输出端,所述施密特触发器的输出端与输入端的电平反相,实现对其输入端的信号进行整形后输出。
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