[发明专利]一种非隔离的高边电流采样电路及直流电源

说明书

本发明涉及一种非隔离的高边电流采样电路及直流电源。该非隔离的高边电流采样电路中高边采样电阻R1的第一端连接直流电源的直流母线，高边采样电阻R1的第二端连接三极管Q的发射极；高边采样电阻R1连接一级放大电路的输入端，高边采样电阻R1的采样电压输入一级放大电路，一级放大电路的输出端连接二级调制电路的输入端，二级调制电路的输出端连接三极管Q的基极；三极管Q的集电极连接低边采样电阻R11的第一端，低边采样电阻R11的第二端连接直流电源的负极。本发明解决了现有技术中使用放大器直接采样时无法承受较高的共模电压的问题，可适用电压在24V到100V的直流母线保护中，进而有效提高直流电源的可靠性。

技术领域

本发明涉及直流电电流采样领域，更具体地说，涉及一种非隔离的高边电流采样电路及直流电源。

背景技术

目前的电流检测方式主要分为电磁检测和电阻检测(包含高边检测和低边电阻)。电磁检测一般使用霍尔元件实现非接触式检测，安全性高，成本高，精度中等。电阻检测通过在线路中串联采样电阻实现采样，有直接的电气连接，安全性中等，成本低，精度较高。高边检测相比低边检测在性能上有较大优势，既能消除地线干扰，又能防止母线正对地发生短路。但是通用运放共模耐压一般在20V以内，对于24V以上的电源无法直接进行检测，需要一套能适应高共模电压的检测电路。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种非隔离的高边电流采样电路及直流电源。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种非隔离的高边电流采样电路，包括高边采样电阻R1、稳压管分压电路、一级放大电路、二级调制电路、三极管Q、低边采样电阻R11；

所述高边采样电阻R1的第一端连接直流电源的直流母线，所述高边采样电阻R1的第二端连接所述三极管Q的发射极，所述高边采样电阻R1的第二端连接负载；所述高边采样电阻R1连接所述一级放大电路的输入端，所述高边采样电阻R1的采样电压输入所述一级放大电路，所述一级放大电路的输出端连接所述二级调制电路的输入端，所述二级调制电路的输出端连接所述三极管Q的基极；所述三极管Q的集电极连接所述低边采样电阻R11的第一端，所述低边采样电阻R11的第二端连接所述直流电源的负极，所述直流电源的负极接地。

进一步，本发明所述的非隔离的高边电流采样电路还包括与所述低边采样电阻R11连接的输出放大电路，所述输出放大电路用于放大所述低边采样电阻R11两端的电压。

进一步，在本发明所述的非隔离的高边电流采样电路中，所述输出放大电路包括第三运算放大器OP3、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C2；

所述第三运算放大器OP3的反相输入端连接所述电阻R12的第一端，所述电阻R12的第二端连接所述低边采样电阻R11的第一端，所述电阻R12的第二端通过所述电容C2接地，所述第三运算放大器OP3的反相输入端通过所述电阻R13连接所述第三运算放大器OP3的输出端；所述第三运算放大器OP3的同相输入端通过所述电阻R14连接供电电压VCC，所述第三运算放大器OP3的同相输入端通过所述电阻R15接地。

进一步，在本发明所述的非隔离的高边电流采样电路中，所述稳压管分压电路包括稳压二极管Z和电阻R7；

所述稳压二极管Z的负极连接所述直流母线，所述稳压二极管Z的正极通过所述电阻R7连接所述直流电源的负极；所述稳压二极管Z的负极作为所述一级放大电路和所述二级调制电路的供电正极，所述稳压二极管Z的正极作为所述一级放大电路和所述二级调制电路的浮地端。

进一步，在本发明所述的非隔离的高边电流采样电路中，所述一级放大电路包括第一运算放大器OP1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1；