[实用新型]电压转电流采样电路

说明书

本实用新型公开了一种电压转电流采样电路，包括电压转电流模块和输出信号处理模块，电压转电流模块包括运放芯片U1、第一输入电路、第二输入电路、反馈电路，第一输入电路的输出端连接运放芯片U1的反相输入端、反馈电路的输入端，第二输入电路的输出端连接运放芯片U1的正相输入端，运放芯片U1的输出端连接反馈电路的驱动端，运放芯片U1的VCC端连接第一正电源，运放芯片U1的VSS端连接第一负电源或地，反馈电路的输出端连接输出电路的输入端、输出信号处理模块的输入端，输出电路的输出端接地。本实用新型使用器件大多为通用器件，成本低，且器件封装小，能有效减小PCB板的布局面积，有利于PCB板的小型化设计；输出信号稳定，采集方便，适用范围广。

技术领域

本实用新型涉及一种电压采样电路，尤其涉及一种电压转电流采样电路。

背景技术

在模拟信号采集中，需要对两个高共模电压输入信号求差值，但是微控制单元MCU的ADC不能满足这么高的共模电压输入，无法满足采样要求。

目前，为了解决上述问题，主要有以下两种方法：（1）选用大范围、大共模电压输入的ADC来进行采集；（2）选择带通讯接口的ADC，然后通过通讯隔离，MCU端读通讯端口数据来获取采集信息。

对于目前使用的方案会存在一个共有的问题就是成本高，不管是直接使用宽电压范围采集的ADC的方案，还是先ADC采集然后用通讯隔离的方案，目前可选的器件成本都会比较高，而且能供选择的器件比较少，会增加项目单板成本和不稳定性。而且，对于隔离通讯采集的方案，要求MCU和ADC的通讯接口进行匹配，这样会占用MCU的通讯端口资源，在软件上也做相应的数据读取动作，会增加系统的复杂性。另外，现有的方案一般对使用场景有特定性，不能兼容的使用到不同的场景中。

实用新型内容

本实用新型提出一种电压转电流采样电路以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种电压转电流采样电路，包括电压转电流模块和输出信号处理模块，所述电压转电流模块包括运放芯片U1、用于接入第一电压信号的第一输入电路、用于接入第二电压信号的第二输入电路、反馈电路，第一输入电路的输出端连接运放芯片U1的反相输入端、反馈电路的输入端，第二输入电路的输出端连接运放芯片U1的正相输入端，运放芯片U1的输出端连接反馈电路的驱动端，运放芯片U1的VCC端连接第一正电源，运放芯片U1的VSS端连接第一负电源或地，反馈电路的输出端连接输出电路的输入端、输出信号处理模块的输入端，输出电路的输出端接地。

作为优选，所述第一输入电路包括电阻R1和电阻R2，电阻R1的一端连接第一电压信号，电阻R1的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接运放芯片U1的反相输入端；第二输入电路包括电阻R5，电阻R5的一端连接第二电压信号，电阻R5的另一端连接运放芯片U1的正相输入端。

作为优选，所述反馈电路包括MOS管Q1和电阻R3，所述电阻R3的一端连接第一输入电路的输出端，电阻R3的另一端连接MOS管Q1的源极，MOS管Q1的漏极连接输出电路的输入端，MOS管Q1的栅极连接运放芯片U1的输出端。

作为优选，所述输出电路由一个电阻组成，或由至少两个电阻并联而成。

作为优选，所述输出信号处理模块包括运放U2、电阻R10和电容C4，所述运放U2的正相输入端连接反馈电路的输出端，运放U2的反相输入端、输出端均连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端为采样输出端，运放U2的正电源端连接第二正电源，运放U2的负电源端接地，第二正电源通过电容C4接地。

作为优选，所述输出信号处理模块还包括由电容C5和电压钳位管Q2，电压钳位管Q2的阳极连接第二正电源，电压钳位管Q2的阴极接地，电压钳位管Q2的中节点连接采样输出端。