[发明专利]一种提升固态功率控制器小电流采集精度的电路

说明书

本发明涉及一种提升固态功率控制器小电流采集精度的电路，包括小电流采集电路和基准源电路；小电流采集电路，包括运算放大器M5B，电阻R64、R65、R67、R69、R11、R72、R88，滤波电容C44、C45，基准源电路，包括基准源芯片U5；电容C106‑C110，电阻R95。本发明通过设置抬升电平电路，避免运放死区导致的采集误差，确保输出信号的准确性；采用基准源电路，提高抬升电平的精度，保证小电流信号的整体采集精度。可精确采集20mA～200mA的小电流信号，实现0.1mV～1mV微弱信号的高精度放大。

技术领域

本发明涉及一种提升固态功率控制器小电流采集精度的电路，属于电力电子技术领域。

背景技术

固态功率控制器的使用来源于飞机由机械化向电气化发展的要求，是应用于飞机供电系统的重要组成部分，承担着全机电气负载的供电和管理功能。目前飞机电气设备中有大量20mA-200mA小电流采集的需求，要求的采集精度范围为±5mA。

传统的小电流采集电路采集到20mA～200mA的小电流时，经过5m欧姆采样电阻采集后，输出0.1mV～1mV微弱信号。传统的小电流采集电路直接通过运算放大器进行放大，由于小电流采集的信号特别小，存在输入电压较小，运放输出失真，受到电阻阻值、环境温度影响较大，造成最终小电流输出偏差较大，采集精度无法满足±5mA的要求。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述技术问题，提供了一种提升固态功率控制器小电流采集精度的电路，其目的是对20mA～200mA的小电流信号进行采集，通过该电路需实现0.1mV～1mV微弱信号的高精度放大，实现小电流信号的精确采集与上报。

本发明技术方案：

一种提升固态功率控制器小电流采集精度的电路，包括小电流采集电路和基准源电路；

其中，小电流采集电路，包括运算放大器M5B；电阻R64、R65、R67、R69、R11、R72、R88；滤波电容C44、C45；运算放大器M5B的VCC脚与3.3V电源Q3.3V连接，运算放大器M5B的GND脚经滤波电容C45后与地QGND连接，电阻R64两端分别与运算放大器M5B的输入负端和运算放大器M5B的输出端连接，电阻R72一端与基准源电路的输出端连接，另一端分别与电阻R65和电阻R69的一端连接，电阻R69另一端和地QGND连接，电阻R65另一端分别与电阻R11一端和运算放大器M5B的输入正端连接，电阻R11另一端和地QGND连接，运算放大器M5B的输入负端与电阻R67一端连接，电阻R67另一端连接外部输入端信号CURR_N，电阻R67另一端还与电阻R88一端连接，电阻R88另一端和地QGND连接；

基准源电路，包括基准源芯片U5；电容C106-C110，电阻R95；基准源芯片U5的电源正端与9V电源Q9V连接，接地端与地QGND连接，输出端与电容C107、C108一端相连，反馈端与电阻R95一端相连；电阻R95另一端连接电容C106一端，电容C106另一端连接基准源芯片U5输出端，电容C107另一端和电容C108另一端均与地QGND连接；电容C109和电容C110并联后，接在基准源芯片U5电源正端和接地端之间。

其特征在于，电阻R72、R69、R65、R11为分压电阻，将基准源电路输出电压分压为Vref。

其特征在于，电阻R64、R67为分压电阻，对外部输入端信号CURR_N和Vref之间的电压进行分压。

其特征在于，电阻R88为采样电阻，采集外部输入端信号CURR_N的电流。

其特征在于，所述基准源电路，输出精确的2.5V基准电平。

其特征在于，小电流采集电路，由采样电阻R88采集外部输入端信号CURR_N的电流，转换为电压信号，并进行抬升，再通过运算放大器M5B放大，输出满足ARM处理器精度的信号CURR_SIG_L1_SMALL。