[发明专利]一种高边电流检测电路

说明书

本发明提供了一种高边电流检测电路，包括采样电阻R0、电流镜电路与电源产生电路；采样电阻R0一端与高边供电电源VDD相连，采样电阻R0另一端同时和电流镜电路输入端和负载相连，电源产生电路输入端与高边供电电源VDD相连，电源产生电路输出端与电流镜电路相连，电流镜电路与高边供电电源VDD相连，电流镜电路输出端为电流检测输出信号。本发明仅采用单电源VDD供电，无需其余电源，大大降低设计成本。本发明能够实现电磁阀等负载高边电流采集功能，且在此基础上可实现电磁阀等负载开路及过流检测功能，具有广泛的应用价值。

技术领域

本公开涉及航空发动机电磁阀驱动技术，尤其涉及一种高边电流检测电路。

背景技术

在航空发动机控制系统中，电磁阀是重要的控制元件，直接影响发动机燃油、滑油管路的通断或换向。电磁阀驱动电流是电磁阀工作的核心参数，直接影响电磁阀的开关动作，因此电磁阀驱动电流监控在航空发动机故障检测系统中至关重要。

当前，常见的电流采样方案，应用较多为低边检测电路，低边检测电路特点是直接简便，只需一个运算放大器即可完成测量，但其在接地路径上加入了阻值，这非常不利，因为流入地平面的电流将在感应电阻上产生电压，这个电压将以地平面噪声的形式出现在系统的所有地节点上，故低边检测电路无法滤除地平面的噪声，检测信号干扰较大。高边检测电路的优点是不受地平面噪声的影响，但最显著的缺点是检测信号具有很高的共模电压，为实现高边电流检测需要高耐压轨到轨型运算放大器等高性能元器件，成本较高，并且当电源电压超过一定值时，无法找到合适的元器件。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种高边电流检测电路，采用高边采样电阻、电流镜电路和电源产生电路相结合的方案实现高边电流检测功能，仅采用单电源VDD供电，无需其余电源，理论上高边供电电源只要不超过P沟道的增强型场效应管的漏极和源极的击穿电压即可，并且采用高耐压的P沟道的增强型场效应管，避免了成本的增加。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高边电流检测电路，包括采样电阻R0、电流镜电路与电源产生电路；

所述采样电阻R0一端与高边供电电源VDD相连，所述采样电阻R0另一端同时和电流镜电路输入端和负载相连，所述电源产生电路输入端与高边供电电源VDD相连，所述电源产生电路输出端与所述电流镜电路相连，所述电流镜电路与高边供电电源VDD相连，所述电流镜电路输出端为电流检测输出信号；

所述采样电阻R0用于采集负载电流，所述电流镜电路用于将采样电阻R0的电流I0转换为成比例关系的输出电压，所述电源产生电路用于向所述电流镜电路提供工作电源。

所述电源产生电路为简易降压型LDO电源电路，主要为电流镜电路提供负端供电电源；所述电流镜电路是负反馈电路，可将流经采样电阻R0的电流同比例转换为相对于地的电压信号Vo。

进一步地，所述电流镜电路包括匹配电阻R1、输入输出双轨到轨运放U1、P沟道增强型场效应晶体管Q1、转换电阻R2；

所述匹配电阻R1两端分别与负载正端和所述输入输出双轨到轨运放U1正向输入端相连，所述转换电阻R2一端与高边供电电源VDD相连，所述转换电阻R2另一端同时与所述输入输出双轨到轨运放U1负向输入端和所述P沟道增强型场效应晶体管Q1源极相连，所述输入输出双轨到轨运放U1正端供电电源与高边供电电源VDD相连。

进一步地，所述电流镜电路还包括：采样电阻R3和滤波电容C1,所述采样电阻R3两端分别与所述P沟道增强型场效应晶体管Q1漏极和地相连，所述滤波电容C1两端分别与所述采样电阻R3两端相连。

进一步地，所述电源产生电路包括硅稳压型二极管D1、电阻R4、PNP型晶体管Q2；