[实用新型]一种直流电流采样电路

说明书

本实用新型公开了一种直流电流采样电路。该直流电流采样电路包括串接于被测线路中的分流器，还包括：差分放大单元，用于将分流器两端输出的电压信号进行差分放大；隔离直流转交流单元，用于将放大后的直流电压信号在电气隔离条件下转换为脉冲信号；检测与控制单元，用于对隔离直流转交流单元所输出脉冲信号的频率进行控制，并根据隔离直流转交流单元所输出脉冲信号换算出被测线路中的直流电路幅值；电源生成单元，用于为直流电流采样电路的所有用电部件提供电源。相比现有技术，本实用新型具有采样电路较简单，成本较低的优点，有效克服了现有直流电流采样电路中常用的模拟隔离放大器成本昂贵，数字隔离器电路较复杂的缺点。

技术领域

本实用新型涉及一种直流电流采样电路。

背景技术

目前常用的直流电流采样方式有采用霍尔传感器、分流器等，其中霍尔传感器的优点是结构简单、精度高，缺点是易受磁场影响，需要屏蔽系统、成本高，根据以上优缺点，采用分流器进行直流电流信号采样成为各厂家的优选方案，分流器的优点是结构简单、测量范围大、不受外磁场影响，但缺点是分流器与主回路直接相连电气不隔离。目前直流电流采样采用的隔离方式一般有模拟隔离放大器与数字隔离器，但是模拟隔离放大器成本昂贵，选型很少，而数字隔离器需通过AD转换器转换成数字信号后才能通过数字隔离器隔离输出，电路较复杂，整体成本也较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有基于分流器的直流电流采样技术的不足，提供一种直流电流采样电路，可以较低成本和较高准确度实现电气隔离的直流电流采样。

本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种直流电流采样电路，包括串接于被测线路中的分流器，还包括：

差分放大单元，用于将分流器两端输出的电压信号进行差分放大；

隔离直流转交流单元，用于将放大后的直流电压信号在电气隔离条件下转换为脉冲信号；

检测与控制单元，用于对隔离直流转交流单元所输出脉冲信号的频率进行控制，并根据隔离直流转交流单元所输出脉冲信号换算出被测线路中的直流电路幅值；

电源生成单元，用于为直流电流采样电路的所有用电部件提供电源。

进一步地，所述直流电流采样电路还包括设置于差分放大单元与隔离直流转交流单元之间的量程调理单元，其包含至少两路并行且放大倍数互不相同的量程放大电路，用于将差分放大后的电压信号分别放大不同倍数；所述隔离直流转交流单元包含与量程放大电路数量相同且一一对应的若干路隔离直流转交流电路，用于分别将对应量程放大电路所输出直流电压信号在电气隔离条件下转换为脉冲信号。

优选地，所述差分放大单元包括依次连接的限幅电路、共模及差模滤波电路、差分运算放大电路。

进一步优选地，所述差分运算放大电路为具有去耦电路的差分运算放大电路。

更进一步优选地，所述差分放大单元包括：二极管D1、D2，电阻R1～R3，电容C1～C5，差分运算放大器N1；电阻R1的一端同时连接分流器的一个输出端、二极管D1的负极、二极管D2的正极，电阻R2的一端同时连接分流器的另一个输出端、二极管D1的正极、二极管D2的负极，电阻R1的另一端同时连接电容C1的一端、电容C2的一端、差分运算放大器N1的一个输入端，电阻R2的另一端同时连接电容C2的另一端、电容C3的一端、差分运算放大器N1的另一个输入端，电容C1的另一端及电容C3的另一端均接地，电容C4的一端连接差分运算放大器N1的电源正输入端，电容C5的一端连接差分运算放大器N1的电源负输入端，电容C4的另一端与电容C5的另一端均接地，电阻R3作为放大增益调节电阻,连接于差分运算放大器N1的增益设置引脚之间。

优选地，所述量程放大电路包括依次连接的反相放大电路、缓冲电路、输出滤波电路。