一種電流檢測電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電流檢測電路，其用于檢測高壓電路的負載的電流故障，其采樣電阻R1連接在高壓直流電源的正極與負載之間；差動放大器IC1的電源端接第一低壓電源BT1的正極，兩輸入端分別連接在R1的兩端，輸出端接開關(guān)管Q1的基極；Q1的發(fā)射極與光耦合器U1的發(fā)光二極管的一端相連，集電極和BT1的負極與地相連；U1的發(fā)光二極管的另一端與BT1的正極相連，U1的三極管的集電極及運算放大電路U2的正電源端與第二低壓電源BT2的正極相連，U1的三極管的發(fā)射極與U2的同相輸入端相連；U2的反向輸入端與運算放大電路的負電源端與BT2的負極相連，U2的輸出端輸出電流檢測結(jié)果。采用本發(fā)明，可在較廣的高壓電路范圍內(nèi)，檢測負載的電流故障。
【專利說明】—種電流檢測電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，尤其涉及一種電流檢測電路。

【背景技術(shù)】
[0002]電流檢測是各種保護電路、監(jiān)測電路中必需的基本技術(shù),對整機電路有著不可或缺的作用。
[0003]為了保證能夠檢測到負載到地端的所有電流故障，并減少來之地端的干擾，一般將電流檢測電路接在電源和負載之間(稱之為高邊)。而這樣一來，出現(xiàn)了一個技術(shù)難點:高邊檢測需要處理電源端的高電壓。目前市面上的電流檢測芯片所允許的最高工作電壓也只有幾十伏，無法適用于工業(yè)上更高的工作電壓。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供電流檢測電路，可在較廣的高壓電路范圍內(nèi)，檢測負載的電流故障。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施例提供的電流檢測電路，用于檢測高壓電路的負載的電流故障，所述高壓電路包括高壓直流電源以及連接在所述高壓直流電源兩端的負載，
[0006]所述電流檢測電路包括采樣電阻Rl、差動放大器ICl，開關(guān)管Ql、光耦合器Ul和運算放大電路U2，其中:
[0007]所述采樣電阻Rl連接在所述高壓直流電源的正極與負載之間；
[0008]所述差動放大器ICl的電源端接第一低壓電源的正極，所述差動放大器ICl的兩輸入端分別連接在所述采樣電阻Rl的兩端，所述差動放大器ICl的輸出端接所述開關(guān)管Ql的基極；
[0009]所述開關(guān)管Ql的發(fā)射極與所述光耦合器Ul的發(fā)光二極管的一端相連，所述開關(guān)管Ql的集電極和第一低壓電源BTl的負極均與地相連；
[0010]所述光耦合器Ul的發(fā)光二極管的另一端與所述第一低壓電源BTl的正極相連，所述光耦合器Ul的三極管的集電極及所述運算放大電路U2的正電源端與第二低壓電源BT2的正極相連，所述光耦合器Ul的三極管的發(fā)射極與所述運算放大電路U2的同相輸入端相連；
[0011]所述運算放大電路U2的反向輸入端與所述運算放大電路的負電源端與第二低壓電源BT2的負極相連，所述運算放大電路U2的輸出端輸出電流檢測結(jié)果。
[0012]較佳的，所述開關(guān)管Ql與所述差動放大器ICl的輸出端之間連接偏置電阻R2。
[0013]較佳的，所述開關(guān)管Ql的發(fā)射極與光耦合器Ul的發(fā)光二極管之間連接電阻R3。
[0014]較佳的，所述運算放大電路U2的輸出端與所述光耦合器Ul的三極管的發(fā)射極之間連接電阻R4和電容Cl構(gòu)成的并聯(lián)電路。
[0015]較佳的，所述采樣電阻的阻值小于I歐。
[0016]較佳的，所述開關(guān)管Ql為PNP型三極管。
[0017]較佳的，所述光耦合器Ul的三極管為NPN型三極管。
[0018]本發(fā)明實施例具有如下優(yōu)點或有益效果:
[0019]本發(fā)明實施例中，在高壓電路的高壓直流電源與負載之間連接采用電阻R1，并結(jié)合差動放大器ICl、開關(guān)管Ql、光耦合器Ul以及運算放大電路U2來對高壓電路的負載與地之間的電流進行檢測，由此，可檢測出任意高電壓電路的負載的電流故障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發(fā)明的電流檢測電路的一實施例的電路連接原理圖。
[0022]圖2是本發(fā)明的電流檢測電路的另一實施例的電路連接原理圖。

【具體實施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0024]請參考圖1，為本發(fā)明的電流檢測電路的一實施例的電路連接原理圖。本發(fā)明的電流檢測電路用于檢測高壓電路的負載的電流故障，所述高壓電路包括高壓直流電源以及連接在所述高壓直流電源兩端的負載。如圖1所示，本發(fā)明實施例的電流檢測電路可包括采樣電阻R1、差動放大器IC1、開關(guān)管(圖1中以PNP型三極管為例)Q1、光耦合器Ul和運算放大電路U2，其中:所述采樣電阻Rl連接在所述高壓直流電源的正極與負載LOAD之間；所述差動放大器ICl的電源端VCC接第一低壓電源BTl的正極，所述差動放大器ICl的兩輸入端RS+，RS-分別連接在所述采樣電阻Rl的兩端，所述差動放大器ICl的輸出端OUT接所述開關(guān)管Ql的基極；所述開關(guān)管Ql的發(fā)射極與所述光耦合器Ul的發(fā)光二極管的一端相連，所述開關(guān)管Ql的集電極和第一低壓電源BTl的負極均與地相連；所述光耦合器Ul的發(fā)光二極管的另一端與所述第一低壓電源BTl的正極相連，所述光耦合器Ul的三極管的集電極及所述運算放大電路U2的正電源端與第二低壓電源BT2的正極相連，所述光耦合器Ul的三極管的發(fā)射極與所述運算放大電路U2的同相輸入端相連；所述運算放大電路U2的反向輸入端與所述運算放大電路的負電源端與第二低壓電源BT2的負極相連，所述運算放大電路U2的輸出端輸出電流檢測結(jié)果。
[0025]具體實現(xiàn)中，采樣電阻Rl的阻值一般小于I歐。
[0026]具體實現(xiàn)中，所述光耦合器Ul的三極管可為NPN型三極管。
[0027]由上可見，在本發(fā)明的一些可行的實施方式中，在高壓電路的高壓直流電源與負載之間連接采用電阻R1，并結(jié)合差動放大器IC1、開關(guān)管Q1、光耦合器Ul以及運算放大電路U2來對高壓電路的負載與地之間的電流進行檢測，由此，可檢測出任意高電壓電路的負載的電流故障。
[0028]請進一步參考圖2,為本發(fā)明的電流檢測電路的另一實施例的電路連接原理圖。如圖2所示，在一些可行的實施方式中，在圖1的電路的基礎(chǔ)上，還可包括下述電路結(jié)構(gòu)中的一種或者多種。
[0029]1、所述開關(guān)管Ql與所述差動放大器ICl的輸出端OUT之間連接偏置電阻R2。
[0030]2、所述開關(guān)管Ql的發(fā)射極與光耦合器Ul的發(fā)光二極管之間連接電阻R3。
[0031]3、所述運算放大電路U2的輸出端OUT與所述光耦合器Ul的三極管的發(fā)射極之間連接電阻R4和電容Cl構(gòu)成的并聯(lián)電路。
[0032]具體實現(xiàn)中，本發(fā)明實施例的電路的工作原理大致如下:
[0033]差動放大器IC1，將Rl上的壓降放大后，在OUT腳輸出一個與負載LOAD電流成比例的電流:
[0034]1ut = Gm.R1.Iload
[0035]其中，1ut是OUT腳的輸出電流，Gm是差動放大器ICl芯片內(nèi)部的增益。
[0036]Ql將Iqut進放大,作為光稱合器Ul的原邊電流驅(qū)動Ul。Ul 一方面將米樣電流輸出到后續(xù)電路中，另一方面也實現(xiàn)了電流檢測電路與供電線路(高壓電路)的隔離，即將強電與弱電相隔離。Ul將采樣電流信號輸入到運算放大器U2的同相端，通過U2構(gòu)成的同相放大電路，在U2的輸出端獲得了電流檢測的輸出。
[0037]具體實現(xiàn)中，差動放大器ICl和運算放大器U2可由單獨的低電壓電源供電，這樣既能夠在大的共模電壓范圍內(nèi)進行高邊電流檢測，同又實現(xiàn)了檢測電路與供電線路的隔離。
[0038]以上的實施方式，并不構(gòu)成對該技術(shù)方案保護范圍的限定。任何在上述實施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在該技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電流檢測電路，其特征在于，用于檢測高壓電路的負載的電流故障，所述高壓電路包括高壓直流電源以及連接在所述高壓直流電源兩端的負載， 所述電流檢測電路包括采樣電阻Rl、差動放大器ICl，開關(guān)管Ql、光耦合器Ul和運算放大電路U2，其中: 所述采樣電阻Rl連接在所述高壓直流電源的正極與負載之間； 所述差動放大器ICl的電源端接第一低壓電源的正極，所述差動放大器ICl的兩輸入端分別連接在所述采樣電阻Rl的兩端，所述差動放大器ICl的輸出端接所述開關(guān)管Ql的基極； 所述開關(guān)管Ql的發(fā)射極與所述光耦合器Ul的發(fā)光二極管的一端相連，所述開關(guān)管Ql的集電極和第一低壓電源BTl的負極均與地相連； 所述光耦合器Ul的發(fā)光二極管的另一端與所述第一低壓電源BTl的正極相連，所述光耦合器Ul的三極管的集電極及所述運算放大電路U2的正電源端與第二低壓電源BT2的正極相連，所述光耦合器Ul的三極管的發(fā)射極與所述運算放大電路U2的同相輸入端相連； 所述運算放大電路U2的反向輸入端與所述運算放大電路的負電源端與第二低壓電源BT2的負極相連，所述運算放大電路U2的輸出端輸出電流檢測結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的電流檢測電路，其特征在于，所述開關(guān)管Ql與所述差動放大器ICl的輸出端之間連接偏置電阻R2。
3.如權(quán)利要求1所述的電流檢測電路，其特征在于，所述開關(guān)管Ql的發(fā)射極與光耦合器Ul的發(fā)光二極管之間連接電阻R3。
4.如權(quán)利要求1所述的電流檢測電路，其特征在于，所述運算放大電路U2的輸出端與所述光耦合器Ul的三極管的發(fā)射極之間連接電阻R4和電容Cl構(gòu)成的并聯(lián)電路。
5.如權(quán)利要求1所述的電流檢測電路，其特征在于，所述采樣電阻的阻值小于I歐。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的電流檢測電路，其特征在于，所述開關(guān)管Ql為PNP型三極管。
7.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的電流檢測電路，其特征在于，所述光耦合器Ul的三極管為NPN型三極管。
【文檔編號】G01R19/00GK104166033SQ201310182057
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】周明杰, 林錦旭 申請人:海洋王（東莞）照明科技有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司