一种可提高测量电流动态范围的电源电路制造技术

技术编号:12818587 阅读:52 留言:0更新日期:2016-02-07 10:47
本申请提供一种可提高测量电流动态范围的电源电路,所述电路包括:将输入电压(1)输入至调整管(2)的源极,调整管(2)的漏极与限幅二极管VF1(8)、采样电阻R1(7)、限幅二极管VF2(9)依次串联,调整管(2)的栅极连接至误差放大器(3)的输出端,误差放大器(3)的同相端连接至反馈采样电阻(5),误差放大器(3)的反相端连接至参考基准电压(4),反馈采样电阻(5)一端接地,另一端与限幅二极管VF2(9)的另一端相连后输出至输出电压(6)。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电流测量的
,尤其涉及一种高精度电流测量电路。
技术介绍
现在越来越多的产品注重节能,为了尽可能减少能耗,很多产品工作时的电流动态范围可做到从微安(μΑ或uA)直到安培(A)级。现有的电流测量方式通常有2种:第一种,串联电阻采样,这种方式成本低、精度高,但有插入损耗,影响被测电路供电。同时分辨率与动态范围是互相制约的;第二种,电流磁场检测,精度低,并且仅用于大电流检测。—般高精度电流测量都是采用串联电阻式进行测量,通过提高采样电阻方式提高测量精度会带来电源的内阻增加,影响测量效果,提高输入电压的需求,增加采样电阻功耗。现有技术中常见的稳压电路如图1所示,通常采样电阻插入到A、B、C处。位置A处为电源输出与负载之间,位置B处为反馈采样点与调整管之间,位置3处为电源输入与调整管之间。当采样电阻插入到位置A处时,对输出电压影响较大,只适用于很小的动态范围;当采样电阻插入到位置B或C处时,对输出电压影响较小,可适度增加动态范围,但过大的采样电阻会增加功耗,降低电源的反馈速度,影响电源纹波,还会将反馈采样电阻的电流消耗计算在内。除此之外,常用的提高动态电流测量方案通过控制开关对串联电阻进行切换,但此种方式因为改变了电源内阻。因此有电压瞬间波动的问题并且切换瞬间无法采样数据。
技术实现思路
有鉴于此,本申请提供一种可提高测量电流动态范围的电源电路,包括:。将输入电压⑴输入至调整管(2)的源极,调整管⑵的漏极与限幅二极管VF1(8)、采样电阻Rl(7)、限幅二极管VF2(9)依次串联,调整管(2)的栅极连接至误差放大器(3)的输出端,误差放大器(3)的同相端连接至反馈采样电阻(5),误差放大器(3)的反相端连接至参考基准电压(4),反馈采样电阻(5) —端接地,另一端与限幅二极管VF2 (9)的另一端相连后输出至输出电压(6)。可选地,本申请还提供了一种可提高测量电流动态范围的电源电路,包括:将输入电压(1)输入至限幅二极管VF1 (8)的一端,限幅二极管VF1 (8)的另一端串联至采样电阻町(7),采样电阻1?1(7)的另一端串联至限幅二极管VF2(9),限幅二极管VF1(8)的另一端连接至调整管(2)的源极,调整管(2)的源极,调整管(2)的栅极连接至误差放大器(3)的输出端,误差放大器(3)的同相端连接至反馈采样电阻(5),误差放大器(3)的反相端连接至参考基准电压(4),反馈采样电阻(5) —端接地,另一端与调整管(2)的漏极相连后输出至输出电压(6)。可选地,本申请还提供了一种可提高测量电流动态范围的电源电路,包括:将输入电压(1)输入至调整管(2)的源极,调整管(2)的漏极与限幅二极管VF1 (8)、采样电阻R1 (7)、限幅二极管VF2 (9)、采样电阻R2 (10)、限幅二极管VF3 (11)、采样电阻R3 (12)、限幅二极管VF4(13)依次串联,肖特基二极管D1 (14)与限幅二极管VF1 (8)、采样电阻R1 (7)、限幅二极管VF2(9)并联,肖特基二极管D1 (14)的阳极与限幅二极管VF1 (8)相连,肖特基二极管D1 (14)的阴极与限幅二极管VF2(9)相连,肖特基二极管D2(15)与限幅二极管乂?2(9)、采样电阻1?2(10)、限幅二极管¥?3(11)并联,肖特基二极管D2 (15)的阳极与限幅二极管VF2(9)相连,肖特基二极管D2 (15)的阴极与限幅二极管VF3 (11)相连,调整管(2)的栅极连接至误差放大器(3)的输出端,误差放大器(3)的同相端连接至反馈采样电阻(5),误差放大器(3)的反相端连接至参考基准电压(4),反馈采样电阻(5) —端接地,另一端与限幅二极管VF4(13)的另一端相连后输出至输出电压(6)。可选地,本申请还提供了一种可提高测量电流动态范围的电源电路,包括:将输入电压(1)输入至限幅二极管VF1 (8)的一端,限幅二极管VF1 (8)的另一端与采样电阻R1 (7)、限幅二极管VF2 (9)、采样电阻R2 (10)、限幅二极管VF3 (11)、采样电阻R3 (12)、限幅二极管VF4(13)依次串联,肖特基二极管D1 (14)与限幅二极管VF1 (8)、采样电阻R1 (7)、限幅二极管VF2(9)并联,肖特基二极管D1 (14)的阳极与限幅二极管VF1 (8)相连,肖特基二极管D1 (14)的阴极与限幅二极管VF2(9)相连,肖特基二极管D2(15)与限幅二极管VF2(9)、采样电阻R2(10)、限幅二极管VF3(11)并联,肖特基二极管D2 (15)的阳极与限幅二极管VF2(9)相连,肖特基二极管D2 (15)的阴极与限幅二极管VF3 (11)相连,限幅二极管VF4(13)的另一端与调整管(2)的源极相连,调整管(2)的栅极连接至误差放大器(3)的输出端,误差放大器(3)的同相端连接至反馈采样电阻(5),误差放大器(3)的反相端连接至参考基准电压(4),反馈采样电阻(5) —端接地,另一端与调整管(2)的漏极相连后输出至输出电压(6)在本申请优选实施例中,所述调整管(2)是M0S管,也可以是双极型三极管。本申请提供了一种用于如权利要求3-4所述的电路中的采样电流测量方法,其中:R1 = 1K Ω , R2 = 10 Ω , R3 = 0.1 Ω ;当电流在O-lOOuA时,选择R1两端电压VF1-VF2作为电流采样输出;当电流在10uA-10mA时可选择R2两端电压VF2-VF3作为电流采样输出;当电流大于1mA时选择R3两端电压VF4-VF3作为电流采样输出。【附图说明】为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中常见稳压电路的电路图;图2是本申请中实施例一的可提高测量电流动态范围的电源电路图;图3是本申请中实施例二的可提高测量电流动态范围的电源电路图;图4是本申请中实施例三的基于实施例一改造的可提高测量电流动态范围的电源电路图;图5是本申请中实施例四的基于实施例二改造的可提高测量电流动态范围的电源电路图。【具体实施方式】本申请中公开一种可提高测量电流动态范围的电源电路,通过在串联电阻式采样电路的基础上,增加多个采样电阻,并通过对每个小电流采样电阻增加限幅二极管(如图4-5中VF1-VF4)的方式来实现大动态电流时采样电路的低压降,通过改造电流采样电阻插入位置B、C处实现。限幅二极管用于限制电阻两端最大压降。限幅用二极管起始导通压降要大于对应采样电阻的实际测量范围的最大压降,同时在电路的最大供电电流下压降尽可能低,优选使用肖特基二极管。双极型三极管由于基极电流较大,会影响测量精度,优选地,在位置C处插入采样电阻时调整管应为M0S管,。如图2和3所示,常规电流测量方式将电流采样电阻插入位置B或位置C处,通过对采样电阻R1两端的VF1和VF2的电压根据欧姆定理即可计算出实际通过电阻上的电流,计算出实际电流。如图4和5对电路进行改造,在位置BSC处增加多个成比例的电阻串联同时增加并联限幅二极管。当然,实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可提高测量电流动态范围的电源电路,其特征在于,将输入电压(1)输入至调整管(2)的源极,调整管(2)的漏极与限幅二极管VF1(8)、采样电阻R1(7)、限幅二极管VF2(9)依次串联,调整管(2)的栅极连接至误差放大器(3)的输出端,误差放大器(3)的同相端连接至反馈采样电阻(5),误差放大器(3)的反相端连接至参考基准电压(4),反馈采样电阻(5)一端接地,另一端与限幅二极管VF2(9)的另一端相连后输出至输出电压(6)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:金东哲
申请(专利权)人:恒宝股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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