一种双向电流检测电路制造技术

本发明专利技术公开了一种双向电流检测电路，包括第一放大电路、第二放大电路、第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜、第一开关电路、第二开关电路、比较器Comp1、放大器Amp1、反相器INV1、电阻R1～R4；测试接入端Vin1与测试接入端Vin2之间设有电阻Rsen；测试接入端Vin1通过电阻R1接比较器Comp1的反向输入端，测试接入端Vin2通过电阻R2接到比较器Comp1的正向输入端；比较器Comp1的输出端接第二开关电路；第二开关电路用来控制第一开关电路的关断；该双向电流检测电路可以检测电流的大小，同时也可以检测电流的流向。

A bidirectional current detection circuit

The invention discloses a bidirectional current detection circuit, which includes the first amplifier circuit, the second amplifier circuit, the first current mirror, the second current mirror, the third current mirror, the first switch circuit, the second switch circuit, the comparator Comp1, the amplifier Amp1, the inverter INV1, the resistance R1 to R4, and the test access terminal Vin1 and the test access terminal Vi. There is a resistance Rsen between N2; the test access terminal Vin1 passes the reverse input of the resistance R1 to the comparator Comp1, and the test access terminal Vin2 receives the positive input end of the comparator Comp1 through the resistance R2; the output end of the comparator Comp1 is connected to the second switch circuit; the second switch circuit is used to control the turn off of the first switch circuit; the two-way current is used. The detection circuit can detect the magnitude of the current and detect the direction of the current as well.

【技术实现步骤摘要】
一种双向电流检测电路
本专利技术涉及电流检测
，特别涉及一种双向电流检测电路。
技术介绍
电流检测放大器广泛应用于焊接设备、电脑、手机、电信设备、汽车用、电源管理、电池充电器等。通过监测电流大小和流动方向，可以最好地监视电动机扭矩、螺线管受力、LED密度、太阳能电池受光量和电池电量等。因此，需要一个能准确测量电流并将电流转换成电压的电路，这样就可以用现有的电压器件(放大器、比较器、ADC等)来放大、调节和测量电压。在这些应用中，电流检测电路中的放大器用来从高共模电压中抽取通过小检测电阻的电流产生的小差分电压，如图1所示。被检测的电流Is流过电流检测电阻Rs，产生电压Vsen＝(Vin+-Vin-)＝Is*Rs。由于放大器A的作用，其正负输入端的电位必须相等，即放大器A驱动晶体管Q0开通，使得流经Vin+到Q0，再经RL到地的电流IRL在电阻R上产生的电压等于Vsen，即IRL*R＝Vsen＝(Vin+-Vin-)，IRL＝(Vin+-Vin-)/R。IRL流过电阻RL转换成以地为基准的输出电压Vout＝(Vin+-Vin-)*(RL/R)。RL/R的比值就是放大倍数。所以，经过应用电流检测放大器后，通过测量输出电压Vout，就能够知道电流Is的大小。双向电能变换器能够实现能量的双向传输，在电池充电器、UPS电源、电动汽车等领域广泛使用。在能量变换控制中需要采样电流，由于电能传递方向不同，电流方向也会不同，选用的电流检测放大器需要既能检测正电流，又能检测负电流，并能够把采样得到的电流信号转换成电压信号。因此需要电流检测放大器既能检测正电压，又能检测负电压。但大多数此类电流检测放大器控制芯片一般不具备接受正负两个极性的电压的能力，为此需采用额外的电路对电压进行电平位移，这一方面增加了电路的成本和复杂性，另一方面降低了采样精度。而有些电流检测放大器控制芯片即使能够检测双向流动的电流，但应用范围仅限于正电压之间的电流流动。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双向电流检测电路。为此，本专利技术技术方案如下：一种双向电流检测电路，包括第一放大电路、第二放大电路、第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜、第一开关电路、第二开关电路、比较器Comp1、放大器Amp1、反相器INV1、电阻R1～R4；测试接入端Vin1与测试接入端Vin2之间设有电阻Rsen；测试接入端Vin1通过电阻R1接比较器Comp1的反向输入端，测试接入端Vin2通过电阻R2接到比较器Comp1的正向输入端；比较器Comp1的输出用来控制第一开关电路和第二开关电路；测试接入端Vin2通过电阻R2连接到第一电流镜和第二电流镜；第一电流镜连接到第一放大电路；第二电流镜连接到第二放大电路；测试接入端Vin1通过电阻R1接到第一电流镜和第二电流镜；-测试接入端Vin2通过电阻R4连接到第一放大电路与第二放大电路的输出；第一放大电路与第二放大电路的输出通过第一开关电路输入到放大器Amp1的输入端；测试接入端Vin1通过电阻R3接到第一电流镜和第二电流镜，第一电流镜连接到第一放大电路，第二电流镜连接到第二放大电路；第一电流镜和第二电流镜的输出通过第一开关电路输入到放大器Amp1的输入端；放大器Amp1的输出端通过第三电流镜连接到第二开关电路。进一步的，所述的第一放大电路包括场效应管PM1～PM4；所述的第二放大电路包括场效应管NM1～NM4，第一电流镜包括晶体管PM5～PM7；第二电流镜包括晶体管NM5～NM7；第三电流镜包括晶体管PM11～PM13；所述的第一开关电路包括晶体管NM8～NM11，第二开关电路包括晶体管PM8～PM10。进一步的，所述的晶体管PM1～PM13为P型MOS管；所述的晶体管NM1～NM11为N型MOS管。进一步的，所述的晶体管PM1～PM13为PNP型三极管；所述的晶体管NM1～NM11为NPN型三极管。进一步的，所述的第一放大电路包括P型MOS管PM1～PM4；MOS管PM1和MOS管PM2的源极通过偏置电流源Ibias接到控制参考电压Vdd，MOS管PM2的栅极接参考电压Vref，MOS管PM1的栅极接MOS管PM4的漏极，MOS管PM1的漏极以及MOS管PM2的漏极均连接到第二放大电路；MOS管PM3和MOS管PM4组成镜像电路，且二者的源极均接控制参考电压Vdd，二者的漏极均连接到第二放大电路；所述的第二放大电路包括N型MOS管NM1～NM4，MOS管NM1、MOS管NM2和MOS管NM3三者组成镜像电路；MOS管NM1～NM4的漏极分别连接到第一放大电路中MOS管PM1～PM4的漏极；MOS管NM1～NM4的源极均接地；MOS管NM4的栅极接MOS管NM2的漏极；MOS管PM4和MOS管NM4的漏极连接点是第一放大电路和第二放大电路的输出端；第一电流镜包括P型MOS管PM5～PM7；MOS管PM5～PM7的栅极均接到MOS管PM4的栅极；MOS管PM5～PM7的源极均连接到控制参考电压Vdd；MOS管PM5～PM7的漏极均连接到第二电流镜；第二电流镜包括N型MOS管NM5～NM7；MOS管NM5～NM7的源极均接地，MOS管NM5～NM7的栅极均连接到MOS管NM4的栅极；MOS管NM5～NM7的漏极分别连接到MOS管PM5～PM7的漏极；第三电流镜包括P型MOS管PM11～PM13；MOS管PM11～PM13的栅极均连接到放大器Amp1的输出端；MOS管PM11～PM12的漏极均接第一开关电路；MOS管PM13的漏极通过电阻Rout接地；MOS管PM11～PM13的源极接第二开关电路。进一步的，所述的第一开关电路包括N型MOS管NM8～NM11，用来控制放大器Amp1正向输入端和反向输入端的输入；MOS管NM8和MOS管NM10的栅极均连接到反相器INV1的输入端，反相器INV1的输入端连接比较器Comp1的输出端；MOS管NM9和MOS管NM11的栅极均连接到反相器INV1的输出端；MOS管NM8和MOS管NM9的源极均连接到放大器Amp1的正向输入端，MOS管NM10和MOS管NM11的源极均连接到放大器Amp1的反向输入端；MOS管NM8和NM11的漏极均连接到MOS管NM5和PM5的漏极；MOS管NM9和NM10的漏极均连接到MOS管NM4和PM4的漏极；所述的第二开关电路包括P型MOS管PM8～PM10；MOS管PM8～PM10的漏极分别连接到MOS管PM11～PM13的源极；MOS管PM8～PM10的源极均连接到控制参考电压Vdd；MOS管PM8的栅极接反相器INV1的输出端；MOS管PM9的栅极接比较器Comp1的输出端；MOS管PM10的栅极接地。进一步的，所述的P型MOS管PM8～PM10具有完全相同的导通电阻。进一步的，所述的电阻R1与地之间设有齐纳二极管D1，电阻R2与地之间设有齐纳二极管D2，且二极管D1与二极管D2的正极均接地。进一步的，所述的测试接入端Vin1通过电阻R3与齐纳二极管D3接地，二极管D3的正极接地；测试接入端Vin2通过电阻R4与齐纳二极管D4接地，二极管D4的正极接地。与现有技术相比，该双向电流检测电路可以检测电流的大小，在不改动应用连接线路的情况下，可用于正电压和负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向电流检测电路，其特征在于，包括第一放大电路、第二放大电路、第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜、第一开关电路、第二开关电路、比较器Comp1、放大器Amp1、反相器INV1、电阻R1～R4；测试接入端Vin1与测试接入端Vin2之间设有电阻Rsen；测试接入端Vin1通过电阻R1接比较器Comp1的反向输入端，测试接入端Vin2通过电阻R2接到比较器Comp1的正向输入端；比较器Comp1的输出用来控制第一开关电路和第二开关电路；测试接入端Vin2通过电阻R2连接到第一电流镜和第二电流镜；第一电流镜连接到第一放大电路；第二电流镜连接到第二放大电路；测试接入端Vin1通过电阻R1接到第一电流镜和第二电流镜；‑测试接入端Vin2通过电阻R4连接到第一放大电路与第二放大电路的输出；第一放大电路与第二放大电路的输出通过第一开关电路输入到放大器Amp1的输入端；测试接入端Vin1通过电阻R3接到第一电流镜和第二电流镜，第一电流镜连接到第一放大电路，第二电流镜连接到第二放大电路；第一电流镜和第二电流镜的输出通过第一开关电路输入到放大器Amp1的输入端；放大器Amp1的输出端通过第三电流镜连接到第二开关电路。...

【技术特征摘要】
1.一种双向电流检测电路，其特征在于，包括第一放大电路、第二放大电路、第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜、第一开关电路、第二开关电路、比较器Comp1、放大器Amp1、反相器INV1、电阻R1～R4；测试接入端Vin1与测试接入端Vin2之间设有电阻Rsen；测试接入端Vin1通过电阻R1接比较器Comp1的反向输入端，测试接入端Vin2通过电阻R2接到比较器Comp1的正向输入端；比较器Comp1的输出用来控制第一开关电路和第二开关电路；测试接入端Vin2通过电阻R2连接到第一电流镜和第二电流镜；第一电流镜连接到第一放大电路；第二电流镜连接到第二放大电路；测试接入端Vin1通过电阻R1接到第一电流镜和第二电流镜；-测试接入端Vin2通过电阻R4连接到第一放大电路与第二放大电路的输出；第一放大电路与第二放大电路的输出通过第一开关电路输入到放大器Amp1的输入端；测试接入端Vin1通过电阻R3接到第一电流镜和第二电流镜，第一电流镜连接到第一放大电路，第二电流镜连接到第二放大电路；第一电流镜和第二电流镜的输出通过第一开关电路输入到放大器Amp1的输入端；放大器Amp1的输出端通过第三电流镜连接到第二开关电路。2.根据权利要求1所述的双向电流检测电路，其特征在于，所述的第一放大电路包括场效应管PM1～PM4；所述的第二放大电路包括场效应管NM1～NM4，第一电流镜包括晶体管PM5～PM7；第二电流镜包括晶体管NM5～NM7；第三电流镜包括晶体管PM11～PM13；所述的第一开关电路包括晶体管NM8～NM11，第二开关电路包括晶体管PM8～PM10。3.根据权利要求2所述的双向电流检测电路，其特征在于，所述的晶体管PM1～PM13为P型MOS管；所述的晶体管NM1～NM11为N型MOS管。4.根据权利要求2所述的双向电流检测电路，其特征在于，所述的晶体管PM1～PM13为PNP型三极管；所述的晶体管NM1～NM11为NPN型三极管。5.根据权利要求3所述的双向电流检测电路，其特征在于，所述的第一放大电路包括P型MOS管PM1～PM4；MOS管PM1和MOS管PM2的源极通过偏置电流源Ibias接到控制参考电压Vdd，MOS管PM2的栅极接参考电压Vref，MOS管PM1的栅极接MOS管PM4的漏极，MOS管PM1的漏极以及MOS管PM2的漏极均连接到第二放大电路；MOS管PM3和MOS管PM4组成镜像电路，且二者的源极均接控制参考电压Vdd，二者的漏极均连接到第二放大电路；所述的第二放大电路包括N型MOS管NM1～NM4，MOS管NM1、MOS管NM2和MOS管NM3三者组成镜像电路；MOS管NM1～NM4的漏极分别连接到第一放大电路中MO...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄胜明，郭天，冯多力，黄鑫，
申请(专利权)人：苏州瑞铬优电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32