负载电流监测电路及方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种负载电流监测电路及方法，该电路包括负载网络模块、光耦转换模块和监测模块，所述负载网络模块用于接入待监测的负载电流，并基于所述负载电流在所述负载网络模块中形成驱动所述光耦转换模块导通的光耦导通电压；所述光耦转换模块接收所述光耦导通电压后工作，根据光耦传输比将所述光耦转换模块的输入端的交流电流转换为直流电流，并基于所述直流电流输出直流电压；所述监测模块对所述直流电压进行采样，以得到所述直流电压的电压波形图，根据所述电压波形图的面积值确定所述负载电流的监测结果。通过上述电路，可以提升对负载电流的测量精度，减小判断误差。

Load Current Monitoring Circuit and Method

【技术实现步骤摘要】
负载电流监测电路及方法
本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种负载电流监测电路及方法。
技术介绍
对于交流负载的阈值检测，传统的方式是利用光耦检测交流负载与阀值的大小关系，并通过整流二极管和电阻组成负载网络，当交流负载的电流经过负载网络达到了光耦的工作电压，光耦开始工作，将强电交流信号转换为弱电直流信号；当交流负载电流低于阀值时，交流负载的电流经过负载网络不能达到光耦的工作电压，光耦不能工作。传统的方式通过微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)检测高电平有效来判断负载电流是否达到阈值电流。在检测到高电平的情况下，MCU则判定负载电流达到阈值电流，在未检测到高电平的情况下，MCU则判定负载电流未达到阈值电流。由于不同的光耦的传输比和工作电压不同，当光耦的传输比较大且光耦的工作电压较低时会出现负载电流为阈值电流的50％时则检测到高电平，当光耦的传输比较小且光耦的工作电压较高时会出现负载电流为阈值电流的150％时还未检测到高电平的情况，也就是说，传统的检测方式会出现负载电流为阈值电流的50％时则判定负载电流达到阈值电流，或者，负载电流为阈值电流的150％时还判定负载电流未达到阈值电流，即，检测负载电流受光耦的影响较大，存在的检测误差较大。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种负载电流监测电路及方法，可以提升对负载电流的测量精度，减小判断误差。第一方面，提供一种负载电流监测电路，包括负载网络模块、光耦转换模块和监测模块，所述负载网络模块与所述光耦转换模块的输入端电性连接，所述光耦转换模块的输出端和所述监测模块电性连接；所述负载网络模块用于接入负载电流，并基于所述负载电流在所述负载网络模块中形成驱动所述光耦转换模块导通的光耦导通电压；所述光耦转换模块接收所述光耦导通电压后工作，根据光耦传输比将所述光耦转换模块的输入端的交流电流转换为直流电流，并基于所述直流电流输出直流电压；所述监测模块对所述直流电压进行采样，以得到所述直流电压的电压波形图，根据所述电压波形图的面积值和校准面积值确定所述负载电流的监测结果，所述校准面积值用于表征所述光耦转换模块输出稳定的直流电压所对应的电压波形图的面积值。可选的，在其中一个实施例中，所述负载网络模块包括第一电阻单元，所述第一电阻单元由至少一个电阻组成，所述第一电阻单元的两端分别与所述负载电流的两个输出端电连接，所述第一电阻单元的两端还与所述光耦转换模块的输入端电连接，所述第一电阻单元用于结合所述负载电流形成驱动所述光耦转换模块导通的光耦导通电压。可选的，在其中一个实施例中，所述光耦转换模块包括电流转换单元、光耦保护单元、光耦、电压转换单元，所述电流转换单元与所述光耦的输入端电连接，所述光耦保护单元与所述光耦电连接，所述光耦的输出端与所述电压转换单元电连接；所述电流转换单元用于基于所述光耦导通电压产生交流电流，并将所述交流电流输出至所述光耦，所述光耦保护单元用于保护所述光耦，所述光耦用于将所述交流电流转换为直流电流，并将所述直流电流输出至所述电压转换单元，所述电压转换单元用于基于所述光耦的输出端输出的直流电流输出所述直流电压。可选的，在其中一个实施例中，所述电流转换单元包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述负载网络模块电连接，所述第二电阻的另一端与所述光耦的输入端电连接。可选的，在其中一个实施例中，所述光耦保护单元包括整流二极管，所述整流二极管的两端分别与所述光耦的两个输入端电连接，用于滤除所述光耦的输入端的输入电流中的交流成分。可选的，在其中一个实施例中，所述电压转换单元包括上拉电阻和限流电阻，所述光耦的输出端分别与所述上拉电阻的一端、所述限流电阻的一端电连接，所述限流电阻的另一端与所述监测模块电连接，所述限流电阻为采样电阻。可选的，在其中一个实施例中，所述监测模块包括微控制单元，所述微控制单元包括EPROM和模拟I/O接口，所述EPROM用于写入所述校准面积值；所述微控制单元的模拟I/O接口与所述光耦转换模块的输出端电连接，用于对所述光耦转换模块输出的直流电压进行采样；所述微控制单元还用于根据所述电压波形图的面积值与所述校准面积值确定所述负载电路的监测结果。可选的，在其中一个实施例中，所述微控制单元具体用于：将所述电压波形图的面积值与所述校准面积值进行对比；如果所述电压波形图的面积值小于所述校准面积值的第一百分比，则确定所述负载电流没有达到阈值电流；如果所述电压波形图的面积值大于或等于所述校准面积值的第二百分比，则确定所述负载电流达到阈值电流，所述第二百分比大于或等于所述第一百分比。第二方面，提供一种负载电流监测方法，应用于第一方面或第一方面任意一个实施例中的负载电流监测电路，所述方法包括：基于接入的负载电流在负载网络模块中形成驱动光耦转换模块导通的光耦导通电压；在所述光耦转换模块导通的情况下，根据光耦传输比将所述光耦转换模块的输入端的交流电流转换为直流电流，并基于所述直流电流输出直流电压；通过监测模块对所述光耦转换模块输出端的直流电压进行采样，以得到所述直流电压的电压波形图，根据所述电压波形图的面积值和校准面积值确定所述负载电流的监测结果，所述校准面积值用于表征所述光耦转换模块输出稳定的直流电压所对应的电压波形图的面积值。可选的，在其中一个实施例中，所述根据所述电压波形图的面积值确定所述负载电流的监测结果，包括：将所述电压波形图的面积值与所述校准面积值进行对比；如果所述电压波形图的面积值小于校准面积值的第一百分比，则确定所述负载电流没有达到阈值电流；如果所述电压波形图的面积值大于或等于校准面积值的第二百分比，则确定所述负载电流达到阈值电流，所述第二百分比大于或等于所述第一百分比。实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：上述负载电流监测电路及方法，通过负载网络模块形成光耦导通电压，提高了传输精度，利用光耦的传输比来检测负载电流，并通过光耦输出的电压波形图的面积值与校准面积值进行比较得到负载电流的监测结果，由于是根据输出的电压波形图的面积值与校准面积进行比较以确定负载电流的监测结果，而校准面积值是表征光耦转换模块输出稳定的直流电压所对应的电压波形图的面积值，校准面积值变相抵消了光耦的不同所带来的影响，也就是说，通过根据输出的电压波形图的面积值与校准面积进行比较以确定负载电流的监测结果的方式受光耦的影响较小，因此可以减小检测误差，改善了对负载电流的测量精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：图1为一个实施例中负载电流监测电路的结构框图；图2为一个实施例中监测模块采集的方波的波形图；图3为一个实施例中光耦转换模块的结构框图；图4为一个实施例中负载电流监测电路的电路示意图；图5为一个实施例中方波图形的面积计算示意图；图6为一个实施例中负载电流监测方法的流程图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载电流监测电路，其特征在于，包括负载网络模块、光耦转换模块和监测模块，所述负载网络模块与所述光耦转换模块的输入端电性连接，所述光耦转换模块的输出端和所述监测模块电性连接；所述负载网络模块用于接入待监测的负载电流，并基于所述负载电流在所述负载网络模块中形成驱动所述光耦转换模块导通的光耦导通电压；所述光耦转换模块接收所述光耦导通电压后工作，根据光耦传输比将所述光耦转换模块的输入端的交流电流转换为直流电流，并基于所述直流电流输出直流电压；所述监测模块对所述直流电压进行采样，以得到所述直流电压的电压波形图，根据所述电压波形图的面积值和校准面积值确定所述负载电流的监测结果，所述校准面积值用于表征所述光耦转换模块输出稳定的直流电压所对应的电压波形图的面积值。

【技术特征摘要】
1.一种负载电流监测电路，其特征在于，包括负载网络模块、光耦转换模块和监测模块，所述负载网络模块与所述光耦转换模块的输入端电性连接，所述光耦转换模块的输出端和所述监测模块电性连接；所述负载网络模块用于接入待监测的负载电流，并基于所述负载电流在所述负载网络模块中形成驱动所述光耦转换模块导通的光耦导通电压；所述光耦转换模块接收所述光耦导通电压后工作，根据光耦传输比将所述光耦转换模块的输入端的交流电流转换为直流电流，并基于所述直流电流输出直流电压；所述监测模块对所述直流电压进行采样，以得到所述直流电压的电压波形图，根据所述电压波形图的面积值和校准面积值确定所述负载电流的监测结果，所述校准面积值用于表征所述光耦转换模块输出稳定的直流电压所对应的电压波形图的面积值。2.根据权利要求1所述的负载电流监测电路，其特征在于，所述负载网络模块包括第一电阻单元，所述第一电阻单元由至少一个电阻组成，所述第一电阻单元的两端分别与所述负载电流的两个输出端电连接，所述第一电阻单元的两端还与所述光耦转换模块的输入端电连接，所述第一电阻单元用于结合所述负载电流形成驱动所述光耦转换模块导通的光耦导通电压。3.根据权利要求1所述的负载电流监测电路，其特征在于，所述光耦转换模块包括电流转换单元、光耦保护单元、光耦、电压转换单元，所述电流转换单元与所述光耦的输入端电连接，所述光耦保护单元与所述光耦电连接，所述光耦的输出端与所述电压转换单元电连接；所述电流转换单元用于基于所述光耦导通电压产生交流电流，并将所述交流电流输出至所述光耦，所述光耦保护单元用于保护所述光耦，所述光耦用于将所述交流电流转换为直流电流，并将所述直流电流输出至所述电压转换单元，所述电压转换单元用于基于所述光耦的输出端输出的直流电流输出所述直流电压。4.根据权利要求3所述的负载电流监测电路，其特征在于，所述电流转换单元包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述负载网络模块电连接，所述第二电阻的另一端与所述光耦的输入端电连接。5.根据权利要求3所述的负载电流监测电路，其特征在于，所述光耦保护单元包括整流二极管，所述整流二极管的两端分别与所述光耦的两个输入端电连接，用于滤除所述光耦的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，黄陈，
申请(专利权)人：深圳和而泰小家电智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44