本发明专利技术涉及一种高压侧大电流精密取样转换电路，包括高压电流取样模块、运放供电模块、放大电路模块和电压信号保护模块，高压电流取样模块设置于电源高压端，高压电流取样模块用于对电源高压端的电流进行取样，放大电路模块的第一输入端子和第二输入端子分别连接高压电流取样模块的第一输出端子和第二输出端子，放大电路模块的输出端子连接电压信号保护模块的输入端子，运放供电模块用于对放大电路模块进行供电。上述高压侧大电流精密取样转换电路采用1个P‑MOS管为高耐压元件，其他元件都为耐压10V以下的电子元器件，完成电源高压端的电流检测取样转换成低电压的电路。根据高压电源的不同电压，更换电路中的P‑MOS管的耐压就能实现取样转换。
【技术实现步骤摘要】
一种高压侧大电流精密取样转换电路
本专利技术涉及取样电路领域，尤其是一种高压侧大电流精密取样转换电路。
技术介绍
现有的电动自行车、电动汽车的功率越来越大，效率和能耗要求也越来越高，要提高效率、降低线路损耗，只有降低工作电流提高工作电源的电压。因这类的动力设备的接地点较多，无法统一检测电源负地回路的总电流，从电源正极处检测电流，因电压高达400V，而常规半导体元件在这电压下能工作的也较少，价格也十分昂贵，如果用隔离的磁性电流互感器对直流电流的检测精度低，无法精确测量电池的消耗和剩余储备的电量。以目前电动汽车科技含量最高、续行里程最远的特斯拉ModelSP85纯电动汽车为例。它的驱动电机为270KW，储能电源为85KWh，电池电压在345.6～403.2V，电机驱动满载功率下最大电流为630A。为了降低电流检测取样处的损耗，只能用能承受36W功率50μΩ～100μΩ微阻值的电阻式电流互感器加放大器检测电流的取样。在这样高的电源电压和这么大工作电流变化的情况下，采用常规的元器件芯片，以非隔离电路来完成对电源的电流取样电路是十分困难。如果采用隔离方式，电路会十分复杂，元件使用较多，安全性、可靠性和稳定性都会受影响。
技术实现思路
鉴于上述状况，有必要提供一种高压侧大电流精密取样转换电路，解决测量精度不高、损耗功率较大的缺点。一种高压侧大电流精密取样转换电路，包括高压电流取样模块、运放供电模块、放大电路模块和电压信号保护模块，高压电流取样模块设置于电源高压端，高压电流取样模块用于对电源高压端的电流进行取样，放大电路模块的第一输入端子和第二输入端子分别连接高压电流取样模块的第一输出端子和第二输出端子，放大电路模块用于对高压电流取样模块输出的电压进行放大，放大电路模块的输出端子连接电压信号保护模块的输入端子，运放供电模块用于对放大电路模块进行供电。优选的，高压电流取样模块包括电流互感器，电流互感器的第一输出引脚和第二输出引脚分别连接放大电路模块的第一输入端子和第二输出端子，电流互感器的第一输出引脚作为高压电流取样模块的第一输出端子，电流互感器的第二输出引脚作为高压电流取样模块的第二输出端子。优选的，放大电路模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、共模运算放大器U1、P-MOS管Q1，第一电阻R1的第二引脚作为放大电路模块的第一输入端子，第五电阻R2的第二引脚作为放大电路模块的第二输入端子，第一电阻R1的第一引脚同时连接第二电阻的第二引脚和共模运算放大器U1的反相输入端，第五电阻R5的第一引脚连接共模运算放大器U1的同相输入端，第二电阻R2的第一引脚同时连接第三电阻R3的第二引脚和P-MOS管Q1的源极，第三电阻R3的第一引脚连接电源高压端，P-MOS管Q1的漏极连接第四电阻R4的第一引脚，第四电阻R4的第二引脚接地，第四电阻R4的第一引脚和P-MOS管Q1的漏极作为放大电路模块的输出端子。优选的，运放供电模块包括稳压二极管DZ1和第七电阻R7，稳压二极管DZ1的阴极连接电源高压端，稳压二极管DZ1的阳极连接第七电阻R7的第一引脚，第七电阻R7的第二引脚接地。优选的，电压信号保护模块包括共模运算放大器U2、二极管D1和第六电阻R6，第六电阻R6的第二引脚作为电压信号保护模块的输入端子连接放大电路模块的输出端子，第六电阻的第一引脚同时连接共模运算放大器U2的同相输入端和二极管D1的阳极，共模运算放大器U2的正电源由3.3V的外部电源提供，二极管D1的阴极连接共模运算放大器U2的正电源端，共模运算放大器U2的负电源端接地，共模运算放大器U2的反相输入端连接共模运算放大器U2的输出端。优选的，第一电阻R1和第五电阻R5的阻值相等。优选的，共模运算放大器U1和共模运算放大器U2的型号均为MCP6V61U。优选的，P-MOS管Q1的型号为FQP1P50。优选的，电压信号保护模块的输出端子外接MCU。优选的，稳压二极管DZ1的型号为BZT52C4V7S，二极管D1的型号为1N4148。上述高压侧大电流精密取样转换电路，通过在电源高压端设置高压电流取样模块对电流进行取样，高压电流取样模块采用微阻值的电流互感器，降低了取样点的功率损耗，之后将电流信号转换成电压信号传输给放大电路模块进行放大处理，得到比较明显的电压信号，最后通过电压信号保护模块得到具有较高精度的电流信号，滤除失调信号，保证了传输至MCU中的电压信号稳定而精准；而且采用1个P-MOS管为高耐压元件，其他元件都为耐压10V以下的电子元器件，完成电源高压端的电流检测取样转换成低电压的电路。根据高压电源的不同电压，更换电路中的P-MOS管的耐压就能实现取样转换。附图说明图1是本专利技术高压侧大电流精密取样转换电路的电路图；图2是本专利技术高压侧大电流精密取样转换电路的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术高压侧大电流精密取样转换电路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用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1和图2中示出了本专利技术的电路原理图，100为高压电流取样模块，200为运放供电模块，300为放大电路模块，400为电压信号保护模块。本专利技术一种高压侧大电流精密取样转换电路，包括高压电流取样模块、运放供电模块、放大电路模块和电压信号保护模块，高压电流取样模块设置于电源高压端，高压电流取样模块用于对电源高压端的电流进行取样，放大电路模块的第一输入端子和第二输入端子分别连接高压电流取样模块的第一输出端子和第二输出端子，放大电路模块用于对高压电流取样模块输出的电压进行放大，放大电路模块的输出端子连接电压信号保护模块的输入端子，运放供电模块用于对放大电路模块进行供电。具体的，高压电流取样模块包括电流互感器，电流互感器的第一输出引脚和第二输出引脚分别连接放大电路模块的第一输入端子和第二输出端子，电流互感器的第一输出引脚作为高压电流取样模块的第一输出端子，电流互感器的第二输出引脚作为高压电流取样模块的第二输出端子。具体的，放大电路模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、共模运算放大器U1、P-MOS管Q1，第一电阻R1的第二引脚作为放大电路模块的第一输入端子，第五电阻R2的第二引脚作为放大电路模块的第二输入端子，第一电阻R1的第一引脚同时连接第二电阻的第二引脚和共模运算放大器U1的反相输入端，第五电阻R5的第一引脚连接共模运算放大器U1的同相输入端，第二电阻R2的第一引脚同时连接第三电阻R3的第二引脚和P-MOS管Q1的源极，第三电阻R3的第一引脚连接电源高压端，P-MOS管Q1的漏极连接第四电阻R4的第一引脚，第四电阻R4的第二引脚接地，第四电阻R4的第一引脚和P-MOS管Q1的漏极作为放大电路模块的输出端子。具体的，运放供电模块包括稳压二极管DZ1和第七电阻R7，稳压二极管本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高压侧大电流精密取样转换电路，其特征在于：包括高压电流取样模块、运放供电模块、放大电路模块和电压信号保护模块，所述高压电流取样模块设置于电源高压端，所述高压电流取样模块用于对电源高压端的电流进行取样，所述放大电路模块的第一输入端子和第二输入端子分别连接高压电流取样模块的第一输出端子和第二输出端子，所述放大电路模块用于对所述高压电流取样模块输出的电压进行放大，所述放大电路模块的输出端子连接所述电压信号保护模块的输入端子，所述运放供电模块用于对放大电路模块进行供电。/n
【技术特征摘要】
1.一种高压侧大电流精密取样转换电路，其特征在于：包括高压电流取样模块、运放供电模块、放大电路模块和电压信号保护模块，所述高压电流取样模块设置于电源高压端，所述高压电流取样模块用于对电源高压端的电流进行取样，所述放大电路模块的第一输入端子和第二输入端子分别连接高压电流取样模块的第一输出端子和第二输出端子，所述放大电路模块用于对所述高压电流取样模块输出的电压进行放大，所述放大电路模块的输出端子连接所述电压信号保护模块的输入端子，所述运放供电模块用于对放大电路模块进行供电。
2.如权利要求1所述的高压侧大电流精密取样转换电路，其特征在于：所述高压电流取样模块包括电流互感器，所述电流互感器的第一输出引脚和第二输出引脚分别连接所述放大电路模块的第一输入端子和第二输出端子，所述电流互感器的第一输出引脚作为所述高压电流取样模块的第一输出端子，所述电流互感器的第二输出引脚作为所述高压电流取样模块的第二输出端子。
3.如权利要求1所述的高压侧大电流精密取样转换电路，其特征在于：所述放大电路模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、共模运算放大器U1、P-MOS管Q1，所述第一电阻R1的第二引脚作为所述放大电路模块的第一输入端子，所述第五电阻R2的第二引脚作为所述放大电路模块的第二输入端子，所述第一电阻R1的第一引脚同时连接所述第二电阻的第二引脚和共模运算放大器U1的反相输入端，所述第五电阻R5的第一引脚连接所述共模运算放大器U1的同相输入端，所述第二电阻R2的第一引脚同时连接所述第三电阻R3的第二引脚和P-MOS管Q1的源极，所述第三电阻R3的第一引脚连接电源高压端，所述P-MOS管Q1的漏极连接所述第四电阻R4的第一引脚，所述第四电阻R4的第二引脚接地，所述第四电阻R4的第一引脚和所述P-MOS管Q1的漏...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖舫铮，许胜，
申请(专利权)人：深圳淇诺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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