一种用于直流充电桩的电压采样电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于直流充电桩的电压采样电路，包括采样模块(1)和处理模块(2)，还包括连接在采样模块(1)输出端并具有隔离功能的一级差分信号放大模块(3)、与一级差分信号放大模块(3)输出端相连的二级信号放大模块(4)；所述处理模块(2)与二级信号放大模块(4)相连并接收二级信号放大模块(4)将一级差分信号放大模块(3)输出的差分信号转化成的直流电压信号。该电压采样电路采样精度高，且耐高压。

【技术实现步骤摘要】
一种用于直流充电桩的电压采样电路
本技术涉及充电桩领域，尤其涉及一种用于直流充电桩的电压采样电路。
技术介绍
随着新能源的发展，充电桩在电动汽车充电中发挥越来越重要作用，由于汽车所需电压为直流电，故实际运用中也以直流充电桩为主。目前，直流充电桩提供的直流正负电压为200VDC-1000VDC，而充电汽车所需的直流电压为一个具体值而非一个范围，又不同型号的充电汽车，其所需的充电电压各不相同，故而为汽车充电前，直流充电桩有必要通过内部的采样电路来获取当前待充电汽车的充电电压。同时，充电时，充电桩也有必要对其当前输出的电压进行采样，以确保其输出的电压与获取的汽车充电电压相匹配，保证充电汽车的安全。然而，现有直流充电桩中的采样电路，其使用的芯片工作电压一般在5V左右，远远小于直流充电桩输出的或者汽车所需的充电电压，无法直接进行电压采样，否则会造成设备损坏或人员触点风险，且现有的采样电路采样精度不高。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术的目的在于提供一种采样精度高且安全性能佳的用于直流充电桩的电压采样电路。为了实现上述目的，本技术的技术方案为：一种用于直流充电桩的电压采样电路，包括采样模块和处理模块，其特征在于：还包括连接在采样模块输出端并具有隔离功能的一级差分信号放大模块、与一级差分信号放大模块输出端相连的二级信号放大模块；所述处理模块与二级信号放大模块相连并接收二级信号放大模块将一级差分信号放大模块输出的差分信号转化成的直流电压信号。进一步的，所述一级差分信号放大模块输出端与二级信号放大模块之间设有滤波模块。进一步的，所述二级信号放大模块包括设置在一级差分信号放大模块输出端的放大模块以及与放大模块相连的微功耗运放模块，所述处理模块连接在微功耗运放模块的数字信号输出端。进一步的，所述一级差分信号放大模块为隔离运放模块。进一步的，所述隔离运放模块输出两路差分信号，所述滤波模块包括与两路差分信号所在输出端分别对应相连的第一RC滤波器和第二RC滤波器，所述放大模块连接在第一RC滤波器和第二RC滤波器后端。进一步的，所述放大模块包括一端与第一RC滤波器后端相连而另一端与微功耗运放模块的第一模拟信号输入端相连的第一电阻、一端与第二RC滤波器后端相连而另一端与微功耗运放模块的第二模拟信号输入端相连的第二电阻、一端连接在第一电阻与第一模拟信号输入端之间而另一端接地的第三电阻、一端连接在第二电阻与第二模拟信号输入端之间而另一端与微功耗运放模块的模拟信号输出端相连的第四电阻；所述放大模块的放大倍数为第三电阻与第一电阻之间的比值，且第三电阻与第一电阻之间的比值与第四电阻与第二电阻之间的比值相等。进一步的，所述微功耗运放模块的模拟信号输出端与其包含的第一数字信号输入端相连，处理模块与微功耗运放模块的数字信号输出端相连。进一步的，所述采样模块包括位于直流电压正极端与直流电压负极端的采样电阻、串联在直流电压正极端与采样电阻之间的m个分压电阻以及串联在采样电阻与直流电压负极端之间的n个分压电阻；所述n个电阻的阻值总和与m个电阻的阻值总和相等。进一步的，所述采样电阻与隔离运放模块的输入端之间设有第三RC滤波器；所述第三RC滤波器包括一端与采样电阻的一端相连而另一端连接隔离运放模块的第一差分信号输入端的第五电阻、一端连接采样电阻的另一端而另一端连接隔离运放模块的第二差分信号输入端的第六电阻、以及并联在第一差分信号输入端和第二差分信号输入端之间的电容。进一步的，所述隔离运放模块为AMC1200BDUB，所述微功耗运放模块为oPA4330，所述放大模块的放大倍数为1.5。与现有技术相比，本技术的优点在于：在以往的采样模块之后设置具有隔离功能的一级差分信号放大模块以及能将多路差分信号转换成一路信号的二级信号放大模块，通过多次放大，能使最终输出至处理器的信号不至于过小，从而提高直流充电桩采样电路的采样精度，同时隔离功能能有效防止后端电路受潜在破坏性电压的影响，提高直流充电桩正负极之间的耐压能力，确保了直流充电桩的安全性。附图说明图1为本申请用于直流充电桩的电压采样电路的结构原理框图。图2为本申请用于直流充电桩的电压采样电路的采样模块与一级差分信号放大模块的电路原理图。图3为本申请用于直流充电桩的电压采样电路的二级信号放大电路原理图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。如图1至3所示为本技术用于直流充电桩的电压采样电路的优选实施例。该用于直流充电桩的电压采样电路包括采样模块1和处理模块2，还包括连接在采样模块1输出端并具有隔离功能的一级差分信号放大模块3、与一级差分信号放大模块3的输出端相连的二级信号放大模块4，该处理模块2与二级信号放大模块4相连并接收二级信号放大模块4将一级差分信号放大模块3输出的差分信号转化成的直流电压信号。由于经一级差分信号放大模块3输出的差分信号可能存在杂波或者存在激荡，致使信号不稳定，为了便于后续电路获取优质信号，作为改进，一级差分信号放大模块3的输出端与二级信号放大模块4之间设有滤波模块5。在本实施例中，该二级信号放大模块4包括设置在一级差分信号放大模块3的输出端的放大模块41以及与放大模块41相连的微功耗运放模块42，处理模块2则对应连接在微功耗运放模块42的数字信号输出端。本申请中，该微功耗运放模块42采用OPA4330芯片，故而处理模块2与OPA4330的数字信号输出端OD相连，根据本领域技术人员所习知的，很容易想到，该处理模块为MCU。为了确保直流充电桩的安全，并保护器件间不受干扰，该一级差分信号放大模块为隔离运放模块，具体到本实施例中，该隔离运放模块采用AMC1200BDUB芯片，需要提及的是，该芯片的固有属性决定了该器件能带来8倍的信号放大，也即该芯片内置8倍输出的信号放大功能，能对来自采样模块1的采样信号放大8倍。该芯片能隔离4KV，能满足直流充电桩的正负极电压之间需2.5KV耐压要求。当然，该芯片也需要对应的工作电压，但由于本身隔离功能的特殊性决定了其工作电源需由隔离电源电路提供，而对本领域技术人员来说，该隔离电源电路属于惯常设计，为本领域普通技术人员所知悉，故而此处不赘。AMC1200BDUB芯片输出两路差分信号，为了确保采样信号质量，需对每一路差分信号进行滤波，故而，在本申请中该滤波模块5包括与两路差分信号所在输出端分别对应相连的第一RC滤波器51和第二RC滤波器52，而放大模块41则对应连接在第一RC滤波器51和第二RC滤波器52后端。如图2所示，该隔离运放模块AMC1200BDUB的两路差分信号输出端分别为管脚7和8，第一RC滤波器包括连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于直流充电桩的电压采样电路，包括采样模块(1)和处理模块(2)，其特征在于：/n还包括连接在采样模块(1)输出端并具有隔离功能的一级差分信号放大模块(3)、与一级差分信号放大模块(3)输出端相连的二级信号放大模块(4)；/n所述处理模块(2)与二级信号放大模块(4)相连并接收二级信号放大模块(4)将一级差分信号放大模块(3)输出的差分信号转化成的直流电压信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于直流充电桩的电压采样电路，包括采样模块(1)和处理模块(2)，其特征在于：
还包括连接在采样模块(1)输出端并具有隔离功能的一级差分信号放大模块(3)、与一级差分信号放大模块(3)输出端相连的二级信号放大模块(4)；
所述处理模块(2)与二级信号放大模块(4)相连并接收二级信号放大模块(4)将一级差分信号放大模块(3)输出的差分信号转化成的直流电压信号。


2.根据权利要求1所述的用于直流充电桩的电压采样电路，其特征在于：
所述一级差分信号放大模块(3)输出端与二级信号放大模块(4)之间设有滤波模块(5)。


3.根据权利要求2所述的用于直流充电桩的电压采样电路，其特征在于：
所述二级信号放大模块(4)包括设置在一级差分信号放大模块(3)输出端的放大模块(41)以及与放大模块(41)相连的微功耗运放模块(42)，所述处理模块(2)连接在微功耗运放模块(42)的数字信号输出端。


4.根据权利要求3所述的用于直流充电桩的电压采样电路，其特征在于：
所述一级差分信号放大模块(3)为隔离运放模块。


5.根据权利要求4所述的用于直流充电桩的电压采样电路，其特征在于：
所述隔离运放模块输出两路差分信号，所述滤波模块(5)包括与两路差分信号所在输出端分别对应相连的第一RC滤波器(51)和第二RC滤波器(52)，所述放大模块(41)连接在第一RC滤波器(51)和第二RC滤波器(52)后端。


6.根据权利要求5所述的用于直流充电桩的电压采样电路，其特征在于：
所述放大模块(41)包括一端与第一RC滤波器(51)后端相连而另一端与微功耗运放模块(42)的第一模拟信号输入端(+A)相连的第一电阻(R92)、一端与第二RC滤波器(52)后端相连而另一端与微功耗运放模块(42)的第二模拟信号输入端-A相连的第二电阻(R90)、一端连接在第一电阻(R92)与第一模拟信号输入端+...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈恢云，方思敏，郭永亮，汝黎明，
申请(专利权)人：宁波三星智能电气有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33