一种高压隔离采样电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种高压隔离采样电路，通过分压电路对待测母线的电压进行采样，通过三角波信号发生电路输出三角波信号，比较器将同相输入端、反相输入端分别输入的采样电压和三角波信号进行比较，当采样电压高于三角波数值时，输出高电平，当采样电压低于三角波数值时，输出低电平。从而可得到占空比与采样电压大小成正比关系的PWM波形，将该PWM波形通过光耦器发送给MCU处理器，可见，该电路中无需采用传统采样电路的格力运放芯片。采样电路的格力运放芯片。采样电路的格力运放芯片。

【技术实现步骤摘要】
一种高压隔离采样电路


[0001]本技术涉及电子电路
，具体涉及一种高压隔离采样电路。

技术介绍

[0002]现有技术中，在对动力电池母线电压等直流高压进行采样时，通常采用隔离运放芯片实现，但是，隔离运放芯片是一种易损件，其容易损坏，如果隔离运放芯片损坏，将无法实现动力电池母线电压等直流高压进行采样，因此，如何在无须使用隔离运放芯片的前提下实现动力电池母线电压的隔离采样，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术实施例提供一种高压隔离采样电路，以实现高压母线的电压采样。
[0004]为实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：
[0005]一种高压隔离采样电路，包括：
[0006]分压电路，所述分压电路的第一端与被测母线相连，所述分压电路的第二端接地；
[0007]三角波发生电路，所述三角波发生电路用于生成并输出三角波信号；
[0008]比较器，所述比较器的同相输入端与所述分压电路的分压信号输出端相连，所述比较器的反相输入端与所述三角波发生器的输出端相连；
[0009]光耦器，所述光耦器的输入端与所述比较器的输出端相连；
[0010]MCU处理器，所述MCU处理器的输入端与所述光耦器的输出端相连。
[0011]可选的，上述高压隔离采样电路中，还包括：
[0012]设置在所述比较器与所述分压电路之间的第一运放器，所述第一运放器的输入端与所述分压电路的分压信号输出端相连，所述第一运放器的输出端与所述比较器的同相输入端相连。
[0013]可选的，上述高压隔离采样电路中，所述三角波发生电路包括：
[0014]第二运放器和第三运放器，
[0015]所述第二运放器的同相输入端与所述第二运放器的输出端以及所述第三运放器的输出端相连；
[0016]所述第二运放器的反相输入端与所述第三运放器的同相输入端相连，且所述第二运放器的反相输入端通过接地电阻接地；
[0017]所述第三运放器的输出端作为所述三角波发生电路的输出端；
[0018]所述第三运放器的反相输入端与所述第二运放器的输出端相连，且所述第三运放器的反相输入端通过第一电容与所述第三运放器的输出端相连；
[0019]所述第三运放器的同相输入端与用于获取第一电压，所述第一电压为所述第一比较器的工作电压。
[0020]可选的，上述高压隔离采样电路中，还包括：
[0021]设置在所述第二运放器的同相输入端与所述第三运放器的输出端之间的第一压降电阻；
[0022]设置在所述第二运放器的同相输入端与所述第二运放器的输出端之间的第二压降电阻；
[0023]设置在所述第二运放器的输出端与所述第三运放器的反相输入端之间的第三压降电阻。
[0024]可选的，上述高压隔离采样电路中，所述分压电路包括：
[0025]N个依次串联的分压电阻，所述N为不小于2的正整数。
[0026]可选的，上述高压隔离采样电路中，还包括：
[0027]设置在所述MCU处理器与所述光耦器之间的斯密特触发器和FPGA；
[0028]所述斯密特触发器的输入端与所述光耦器的输出端相连；
[0029]所述FPGA的输入端与所述斯密特触发器的输出端相连，所述FPGA用于对所述斯密特触发器输出的电压信号进行滤波和电压计算，并输出计算结果；
[0030]所述FPGA的输出端与所述MCU处理器的输入端相连。
[0031]可选的，上述高压隔离采样电路中，还包括：
[0032]隔离变压器，所述隔离变压器用于提供相互隔离的电源VDD和电源VCC，其中，所述电源VDD为所述比较器的工作电压，所述电源VCC为所述斯密特触发器的工作电压。
[0033]基于上述技术方案，本技术实施例提供的上述方案中，通过分压电路对待测母线的电压进行采样，通过三角波信号发生电路输出三角波信号，比较器将同相输入端、反相输入端分别输入的采样电压和三角波信号进行比较，当采样电压高于三角波数值时，输出高电平，当采样电压低于三角波数值时，输出低电平。从而可得到占空比与采样电压大小成正比关系的PWM波形，将该PWM波形通过光耦器发送给MCU处理器，可见，该电路中无需采用传统采样电路的格力运放芯片。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本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技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0035]图1为本申请实施例提供的高压隔离采样电路的结构示意图；
[0036]图2为本申请另一实施例提供的高压隔离采样电路的结构示意图；
[0037]图3为本申请实施例提供的比较器的输入、输出信号的示意图。
具体实施方式
[0038]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0039]本申请提供了一种无须使用隔离运放芯片的高压隔离采样电路，参见图1，该电路
可以包括：
[0040]分压电路100、三角波发生电路200、比较器300、光耦器400以及MCU处理器；
[0041]其中，所述分压电路100的第一端与被测母线相连，所述分压电路的第二端接地；所述分压电路的结构可以依据用户需求自行设置，例如，参见图2，本申请实施例公开的技术方案中，所述分压电路由N个依次串联的分压电阻，所述N为不小于2的正整数，例如，在本方案中，所述N的值为5，即，所述分压电路由第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4和第五分压电阻R5构成，所述第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4和第五分压电阻R5之间依次串联，其中，所述第一分压电阻R1未与所述第二分压电阻R2相连的一端作为分压电路的输入端，接入被测母线，其中，所述第四分压电阻R4和所述第五分压电阻R5的公共端可以作为所述分压电路100的分压信号输出端。
[0042]三角波发生电路200，所述三角波发生电路用于生成并输出三角波信号，在本方案中，所述三角波发生电路用于输出周期性的三角波，在本方案中，所述三角波发生电路200由两个运放器以及外围电路构成，两个运放器分别记为第二运放器UIB和第三运放器UIC，具体的，参见图2，所述第二运放器UIB的同相输入端与所述第二运放器UIB的输出端以及所述第三运放器UIC的输出端相连；其中，所述第二运放器UIB的同相输入端与所述第二运放器UIB的输出端之间设置有电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压隔离采样电路，其特征在于，包括：分压电路，所述分压电路的第一端与被测母线相连，所述分压电路的第二端接地；三角波发生电路，所述三角波发生电路用于生成并输出三角波信号；比较器，所述比较器的同相输入端与所述分压电路的分压信号输出端相连，所述比较器的反相输入端与所述三角波发生器的输出端相连；光耦器，所述光耦器的输入端与所述比较器的输出端相连；MCU处理器，所述MCU处理器的输入端与所述光耦器的输出端相连。2.根据权利要求1所述的高压隔离采样电路，其特征在于，还包括：设置在所述比较器与所述分压电路之间的第一运放器，所述第一运放器的输入端与所述分压电路的分压信号输出端相连，所述第一运放器的输出端与所述比较器的同相输入端相连。3.根据权利要求2所述的高压隔离采样电路，其特征在于，所述三角波发生电路包括：第二运放器和第三运放器，所述第二运放器的同相输入端与所述第二运放器的输出端以及所述第三运放器的输出端相连；所述第二运放器的反相输入端与所述第三运放器的同相输入端相连，且所述第二运放器的反相输入端通过接地电阻接地；所述第三运放器的输出端作为所述三角波发生电路的输出端；所述第三运放器的反相输入端与所述第二运放器的输出端相连，且所述第三运放器的反相输入端通过第一电容与所述第三运放器的输出端相连；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正兴，吕凤龙，史家涛，徐英洲，黄枭凯，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：