一种自适应电源电流检测电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自适应电源电流检测电路，它包括感应电阻模块、运算放大模块、动态反馈模块、限压模块和监控ADC模块；运算放大模块的输入端分别与感应电阻模块的输入端和输出端连接，运算放大模块的输出端与限压模块的输入端连接，限压模块的输出端与监控ADC模块连接；动态反馈模块与运算放大模块的输入端和输出端连接。本实用新型专利技术能够自动调整测量电流的量程，使实际电流始终处于满载量程的20％～80％范围以内，提升了轻载时的电流测量精度；通过添加动态反馈模块，使运放的闭环增益自动调整，使得电源轻载时也可获得相当不错的电流监控精度；同时通过添加限压电路，防止了在一些异常情况下，监控ADC被烧毁的问题。监控ADC被烧毁的问题。监控ADC被烧毁的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应电源电流检测电路


[0001]本技术涉及电源电流检测
，尤其涉及一种自适应电源电流检测电路。

技术介绍

[0002]市面上的对可靠性要求较高的电子产品一般包含监控功能，其中包含对重要电源的电流监控，可以直观地监控电源的电流值，获得产品的功耗数据以及电源待载能力的评估；传统的电路对电源电流的测量量程都是固定的，一般按照满载电流进行设定，带来的问题是当设备处于轻载状态时，如只有满载电流的20％以下，此时电流的测量值误差偏大，其很难具有明显的参考意义。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种自适应电源电流检测电路，解决了现有技术存在的不足。
[0004]本技术的目的通过以下技术方案来实现：一种自适应电源电流检测电路，它包括感应电阻模块、运算放大模块、动态反馈模块、限压模块和监控ADC模块；所述运算放大模块的输入端分别与所述感应电阻模块的输入端和输出端连接，运算放大模块的输出端与所述限压模块的输入端连接，限压模块的输出端与所述监控ADC模块连接；所述动态反馈模块与所述运算放大模块的输入端和输出端连接。
[0005]所述运算放大模块包括运算放大器件，在运算放大器件的输入端n上连接有电阻R2，电阻R2的另一端与所述感应电阻模块的输出端连接，输入端p上连接的电阻R1，电阻R1的另一端所述感应电阻模块的输入端连接，输入端p上还并联有电阻R4，电阻R4的另一端接地；运算放大器件的输出端与输入端n之间连接有电阻R3，运算放大器件的输出端与所述限压模块的输入端连接。
[0006]所述动态反馈模块包括继电器组件、锁存器和比较器；所述运算放大器件的输出端与所述比较器的输入端连接，比较器的输出端与所述继电器组件连接，继电器组件与所述运算放大器件的输入端连接。
[0007]所述继电器组件第一继电器和第二继电器，所述锁存器的输出端与第一继电器和第二继电器连接；所述第一继电器的一个接点通过电阻R5与电阻R1并联，另一个接点接地；所述第二继电器的一个接点通过电阻R6与电阻R3并联，另一个接点直接与电阻R3的另一端连接。
[0008]本技术具有以下优点：一种自适应电源电流检测电路，能够自动调整测量电流的量程，使实际电流始终处于满载量程的20％～80％范围以内，提升了轻载时的电流测量精度；通过添加动态反馈模块，使运放的闭环增益自动调整，使得电源轻载时也可获得相当不错的电流监控精度；同时通过添加限压电路，防止了在一些异常情况下，监控ADC被烧毁的问题。
附图说明
[0009]图1为本技术的原理结构示意图。
具体实施方式
[0010]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下结合附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的保护范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本技术做进一步的描述。
[0011]如图1所示，一种自适应电源电流检测电路，它包括感应电阻模块、运算放大模块、动态反馈模块、限压模块和监控ADC模块；所述运算放大模块的输入端分别与所述感应电阻模块的输入端和输出端连接，运算放大模块的输出端与所述限压模块的输入端连接，限压模块的输出端与所述监控ADC模块连接；所述动态反馈模块与所述运算放大模块的输入端和输出端连接。
[0012]进一步地，感应电阻模块主要是选择5毫欧左右的高功率高精度电阻或钢带电阻，阻值为R；如果功率降额不足，可以由两片或多片电阻并联使用，分担耗散功率；被测量的电源电流流经此电阻时，电流计为I，在电阻两端产生电压Vp和Vn，其Vp
‑
Vn＝I*R；注意由于R比较小，一般选择5毫欧左右，最终的Vp
‑
Vn也只有毫伏级，此时的电压是不能直接引入监控ADC进行采样的，需要经过运算放大模块。
[0013]所述运算放大模块包括运算放大器件，在运算放大器件的输入端n上连接有电阻R2，电阻R2的另一端与所述感应电阻模块的输出端连接，输入端p上连接的电阻R1，电阻R1的另一端所述感应电阻模块的输入端连接，输入端p上还并联有电阻R4，电阻R4的另一端接地；运算放大器件的输出端与输入端n之间连接有电阻R3，运算放大器件的输出端与所述限压模块的输入端连接。
[0014]进一步地，运算放大模块主要是对Vp和Vn的差值进行放大，由Vp
‑
Vn的值比较小，一般为mV级，因此需在本级进行放大，方便后端监控ADC进行采样。Vp一般在经过电阻R1后连接运放的inp管脚，Vn一般在经过电阻R2后连接运放的inn管脚，R1和R2一般选值1K左右。运放的inn管脚同时引出一电阻R3连接至运放的Vout，inp管脚引出一电阻R4连接至地，R3和R4根据量程一般选型在20K～200K左右。
[0015]所述动态反馈模块包括继电器组件、锁存器和比较器；所述运算放大器件的输出端与所述比较器的输入端连接，比较器的输出端与所述继电器组件连接，继电器组件与所述运算放大器件的输入端连接。
[0016]进一步地，运算放大器件的Vout连接至比较器的输入A,比较器的输入B连接2.5V电压，也就是Vout的电压上限，当Vout小于2.5V时，比较器输出高电平；当Vout大于2.5V时，比较器输低电平。其中，运算放大器件选型4433厂FX2640，其有着
±
40V的供电电源范围，低输入失调电压与失调电流，开环电压增益达到100dB以上，转换速率最小为正负5V/Us，是比
较理想的运放芯片。
[0017]比较器的输出连接至锁存器的/SD管脚，锁存器的/RD管脚直接接为高电平；当比较器输出高电平时，锁存器输出Q高电平；当比较器输出低电平时，锁存器输出Q低电平；而此后比较器输出的高低电平不再对锁存器输出Q电平产生影响。
[0018]锁存器的输出Q连接至继电器的感应线圈输入级之一，线圈另一个输入级直接接5V电源；当锁存器输出Q为高电平时，此时为默认状态，继电器开关处于默认的状态，此时电阻R3并联在运放的反馈链路，此时运放的闭环增益K＝R4//R5/R1。当锁存器输出Q为低电平时，继电器的感应线圈有较大电流流过，产生磁力，吸引继电器开关运动至另一级，此时R5未并联在运放的反馈链路，此时运放的闭环增益K＝R4/R1。
[0019]当在轻载时，运放的增益处于较小的数值，可以确保轻载电流在监控ADC输入的20％～80％范围以内；当设备由轻载变化至重载时，一旦Vout超过设置的切换电压2.5V时，反馈电路自动调节运放的增益至一个较大的数值，此时Vout减小，仍然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应电源电流检测电路，其特征在于：它包括感应电阻模块、运算放大模块、动态反馈模块、限压模块和监控ADC模块；所述运算放大模块的输入端分别与所述感应电阻模块的输入端和输出端连接，运算放大模块的输出端与所述限压模块的输入端连接，限压模块的输出端与所述监控ADC模块连接；所述动态反馈模块与所述运算放大模块的输入端和输出端连接。2.根据权利要求1所述的一种自适应电源电流检测电路，其特征在于：所述运算放大模块包括运算放大器件，在运算放大器件的输入端n上连接有电阻R2，电阻R2的另一端与所述感应电阻模块的输出端连接，输入端p上连接的电阻R1，电阻R1的另一端所述感应电阻模块的输入端连接，输入端p上还并联有电阻R4，电阻R4的另一端接地；运算放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文，
申请(专利权)人：四川特伦特科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：