一种电流电压采样电路制造技术

本申请涉及一种电流电压采样电路，其包括电压采样模块和电流采样模块；所述电压采样模块，用于响应于交流端输出的交流输出电压，输出模拟电压信号，以使MCU芯片接收模拟电压信号；所述电流采样模块，用于响应于交流端输出的交流输出电压，输出模拟电流信号，以使MCU芯片接收模块电压信号。本申请具有提高MCU芯片使用寿命的效果。命的效果。命的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种电流电压采样电路


[0001]本申请涉及功率因数检测的领域，尤其是涉及一种电流电压采样电路。

技术介绍

[0002]在交流电路中，电压与电流之间的相位差的余弦即为功率因数。功率因素通常用于衡量电气设备效率高低的重要系数之一。
[0003]相关技术中，当需要对交流端进行功率因数跟踪时，通常会通过MCU芯片根据预设的间隔阈值，采集交流端的交流电压以及交流电流，间隔阈值可以是50微秒，可以是70微秒，也可以是100微秒。MCU芯片即可得到功率因数，以实现对交流端的功率因数跟踪。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为当需要追踪市电的功率因数时，需要采集市电的电压以及电流，而市电的电压较高，将电压较高的市电输出到MCU芯片中，容易导致MCU芯片损坏。

技术实现思路

[0005]为了改善高电压输入到MCU芯片中会导致MCU芯片损坏的问题，本申请提供一种电流电压采样电路。
[0006]本申请提供的一种电流电压采样电路采用如下的技术方案：
[0007]一种电流电压采样电路，包括电压采样模块和电流采样模块；
[0008]所述电压采样模块，用于响应于交流端输出的交流输出电压，输出模拟电压信号，以使MCU芯片接收模拟电压信号；
[0009]所述电流采样模块，用于响应于交流端输出的交流输出电压，输出模拟电流信号，以使MCU芯片接收模块电压信号。
[0010]通过采用上述技术方案，电压采样模块将交流端的交流电压（即交流输出电压）进行处理并生成相应的模拟电压信号，输出给MCU芯片。电压采样模块将交流端的交流电流（即交流输出电压）进行处理并生成相应的模拟电流信号，输出给MCU芯片。MCU芯片可以根据模拟电压信号以及模拟电流信号，得到交流端的功率因数，减少MCU芯片直接对交流端的交流电进行处理的情况，提高MCU的使用寿命。
[0011]可选的，所述电压采样模块包括电压采样子模块、隔离电压子模块以及电压放大子模块；
[0012]所述电压采样子模块，用于响应于交流端输出的交流输出电压，输出交流采样电压；
[0013]所述隔离电压子模块，用于响应于交流采样电压，输出隔离电压信号；
[0014]所述电压放大子模块，用于响应于隔离电压信号，输出模拟电压信号。
[0015]通过采用上述技术方案，交流端输出交流输出电压，电压采样子模块降压并输出交流采样电压，隔离电压子模块可以将交流采样电压，电压放大子模块再将交流采样电压处理得到满足MCU芯片检测范围的模拟电压信号。
[0016]可选的，所述电压采样子模块包括电阻R1、R2、R3、R4、R5，串联连接的所述电阻R1、R2、R3、R4，所述电阻R1另一端与交流端输出端连接，所述电阻R4另一端接地，所述电阻R3和电阻R4的连接点与电阻R5一端连接，所述电阻R5另一端用于输出交流采样电压。
[0017]通过采用上述技术方案，采集R4和R5之间的点电压，并通过电阻R5输出给隔离电压子模块，减少输入到隔离电压子模块电压过高导致隔离电压子模块的元器件损坏的情况，提高采样电路的使用寿命。
[0018]可选的，所述隔离电压子模块包括第一电源V1、电阻R6以及第一隔离放大器，所述电阻R6一端与第一电源V1输出端连接，所述电阻R6和第一隔离放大器的第一输入端的连接点用于响应交流采样电压，所述第一隔离放大器的第一输出端用于输出隔离电压信号。
[0019]通过采用上述技术方案，第一隔离放大器可以将交流采样电压，进行信号放大处理，并生成相应的隔离电压信号，对后续的电压放大子模块起到保护的作用，减少交流采样电压直接作用于电压放大子模块的情况。
[0020]可选的，所述电压放大子模块包括第一运算放大器U1、电容C1以及电阻R7、R8、R9，所述电阻R7一端用于响应隔离电压信号，所述电阻R7另一端与第一运算放大器U1的同向端连接，所述第一运算放大器U1的输出端与电阻R8连接，所述第一运算放大器U1同向端和输出端之间跨接有电阻R9，所述电阻R9与电容C1并联连接，所述电阻R8另一端用于输出模拟电压信号。
[0021]通过采用上述技术方案，第一运算放大器U1接收隔离电压信号，并对隔离电压信号进行处理，得到模拟电压信号，以使模拟电压信号可以满足MCU芯片检测的范围。
[0022]可选的，所述电流采样模块包括电流采样子模块、隔离电流子模块以及电流放大子模块；
[0023]所述电流采样子模块，用于响应于交流端输出的交流输出电流，输出交流采样电流；
[0024]所述隔离电流子模块，用于响应于交流采样电流，输出隔离电流信号；
[0025]所述电流放大子模块，用于响应于隔离电流信号，输出模拟电流信号。
[0026]通过采用上述技术方案，交流端输出交流输出电流，电流采样子模块采集交流采样电流，隔离电流子模块可以将交流采样电流隔离后输出得到隔离电流信号，再由电流放大子模块将隔离电流信号处理得到模拟电流信号，以使MCU芯片可以得到模拟电流信号。
[0027]可选的，所述电流采样子模块包括电阻R10，所述电阻R10一端用于响应于交流端输出的交流输出电流，所述电流R10另一端输出交流采样电流。
[0028]通过采用上述技术方案，电阻R10作为采样电阻，可以采集交流端的交流输出电流，并通过交流输出电流得到对应的模拟电流信号。
[0029]可选的，所述隔离电流子模块包括第二隔离放大器以及电阻R11，所述电阻R11一端用于响应交流采样电流，所述电阻R11另一端与第二隔离放大器的第一输入端连接，所述第二隔离放大器的第一输出端用于输出隔离电流信号。
[0030]通过采用上述技术方案，第二隔离放大器可以将交流采样电流，进行信号放大处理，并生成相应的隔离电流信号，对后续的电流放大子模块起到保护的作用，减少交流采样电流直接作用于电流放大子模块的情况。
[0031]可选的，所述电流放大子模块包括第二运算放大器U2、电容C2以及电阻R12、R13、
R14，所述电阻R12一端用于响应隔离电流信号，所述电阻R12另一端与第二运算放大器U2的同向端连接，所述第二运算放大器U2的同向端和输出端之间跨接有电阻R14，所述电阻R14与电容C2并联连接，所述第二运算放大器U2的输出端与电阻R13一端连接，所述电阻R13另一端用于输出模拟电流信号。
[0032]通过采用上述技术方案，第二运算放大器U2接收隔离电流信号，并对隔离电流信号进行处理，得到模拟电流信号，以使模拟电流信号与MCU芯片匹配，MCU芯片即可通过模拟电流信号得到相应的功率因数。
[0033]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0034]电压采样模块将交流端的交流电压（即交流输出电压）进行处理并生成相应的模拟电压信号，输出给MCU芯片。电压采样模块将交流端的交流电流（即交流输出电压）进行处理并生成相应的模拟电流信号，输出给MCU芯片。MCU芯片可以根据模拟电压信号以及模拟电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流电压采样电路，其特征在于：包括电压采集模块和电流采集模块；所述电压采集模块，用于响应于交流端输出的交流输出电压，输出模拟电压信号，以使MCU芯片接收模拟电压信号；所述电流采集模块，用于响应于交流端输出的交流输出电压，输出模拟电流信号，以使MCU芯片接收模块电压信号。2.根据权利要求1所述的一种电流电压采样电路，其特征在于：所述电压采样模块包括电压采样子模块、隔离电压子模块以及电压放大子模块；所述电压采样子模块，用于响应于交流端输出的交流输出电压，输出交流采样电压；所述隔离电压子模块，用于响应于交流采样电压，输出隔离电压信号；所述电压放大子模块，用于响应于隔离电压信号，输出模拟电压信号。3.根据权利要求2所述的一种电流电压采样电路，其特征在于：所述电压采样子模块包括电阻R1、R2、R3、R4、R5，串联连接的所述电阻R1、R2、R3、R4，所述电阻R1另一端与交流端输出端连接，所述电阻R4另一端接地，所述电阻R3和电阻R4的连接点与电阻R5一端连接，所述电阻R5另一端用于输出交流采样电压。4.根据权利要求2所述的一种电流电压采样电路，其特征在于：所述隔离电压子模块包括第一电源V1、电阻R6以及第一隔离放大器，所述电阻R6一端与第一电源V1输出端连接，所述电阻R6和第一隔离放大器的第一输入端的连接点用于响应交流采样电压，所述第一隔离放大器的第一输出端用于输出隔离电压信号。5.根据权利要求2所述的一种电流电压采样电路，其特征在于：所述电压放大子模块包括第一运算放大器U1、电容C1以及电阻R7、R8、R9，所述电阻R7一端用于响应隔离电压信号，所述电阻R7另一端与第一运算放大器U...

【专利技术属性】
技术研发人员：周必友，苏昕，毕硕威，
申请(专利权)人：深圳易能电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：