一种电流采集电路、方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种电流采集电路、方法、装置及设备，本发明专利技术涉及电路技术领域，用于解决现有技术中电流采集精度低的问题。电流采集电路至少包括：CPU、多个差分运算放大器、第一电阻以及多个PMOS器件；多个差分运算放大器级联在电流采集电路中，每个差分运算放大器的电源处串联一个PMOS器件，同时每个差分运算放大器的输出端串联有一个第一电阻，用于相互隔离；CPU具有多个通用I/O端口，每个通用I/O端口控制一个PMOS器件，以控制差分运算放大器的电源通断。通过控制PMOS器件选择不同的差分运算放大器工作，对电流采集电压放大倍数进行调节，以将采集电压提升至CPU的ADC模块参考电压附近，从而降低采集电压误差占比，实现电流采集精度的提升。的提升。的提升。

【技术实现步骤摘要】
一种电流采集电路、方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及电路
，尤其涉及一种电流采集电路、方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]随着消费电子市场的快速发展，目前对消费电子产品的功耗要求越来越高，企业在产品测试及调试时，也会重点测试产品功耗，包括使用功耗、待机功耗等。目前常用的功耗采集系统主要在于采集负载电流和电压，电压通常数值固定且较大，采集精度较高；但是电流采集过程中，涉及不同的应用场景(如手机有待机模式、常规模式、高性能模式)，有不同的负载电流范围，综合电流范围较广，电流采集系统在全范围内无法做到采集精度的一致性，常见的问题就是采集电流精度较低。
[0003]因此，亟需提供更为可靠的电流采集方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电流采集电路、方法、装置及设备，用于解决现有技术中电流采集精度低的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种电流采集电路，所述电流采集电路至少包括：
[0007]CPU、多个差分运算放大器、第一电阻以及多个PMOS器件；
[0008]多个所述差分运算放大器级联在所述电流采集电路中，每个所述差分运算放大器的输出端串联有一个第一电阻，所述第一电阻用于对所述差分运算放大器相互隔离；
[0009]所述CPU具有多个通用I/O端口；每个所述差分运算放大器的电源处串联一个所述PMOS器件，每个通用I/O端口控制一个所述PMOS器件，以控制所述差分运算放大器的电源通断，每个所述差分运算放大器单独可控。
[0010]第二方面，本专利技术提供一种电流采集方法，所述电流采集方法应用于电流采集电路；所述电流采集电路至少包括：CPU、多个差分运算放大器、第一电阻以及多个PMOS器件，所述CPU具有多个通用I/O端口；多个所述差分运算放大器级联在所述电流采集电路中，每个所述差分运算放大器的输出端串联有一个第一电阻，所述第一电阻用于对所述差分运算放大器相互隔离；所述电流采集方法包括：
[0011]所述CPU获取采集电压；所述采集电压小于参考电压；
[0012]计算所述采集电压与所述参考电压的比值；
[0013]根据当前工作的所述差分运算放大器的第一放大倍数以及所述比值确定需选择的第二放大倍数；并从已有的差分运算放大器中选择目标差分运算放大器；所述目标差分运算放大器的第一放大倍数与所述第二放大倍数之间的差值最小；
[0014]通过所述CPU的多个通用I/O端口输出的控制信号控制所述目标差分运算放大器工作，同时控制当前正在工作的差分运算放大器停止工作，以使所述采集电压与所述参考电压之间的差值满足预设条件。
[0015]第三方面，本专利技术提供一种电流采集装置，所述电流采集装置应用于电流采集电路，所述电流采集电路至少包括：CPU、多个差分运算放大器、第一电阻以及多个PMOS器件，所述CPU具有多个通用I/O端口；多个所述差分运算放大器级联在所述电流采集电路中，每个所述差分运算放大器的输出端串联有一个第一电阻，所述第一电阻用于对所述差分运算放大器相互隔离；装置包括：
[0016]采集电压获取模块，用于所述CPU获取采集电压；所述采集电压小于参考电压；
[0017]比值计算模块，用于计算所述采集电压与所述参考电压的比值；
[0018]差分运算放大器以及放大倍数确定模块，用于根据当前工作的所述差分运算放大器的第一放大倍数以及所述比值确定需选择的第二放大倍数；并从已有的差分运算放大器中选择目标差分运算放大器；所述目标差分运算放大器的第一放大倍数与所述第二放大倍数之间的差值最小；
[0019]采集电压升高模块，用于通过所述CPU的多个通用I/O端口输出的控制信号控制所述目标差分运算放大器工作，同时控制当前正在工作的差分运算放大器停止工作，以使所述采集电压与所述参考电压之间的差值满足预设条件。
[0020]第四方面，本专利技术提供一种电流采集设备，所述电流采集设备应用于电流采集电路，所述电流采集电路至少包括：CPU、多个差分运算放大器、第一电阻以及多个PMOS器件，所述CPU具有多个通用I/O端口；多个所述差分运算放大器级联在所述电流采集电路中，每个所述差分运算放大器的输出端串联有一个第一电阻，所述第一电阻用于对所述差分运算放大器相互隔离；设备包括：
[0021]通信单元/通信接口，用于所述CPU获取采集电压；所述采集电压小于参考电压；
[0022]处理单元/处理器，用于计算所述采集电压与所述参考电压的比值；
[0023]根据当前工作的所述差分运算放大器的第一放大倍数以及所述比值确定需选择的第二放大倍数；并从已有的差分运算放大器中选择目标差分运算放大器；所述目标差分运算放大器的第一放大倍数与所述第二放大倍数之间的差值最小；
[0024]通过所述CPU的多个通用I/O端口输出的控制信号控制所述目标差分运算放大器工作，同时控制当前正在工作的差分运算放大器停止工作，以使所述采集电压与所述参考电压之间的差值满足预设条件。
[0025]与现有技术相比，本专利技术提供一种电流采集电路、方法、装置及设备。其中，电流采集电路至少包括：CPU、多个差分运算放大器、第一电阻以及多个PMOS器件；多个差分运算放大器级联在电流采集电路中，每个差分运算放大器的电源处串联一个PMOS器件，每个差分运算放大器的输出端串联有一个第一电阻，用于对差分运算放大器相互隔离；CPU具有多个通用I/O端口；每个通用I/O端口控制一个PMOS器件，以控制差分运算放大器的电源通断，实现每个差分运算放大器的单独可控。通过控制PMOS器件以选择不同的差分运算放大器工作，实现电流采集电压放大倍数的自动可调；通过调节放大倍数将采集电压提升至CPU的ADC模块参考电压附近，从而降低采集电压误差占比，实现电流采集精度的提升。与此同时，采集电流时不需要因为采集电流范围和电路设计不匹配再来回更换差分运算放大器、电阻或其他器件，能够有效的缩短负载多场景电流测试的时间。在保证成本提升有限的基础上，有效的减少研发调试时间，提高产品开发效率。
[0026]电流采集方法包括：CPU获取小于参考电压的采集电压；计算采集电压与参考电压
的比值；根据当前工作的差分运算放大器的第一放大倍数以及比值确定需选择的第二放大倍数；并从已有的差分运算放大器中选择第一放大倍数与第二放大倍数之间的差值最小的目标差分运算放大器；通过CPU的多个通用I/O端口输出的控制信号控制目标差分运算放大器工作，同时控制当前正在工作的差分运算放大器停止工作，以使采集电压与所述参考电压之间的差值满足预设条件，从而实现将采集电压提升至参考电压附近，实现电流采集精度的提升。与此同时，采集电流时不需要因为采集电流范围和电路设计不匹配再来回更换差分运算放大器、电阻或其他器件，能够有效的缩短负载多场景电流测试的时间。在保证成本提升有限的基础上，有效的减少研发调试时间，提高产品开发效率。
附图说明...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流采集电路，其特征在于，所述电流采集电路至少包括：CPU、多个差分运算放大器、第一电阻以及多个PMOS器件；多个所述差分运算放大器级联在所述电流采集电路中，每个所述差分运算放大器的输出端串联有一个第一电阻，所述第一电阻用于对所述差分运算放大器相互隔离；所述CPU具有多个通用I/O端口；每个所述差分运算放大器的电源处串联一个所述PMOS器件，每个通用I/O端口控制一个所述PMOS器件，以控制所述差分运算放大器的电源通断，每个所述差分运算放大器单独可控。2.根据权利要求1所述的电流采集电路，其特征在于，所述电流采集电路还包括：第二电阻；所有差分运算放大器采用并联的方式排布，多个所述差分运算放大器的输入端的正负极分别级联到一起，再连接到所述第二电阻的两端；多个所述差分运算放大器的输出端级联到一起，再连接到所述CPU的ADC采集端口。3.根据权利要求1所述的电流采集电路，其特征在于，基于所述差分运算放大器数量，配置所述CPU中所述通用I/O端口的数量；所述通用I/O端口的数量与所述差分运算放大器数量相等。4.根据权利要求1所述的电流采集电路，其特征在于，所述PMOS器件的导通或截止由所述CPU的通用I/O端口的输出信号控制。5.一种电流采集方法，其特征在于，电流采集方法应用于电流采集电路；所述电流采集电路至少包括：CPU、多个差分运算放大器、第一电阻以及多个PMOS器件，所述CPU具有多个通用I/O端口；多个所述差分运算放大器级联在所述电流采集电路中，每个所述差分运算放大器的输出端串联有一个第一电阻，所述第一电阻用于对所述差分运算放大器相互隔离；所述电流采集方法包括：所述CPU获取采集电压；所述采集电压小于参考电压；计算所述采集电压与所述参考电压的比值；根据当前工作的所述差分运算放大器的第一放大倍数以及所述比值确定需选择的第二放大倍数；并从已有的差分运算放大器中选择目标差分运算放大器；所述目标差分运算放大器的第一放大倍数与所述第二放大倍数之间的差值最小；通过所述CPU的多个通用I/O端口输出的控制信号控制所述目标差分运算放大器工作，同时控制当前正在工作的差分运算放大器停止工作，以使所述采集电压与所述参考电压之间的差值满足预设条件。6.根据权利要求5所述的电流采集方法，其特征在于，所述电流采集电路还包括第二电阻；计算所述采集电压与所述参考电压的比值，具体包括：所述第二电阻两端电压放大后的采集电压小于所述CPU的ADC的参考电压时，采用公式：计算所述采集电压与所述参考电压的比值，其中，Vref表示ADC的参考电压，Vout表示差分运算放大器的输出电压。7.根据权利要求6所述的电流采集方法，其特征在于，根据当前工作的所述差分运算放大器的第一放大倍数以及所述比值确定需选择的第二放大倍数；并从已有的差分运算放大器中选择目标差分运算放大器，具体包括：
采用公式：K＝K
r
×
K0确定需选择的第二放大倍数，其中，K为第二放大倍数，K
r
为所述采集电压与所述参考电压的比值，K0为当前工作的差分运算放大器的第一放大倍数；根据负载确认采集电流的范围之后，采用公式：根据负载确...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：成都爱旗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：