CN102129045A - 电源供应器电流量测装置 - Google Patents
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Abstract
一种电源供应器电流量测装置，用于测试一电源供应器的输出电流，所述电源供应器电流量测装置包括一与所述电源供应器输出端串接的采样电路、一电流检测电路、一信号放大电路，所述电流检测电路通过所述采样电路采集所述电源供应器的输出电流，并通过所述信号放大电路放大后输出一与所述电源供应器的输出电流成正比的电压信号。所述电源供应器电流量测装置可方便测试电源供应器的输出电流。
Description
技术领域
本发明涉及一种电流量测装置。
背景技术
在对某一系统进行测试时，通常需要量测电源供应器(PSU，Power Supply Unit)输出端的电流值及其动态的变化，并且实时对其进行记录。现有的做法是利用电流枪(currentprobe)对电源供应器输出端的线缆进行采样，并通过示波器读取电流值，但此方法存在以下问题：1.无法长时间记录量测；2.无法在系统合盖时量测；3.多组电压输出需使用同数量的电流枪。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可实时记录量测结果的电源供应器电流量测装置。
一种电源供应器电流量测装置，用于测试一电源供应器的输出电流，所述电源供应器电流量测装置包括一与所述电源供应器输出端串接的分流电阻、一差动运算放大器、一放大器、第一至第五电阻、一可变电阻器，所述第一电阻的第一端连接至所述分流电阻的第一端，所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻接地，所述第一及第二电阻之间的节点连接至所述差动运算放大器的同相输入端，所述差动运算放大器的反相输入端通过所述第三电阻连接至所述分流电阻的第二端，所述差动运算放大器的反相输入端还通过所述第四电阻连接至所述差动运算放大器的输出端，所述差动运算放大器的输出端连接至所述放大器的同相输入端，所述放大器的反相输入端通过所述第五电阻连接至所述放大器的输出端，所述放大器的反相输入端还通过所述可变电阻器接地，所述放大器的输出端作为一信号采集端输出一与所述电源供应器的输出电流成正比的电压信号，且比例常数由所述分流电阻、第一至第五电阻及可变电阻器决定。
相较现有技术，本发明电源供应器电流量测装置通过所述分流电阻对电源供应器的输出电流进行采样，并利用所述差动运算放大器取出所述分流电阻上的电压降，再通过一级放大器对其放大后输出到一与所述电源供应器的输出电流成正比的电压信号，通过读取并记录所述电压信号即可方便实时的计算出所述电源供应器的输出电流及其动态变化，十分方便。
附图说明
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
图1是本发明电源供应器电流量测装置较佳实施方式的框图。
图2是图1的电路图。
主要元件符号说明
| 电源供应器电流量测装置 | 100 |
| 采样电路 | 10 |
| 电流检测电路 | 20 |
| 信号放大电路 | 30 |
| 分流电阻 | Rs |
| 电阻 | R1-R5 |
| 可变电阻器 | R6 |
| 差动运算放大器 | U1 |
| 放大器 | U2 |
具体实施方式
请参考图1及图2，本发明电源供应器电流量测装置100的较佳实施方式包括一采样电路10、一电流检测电路20及一信号放大电路30。所述采样电路10设于一电压输出端V1及一电压输入端V2之间，所述电压输出端V1用于接收一电源供应器(未示出)的输出电压，所述电压输入端V2用于将所述电源供应器的输出电压提供给后端用电设备(未示出)。
本实施方式中，所述采样电路10包括一分流电阻(shunt resistor)Rs如锰铜线，用于对所述电压输出端V1及电压输入端V2之间的电压进行采样，其他实施方式也可选用其他具有电压采样功能的元件。
所述电流检测电路20包括一差动运算放大器U1及四个电阻R1-R4，所述信号放大电路30包括一放大器U2、一电阻R5及一可变电阻器R6。所述电阻R1的一端连接至所述电压输出端V1，另一端通过所述电阻R2接地。所述电阻R1及电阻R2之间的节点连接至所述差动运算放大器U1的同相输入端，所述差动运算放大器U1的反相输入端通过所述电阻R3连接至所述电压输入端V2，所述差动运算放大器U1的反相输入端还通过所述电阻R4连接至所述差动运算放大器U1的输出端。所述差动运算放大器U1的输出端连接至所述放大器U2的同相输入端，所述放大器U2的反相输入端通过所述电阻R5连接至所述放大器U2的输出端，所述放大器U2的反相输入端还通过所述可变电阻器R6接地，所述放大器U2的输出端作为一信号采集端Vo。
设所述差动运算放大器U1的同相输入端的电压为V+，所述差动运算放大器U1的反相输入端的电压为V-，所述差动运算放大器U1的输出端的电压为Vd，流经所述分流电阻Rs的电流为I，所述分流电阻Rs两端的电压为Vin，所述电压输出端V1的电压为Vs，所述电阻R1-R5的电阻值为R1-R5，所述分流电阻Rs的电阻值为Rs，所述可变电阻器R6的电阻值为R6，所述信号采集端Vo的电压为Vo。可有如下公式：
V+＝Vs*R2/(R1+R2)；
V-＝[(Vs-Vin)-Vd]*R4/(R3+R4)+Vd；
因为V+＝V-，所以有：
Vs*R2/(R1+R2)＝[(Vs-Vin)-Vd]*R4/(R3+R4)+Vd；
令R1＝R3，R2＝R4，则：
Vd＝Vin*R4/R3＝Rs*I*R4/R3；
又：
Vd＝Vo*R6/(R5+R6)；
Vo＝(1+R5/R6)*Vd；
则可推导出：
Vo＝(1+R5/R6)*Rs*I*R4/R3。
因为所述电阻值R3-R6、Rs是已知的，故只要量测到所述信号采集端Vo的电压值，即可知道流经所述分流电阻Rs的电流值I。
具体应用所述电源供应器电流量测装置100时，可将所述电源供应器电流量测装置100整合在一块小电路板上，并将该电路板放置于电源供应器中，而所述分流电阻Rs的两端可直接连接到系统的温升线上，再利用一温升记录器(Thermal Recorder，未示出)连接至所述信号采集端Vo，然后选择所述温升记录器的电压记录选项，去读取并记录所述信号采集端Vo的电压数据，也就是输出电流I的等比例数据，藉此方式可在量测系统温升的同时，一同记录电源供应器的输出值及动态的变化，如此不但可提高工作效率，并可及时发现电源供应器与系统是否匹配。
其他实施方式中，如果不量测系统温升，则可将所述分流电阻Rs直接串接到电源供应器的电压输出线缆上，再通过一电压测量装置读取并记录所述信号采集端Vo的电压数据，根据该实时采集到的所述信号采集端Vo的电压数据即可通过计算单元如一计算机计算出所述电源供应器的输出电流及其动态的变化，可实现长时间实时的测量，也可在系统内部量测，只需将所述信号采集端Vo引出即可，同时也可设置多个电源供应器电流量测装置100于系统内，以同时测试多组电压输出，十分方便。
Claims (4)
1.一种电源供应器电流量测装置，用于测试一电源供应器的输出电流，所述电源供应器电流量测装置包括一与所述电源供应器输出端串接的分流电阻、一差动运算放大器、一放大器、第一至第五电阻、一可变电阻器，所述第一电阻的第一端连接至所述分流电阻的第一端，所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻接地，所述第一及第二电阻之间的节点连接至所述差动运算放大器的同相输入端，所述差动运算放大器的反相输入端通过所述第三电阻连接至所述分流电阻的第二端，所述差动运算放大器的反相输入端还通过所述第四电阻连接至所述差动运算放大器的输出端，所述差动运算放大器的输出端连接至所述放大器的同相输入端，所述放大器的反相输入端通过所述第五电阻连接至所述放大器的输出端，所述放大器的反相输入端还通过所述可变电阻器接地，所述放大器的输出端作为一信号采集端输出一与所述电源供应器的输出电流成正比的电压信号，且比例常数由所述分流电阻、第一至第五电阻及可变电阻器决定。
2.如权利要求1所述的电源供应器电流量测装置，其特征在于：所述分流电阻为锰铜线。
3.如权利要求1所述的电源供应器电流量测装置，其特征在于：所述电源供应器电流量测装置为一电路板，设于所述电源供应器的内部。
4.如权利要求1所述的电源供应器电流量测装置，其特征在于：所述第一电阻的电阻值等于所述第三电阻的电阻值，所述第二电阻的电阻值等于所述第四电阻的电阻值。
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| CN 201010300352 CN102129045A (zh) | 2010-01-16 | 2010-01-16 | 电源供应器电流量测装置 |
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| CN 201010300352 CN102129045A (zh) | 2010-01-16 | 2010-01-16 | 电源供应器电流量测装置 |
Publications (1)
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| CN102129045A true CN102129045A (zh) | 2011-07-20 |
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| CN 201010300352 Pending CN102129045A (zh) | 2010-01-16 | 2010-01-16 | 电源供应器电流量测装置 |
Country Status (1)
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102981038A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-03-20 | 广东易事特电源股份有限公司 | 一种简化的正弦波采样电路 |
| CN103743945A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-04-23 | 大连泰思曼科技有限公司 | 高压脉冲电源负载电流检测电路及其检测方法 |
| CN105676146A (zh) * | 2014-11-21 | 2016-06-15 | 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 | 电源带载显示电路 |
| CN106526504A (zh) * | 2016-09-13 | 2017-03-22 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 一种电源管理芯片及移动设备 |
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2010
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