CN102590595B - 高压电流检测方法和检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压电流检测方法和装置，涉及电源技术领域，线路简单，制造成本低，尺寸小，占用空间少。本发明所述高压电流检测方法，包括：对高压电路的高压电流进行采样，获得第一高电压信号；将所述第一高电压信号进行放大，成为第二高电压信号；将放大后的所述第二电压信号分压成低电压信号，降低相对大地的电势；将所述低电压信号进行再次放大，输出用于检测或控制所述高压电流。本发明所述高压电流检测装置，包括：高压端采样单元，放大单元，分压单元和信号处理单元。

Description

高压电流检测方法和检测装置
技术领域
本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种高压电流检测方法和检测装置。
背景技术
为提高电源可靠性，在某些应用场景下需要对高电压的被测线路上的电流进行检测，进而对高压电流进行控制和保护。现有技术中一般采用霍尔传感器或者电流互感器来检测高压电流。如图1所示，为采用霍尔传感器的检测电路。现有用来检测高压电流的电路复杂，检测装置成本高、笨重、加工和安装困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高压电流检测方法和装置，线路简单，成本低，尺寸小，占用空间少。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种高压电流检测装置，包括：
高压端采样单元，用于对高压电路的高压电流进行采样，获得第一高电压信号；
放大单元，用于将所述高压端采样单元输出的所述第一高电压信号进行放大，成为第二高电压信号；
分压单元，用于将所述放大单元输出的所述第二高电压信号分压成低电压信号，降低相对大地的电势；
信号处理单元，用于将所述分压单元输出的低电压信号进行再次放大，输出用于进行检测或控制的信号。
本发明实施例还提供一种高压电流检测方法，包括：
高压端采样单元对高压电路的高压电流进行采样，获得第一高电压信号；
放大单元将所述第一高电压信号进行放大，成为第二高电压信号；
分压单元将放大后的所述第二电压信号分压成低电压信号，降低相对大地的电势；
信号处理单元将所述低电压信号进行再次放大，输出用于进行检测或控制的信号。
本发明所述高压电流检测方法和装置，可用贴片元器件来实现，线路简单，成本低，尺寸小，占用空间少。
附图说明
图1为现有技术采用霍尔传感器的检测电路图；
图2为本发明实施例一中高压电流检测装置的结构示意图一；
图3为本发明实施例一中高压电流检测装置的结构示意图二；
图4为本发明实施例一中高压电流检测装置的结构示意图三；
图5为本发明实施例二中高压电流检测方法流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种高压电流检测方法和检测装置，线路简单，成本低，尺寸小，占用空间少。
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
本实施例提供一种高压电流检测装置，如图2所示，该装置包括：
高压端采样单元11，用于对高压电路的高压电流进行采样，获得第一高电压信号；
放大单元12，用于将高压端采样单元11输出的第一高电压信号进行放大，成为第二高电压信号；
分压单元13，用于将放大单元12输出的信号分压成低电压信号，降低相对大地的电势；
信号处理单元14，用于将分压单元11输出的低电压信号进行再次放大，输出用于进行检测或控制的信号。
图2中的其它电路指应用端的电路，包括逆变器等电子电力器件。
高压端采样单元11，一种可行的实现方案为：在高压电路中的导体上选择两点，获取这两点之间的小电压降作为采样结果，即第一高电压信号。分压单元13用于降低信号相对大地的电势，可通过接地来实现。
本发明所述高压电流检测装置，高压端采样单元11、放大单元12、分压单元13和信号处理单元14可通过电阻和贴片元器件来实现，线路简单，成本低，尺寸小，占用空间少。
进一步地，如图3所示，本实施例所述高压电流检测装置，还可包括：用于向放大单元12提供电源的供电单元15，供电单元15与放大单元12相连接。
输入放大单元12的第一高电压信号的电压降小，但对地电势高，所以需要供电单元向放大单元12提供高电势的电源。放大单元12需要的电源是相对高压电路的母线电压而言的，供电单元高电势端的电势与高压电路母线电势的差值为放大单元12的工作电压。
本实施例中，高压端采样单元11可为电阻或者分流器，具体实施时，作为高压端采样单元的所述电阻或者分流器接入高压电路，以获取电流流经所述电阻或所述分流器的电压降。
作为高压端采样单元的电阻，可以是高压电路中原有的电阻，也可以是为了检测高压电流而引入的电阻。高压端采样单元为电阻时(如图4所示的电阻R1)，电阻的接入方式可以如图4所示的串联接入，也可并联接入。无论何种接入方式，都要考虑尽可能地降低检测装置接入时对高压电路的影响，所以用于采样的电阻(电阻R1)一般选择小阻值的电阻。图4中电流流经电阻R1的电压降，作为高压端采样单元输出的第一高电压信号，因电阻R1阻值小，此信号的电压降较小，但对地电势高。
可选地，放大单元12包括运算放大器U1，运算放大器U1的输入端与高压端采样单元的输出端相连，运算放大器U1的电源端与接供电单元相连，运算放大器U1的输出端通过分压单元与信号处理单元的输入端相连。
高压端采样单元11获得第一高电压信号比较弱，是小电压信号，需要通过运算放大器进行放大，转化为大的电压信号，而运算放大器输入端输入的第一高电压信号，是采样自高压电路的信号经放大得到的，对地电势高，所以需要特定的供电单元提供高电势的电源电压。如图4所示，运算放大器的正电源端VCC1与供电单元高电势的输出端相连，运算放大器的负电源端通过高压电路的母线与供电单元低电势的输出端相连。
供电单元15用于向高压端的放大单元12提供高电势的电源电压，如图4所示，供电单元15包括：二极管，供电单元通过二极管取样高于高压电路母线电压的电压作为供电单元的输出电压。
可选地，供电单元15还可包括：绕组，所述绕组输出的电压输入到所述二极管，经二极管取样后作为供电单元的输出电压。
所述绕组输入低压(低于高压电路母线电压)时，输入低压经绕组升压后用于二极管取样。
可选地，供电单元15还可包括：用于滤波的电容。
可选地，分压单元13为电阻分压网络，如图4所示，电阻分压网络包括四个串联电阻R4、R5、R6和R7，其中，电阻R6和R7间的节点A接地，拉低节点A的电势，所以输入到信号处理单元14的低电压信号为电阻R6和R7的电压降，对地电势低。
可选地，信号处理单元14为运放电路。
信号处理单元14为运算放大器时，运算放大器的负电源端接地，运算放大器的正电源端VCC2接普通低压电源即可。
或者，可选地，信号处理单元14为数字电路，例如数字信号处理器。分压单元13输出的信号经模数转换，变为数字信号后输入数字信号处理器。
本发明所述高压电流检测装置，可通过电阻和贴片元器件来实现，线路简单，成本低，尺寸小，占用空间少。
实施例二
如图5所示，本发明实施例提供一种高压电流检测方法，包括：
步骤111、高压端采样单元对高压电路的高压电流进行采样，获得第一高电压信号；
步骤112、放大单元将所述第一高电压信号进行放大，成为第二高电压信号；
步骤113、分压单元将放大后的所述第二电压信号分压成低电压信号，降低相对大地的电势；
步骤114、信号处理单元将所述低电压信号进行再次放大，输出用于检测或控制所述高压电流。
本实施例中，步骤111采样得到的第一高电压信号，信号比较弱，经步骤112放大后，转化为大的电压信号。因是对高压电路采样，步骤112后得到第二高电压信号对地电势高，需要在步骤113中，转化为对地电势低的低电压信号，将低电压信号进行再次放大后，就可直接用于检测或控制高压电流。
本发明实施例中的高压电流检测方法，可用贴片元器件来实现，线路简单，成本低，尺寸小，占用空间少。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种高压电流检测装置，其特征在于，包括： 
高压端采样单元，用于对高压电路的高压电流进行采样，获得第一高电压信号； 
放大单元，用于将所述高压端采样单元输出的所述第一高电压信号进行放大，成为第二高电压信号； 
分压单元，用于将所述放大单元输出的所述第二高电压信号分压成低电压信号，降低相对大地的电势； 
信号处理单元，用于将所述分压单元输出的低电压信号进行再次放大，输出用于进行检测或控制的信号;
用于向所述放大单元提供电源的供电单元，所述供电单元与所述放大单元相连接，所述供电单元包括：二极管，所述供电单元通过所述二极管取样出高于所述高压电路母线电压的电压作为所述供电单元的输出电压。 
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于， 
所述高压端采样单元为电阻或者分流器； 
所述电阻或者分流器接入所述高压电路，以获取电流流经所述电阻或所述分流器的电压降。 
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述供电单元还包括：绕组，所述绕组输出的电压输入到所述二极管，经二极管取样后作为供电单元的输出电压。 
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放大单元包括运算放大器，所述运算放大器的输入端与所述高压端采样单元的输出端相连，所述运算放大器的电源端与所述供电单元相连，所述运算放大器的输出端通过所述分压单元与所述信号处理单元的输入端相连。 
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于， 
所述分压单元为电阻分压网络，所述电阻分压网络包括若干个串联的分压电阻，所述分压电阻之间的某一节点接地，拉低所述节点的电势。 
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号处理单元为运放电路。 
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号处理单元为数字电路。 
8.一种高压电流检测方法，其特征在于，包括： 
高压端采样单元对高压电路的高压电流进行采样，获得第一高电压信号； 
放大单元将所述第一高电压信号进行放大，成为第二高电压信号，所述放大单元采用供电单元提供电源，所述供电单元与所述放大单元相连接，所述供电单元包括：二极管，所述供电单元通过所述二极管取样出高于所述高压电路母线电压的电压作为所述供电单元的输出电压； 
分压单元将放大后的所述第二高电压信号分压成低电压信号，降低相对大地的电势； 
信号处理单元将所述低电压信号进行再次放大，输出用于进行检测或控制的信号。 
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