CN104502679B - 双向电流检测电路 - Google Patents

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双向电流检测电路，其电流感应器T2输出侧电路如下：电流感应器T2的输出端，其第一引脚(1)依次经分压电阻R1和分压电阻R2接到其第二引脚(2)；有带采样电阻的单向导通支路两条，第一条并联所述分压电阻R1，第二条并联所述分压电阻R2，这两条单向导通支路导通方向相反；电流感应器T2输出侧电路中的电势点(V1、V2)的电势随电流感应器T2的输出电流方向而变；方向识别电压转换电路把上述电势点(V1、V2)的电势转换成控制芯片电路可输入的电压，无需调理即可供控制芯片电路识别电流方向；采样电压输出电路对两条单向导通支路中的采样电阻上的采样电压以相同的极性输出，供控制芯片电路检测电流大小。

Description

双向电流检测电路
技术领域
本发明涉及双向电流检测电路。
背景技术
双向电能变换器能够实现能量的双向传递，在UPS电源、电动汽车等领域广泛使用。在能量变换控制中需要采样电流，由于电能传递方向不同，电流方向也会不同，选用的电流检测器件需既能检测正电流，又能检测负电流，也可以把采样得到的电流信号转换成电压信号，则需电流检测器件既能检测正电压，又能检测负电压，但大多数控制芯片一般不具备接受正负两个极性的电压的能力，为此需采用调理电路对电压进行平移，这一方面增加了电路的成本和复杂性，另一方面降低了采样精度。
发明内容
本发明的目的是给出结构简单、低成本的双向电流检测电路，其输出的电压信号无需调理即可输出到控制芯片电路。
本发明给出双向电流检测电路，包括用于感应被测电流的电流感应器T2，其特征是电流感应器T2输出侧电路如下：
——电流感应器T2的输出端，其第一引脚(1)依次经分压电阻R1和分压电阻R2接到其第二引脚(2)；
——有带采样电阻的单向导通支路两条，第一条并联所述分压电阻R1，第二条并联所述分压电阻R2，这两条单向导通支路导通方向相反；
如此则上述电流感应器T2输出侧电路中必然存在这样的电势点(V1、V2)，其电势随电流感应器T2的输出电流方向而变；
本检测电路包括方向识别电压转换电路，其把上述电势点(V1、V2)的电势转换成控制芯片电路可输入的电压，供控制芯片电路识别电流方向；
本检测电路包括采样电压输出电路，其对两条单向导通支路中的采样电阻上的采样电压以相同的极性输出，供控制芯片电路检测电流大小。
有益效果：
——不管电流感应器T2的输出电流往哪个方向，分压电阻R1和分压电阻R2上都会有压降，故必然存在这样的电势点，其电势随电流感应器T2的输出电流方向而变，电压转换电路把上述电势点的电势转换成控制芯片电路可输入的电压，控制芯片电路就可以据此识别电流方向。
——因为两条单向导通支路导通方向相反，所以不管电流感应器T2的输出电流往哪个方向，都会使其中一条单向导通支路导通的同时另一条导通支路不导通，被导通的那条单向导通支路中的采样电阻上的采样电压就会随电流感应器T2的输出电流的大小而变。控制芯片电路根据已识别到的电流方向可知哪条单向导通支路被导通，取该单向导通支路的采样电阻上的采样电压即可检测电流大小。因为两条单向导通支路中的采样电阻上的电压以相同的极性输出，所以不管电流感应器T2的输出电流往哪个方向，控制芯片电路所取得的采样电压都是同一极性的。
——两条单向导通支路可以共用采样电阻，如此则供控制芯片电路检测电流大小的输出端只有一个，简化了电路结构。因为两条单向导通支路导通方向相反，不导通的那条单向导通支路不会在采样电阻上产生电压，所以两条单向导通支路共用采样电阻并不会造成干扰。
附图说明
图1是双向电流检测电路检测双向直流变换器的电路图。
具体实施方式
如图1：电流感应器T2以上的部分是双向直流变换器，其具有两个端口DC1、DC2；电流感应器T2输出侧电路中，二极管D1属第一条单向导通支路，二极管D2属第二条单向导通支路，两条单向导通支路共用采样电阻R0；电势点V1以左的、电势点V2以右的部分为方向识别电压转换电路，其识别端FLAG1、FLAG2分别输出控制芯片电路可输入的电压。本实施例给出的双向电流检测电路适用于接受正电压输入的控制芯片电路。
当能量从DC1传递到DC2时，电流感应器T2的输入电流方向为从引脚B流至引脚A，则电流感应器T2的输出电流从引脚1流出，一方面经电阻R1到达控制芯片电路地GND，另一方面经二极管D1和采样电阻R0到达控制芯片电路地GND，并从控制芯片电路地GND经电阻R2流入引脚2。由于电势点V1电压为正，三极管Q1截止，识别端FLAG1就输出高电平；由于电势点V2电压为负，三极管Q2导通，识别端FLAG2就输出低电平。
当能量从DC2传递到DC1时，电流感应器T2的输入电流方向为从引脚A流至引脚B，则电流感应器T2的输出电流从引脚2流出，一方面经电阻R2到达控制芯片电路地GND，另一方面经二极管D2和采样电阻R0到达控制芯片电路地GND，并从控制芯片电路地GND经电阻R1流入引脚1。由于电势点V1电压为负，三极管Q1导通，识别端FLAG1就输出低电平；由于电势点V2电压为正，三极管Q2截止，识别端FLAG2就输出高电平。
由上可见，能量传递方向不同，识别端FLAG1、FLAG2作为一个整体就会输出不同的电平组合，控制芯片电路据此识别电流方向，从而得知能量传递方向，而采样电阻R0上的采样电压V0恒为正电压，可直接输出给控制芯片电路(直接出线作为采样电压输出电路即可)检测电流大小。
本实施例的电流感应器T2选用电流互感器，其成本低于霍尔传感器。

Claims (7)

1.双向电流检测电路，包括用于感应被测电流的电流感应器T2，其特征是电流感应器T2输出侧电路如下：
——电流感应器T2的输出端，其第一引脚(1)依次经分压电阻R1和分压电阻R2接到其第二引脚(2)；
——有带采样电阻的单向导通支路两条，第一条并联所述分压电阻R1，第二条并联所述分压电阻R2，这两条单向导通支路导通方向相反；
如此则上述电流感应器T2输出侧电路中必然存在这样的电势点(V1、V2)，其电势随电流感应器T2的输出电流方向而变；
本检测电路包括方向识别电压转换电路，其把上述电势点(V1、V2)的电势转换成控制芯片电路可输入的电压，供控制芯片电路识别电流方向；
本检测电路包括采样电压输出电路，其对两条单向导通支路中的采样电阻上的采样电压以相同的极性输出，供控制芯片电路检测电流大小。
2.根据权利要求1所述的双向电流检测电路，两条单向导通支路共用采样电阻(R0)。
3.根据权利要求1所述的双向电流检测电路，在分压电阻R1与分压电阻R2之间取节点接往控制芯片电路地GND，并且：在电流感应器T2的输出端的第一引脚(1)与分压电阻R1之间取节点作为一个所述的电势点(V1)，和/或在电流感应器T2的输出端的第二引脚(2)与分压电阻R2之间取节点作为一个所述的电势点(V2)。
4.根据权利要求1所述的双向电流检测电路，采样电压输出极性为正。
5.根据权利要求1所述的双向电流检测电路，第一条单向导通支路且/或第二条单向导通支路采用二极管(D1、D2)实现单向导通。
6.根据权利要求1所述的双向电流检测电路，所述的方向识别电压转换电路分别把两个所述电势点的电势转换成控制芯片电路可输入的两个电压，供控制芯片电路识别电流方向。
7.根据权利要求1所述的双向电流检测电路，电流感应器T2是电流互感器。
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