CN107800278A - 一种电流采样电路及方法、浪涌保护电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电流采样电路及方法、浪涌保护电路及方法，电流采样电路包括：供电电路，供电电路与谐振电路连接，以为谐振电路提供电能；谐振电路，谐振电路包括线圈盘、谐振电容、开关管；其中，线圈盘与谐振电容并联组成谐振回路，谐振回路与开关管串联；电流处理回路，电流处理回路包括谷值监测电路、反向电压放大电路；其中，谷值监测电路的输入端与谐振电路连接，以从谐振电路中采集电流信号；谷值监测电路将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号；谷值监测电路的输出端与反向电压放大电路的输入端连接，以将电压谷值信号输出至反向电压放大电路进行信号反向及放大处理。

Description

一种电流采样电路及方法、浪涌保护电路及方法

技术领域

本发明涉及电流采样及电路保护技术，尤其涉及一种电流采样电路及方法、浪涌保护电路及方法。

背景技术

电磁加热设备是一种将电能采用电磁原理转化为热能的设备。在电磁加热设备的电路结构中，一般都具有电流采样电路，电流采样电路能够对电路结构中的电流进行采样。

电流采样电路对电路结构中的电流进行采样一般采用如下过程：将流过康铜丝的电流信号转化为电压信号，将此电压信号经过运放积分放大电路转化为线性相关的波动幅度较小的直流电压信号，微控制单元(MCU，Microcontroller Unit)对该直流电压信号进行周期性地模拟数字(AD，Analog Digital)采样，采样值可以反映电路结构中电流的变化量。然后，MCU将电流的变化量经过处理后与比较器中的参考电压进行比较，根据比较结果判断是否触发电流浪涌保护。

上述电流采样方案无法快速有效地监测到电路结构中电流的最大值(也即电流峰值)，从而无法快速有效地对电路结构进行浪涌保护。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电流采样电路及方法、浪涌保护电路及方法，能够更有效地监测电路结构中的电流峰值，从而能够更快响应电流浪涌信号对电路结构进行有效的浪涌保护。

本发明实施例提供的电流采样电路，包括：

供电电路，所述供电电路与谐振电路连接，以为所述谐振电路提供电能；

谐振电路，所述谐振电路包括线圈盘、谐振电容、开关管；其中，所述线圈盘与所述谐振电容并联组成谐振回路，所述谐振回路与所述开关管串联；

电流处理回路，所述电流处理回路包括谷值监测电路、反向电压放大电路；其中，所述谷值监测电路的输入端与所述谐振电路连接，以从所述谐振电路中采集电流信号；所述谷值监测电路将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号；所述谷值监测电路的输出端与所述反向电压放大电路的输入端连接，以将所述电压谷值信号输出至所述反向电压放大电路进行信号反向及放大处理。

本发明实施例中，所述谷值监测电路包括电流转换电路、第一电阻、谷值处理回路；其中，

所述电流转换电路从所述谐振电路中采集到电流信号，将所述电流信号转化为相应的电压信号后经所述第一电阻输出至所述谷值处理回路；所述谷值处理回路根据所述电压信号的变化进行充电过程或放电过程，在所述充电过程或放电过程中采集所述电压信号对应的谷值信号。

本发明实施例中，所述电流转换电路包括第二电阻、第一电容；其中，

所述第二电阻与所述第一电容并联后再与所述谐振电路串联，从而将流经所述第一电阻上的电流信号转化为相应的电压信号。

本发明实施例中，所述第二电阻为康铜丝电阻。

本发明实施例中，所述谷值处理回路包括第一比较器、第一晶体二极管、第二晶体二极管、第三电阻、电解电容；其中，

所述第一晶体二极管、第二晶体二极管以及第三电阻依次连接组成回路；所述第一晶体二极管的正极与所述第二晶体二极管的负极连接；

所述第一比较器的第一输入端连接至所述第一电阻，所述第一比较器的第二输入端连接至所述第一晶体二极管与第三电阻之间，所述第一比较器的输出端连接至所述第一晶体二极管与第二晶体二极管之间；

所述电解电容的正极连接至所述第二晶体二极管与第三电阻之间，所述电解电容的负极连接至地。

本发明实施例中，当所述电压信号减小时，所述电解电容经第一晶体二极管和第二晶体二极管放电，直至所述电压信号达到谷值；

当所述电压信号从谷值开始增大时，所述第一比较器的输出端经所述第二晶体二极管和第三电阻向所述电解电容充电；

其中，所述第三电阻的阻值大于等于预设值，相应地，所述电解电容的电压变化量小于等于预设范围。

本发明实施例中，所述反向电压放大电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二比较器；其中，

所述第二比较器的第一输入端经所述第四电阻连接至地，所述第二比较器的第二输入端经所述第五电阻连接至所述第二晶体二极管与第三电阻之间且经所述第六电阻连接至所述第二比较器的输出端。

本发明实施例中，所述第二比较器的输出端叉出两条支路，其中一条支路连接至MCU，另一条支路连接至浪涌信号处理电路。

本发明实施例提供的浪涌保护电路，包括上述任意所述的电流采样电路、浪涌信号处理电路，所述电流采样电路与所述浪涌信号处理电路连接；其中，

所述电流采样电路将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号后，进行信号反向及放大处理并作为电流浪涌信号输出至所述浪涌信号处理电路；所述浪涌信号处理电路根据所述电流浪涌信号对所述电流采样电路中的谐振电路的开关管进行控制，以对所述谐振电路进行浪涌保护。

本发明实施例中，所述浪涌信号处理电路包括第三比较器、浪涌控制器；其中，

所述第三比较器的第一输入端连接至所述电流采样电路，所述第三比较器的第二输入端连接至参考电压，所述第三比较器的输出端连接至所述浪涌控制器；

所述浪涌控制器与所述谐振电路的开关管连接，所述浪涌控制器根据所述第三比较器输出的信号对所述谐振电路的开关管进行控制。

本发明实施例中，所述第三比较器比较出电流浪涌信号的电压高于参考电压时，所述第三比较器向所述浪涌控制器输出浪涌控制信号，使得所述浪涌控制器关闭所述谐振电路的开关管。

本发明实施例提供的电流采样方法，应用于电流采样电路，所述电流采样电路包括：供电电路、谐振电路、电流处理回路；所述方法包括：

所述供电电路向所述谐振电路输电，而使所述谐振电路产生电磁振荡；

所述电流处理回路从所述谐振电路中采集电流信号；将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号；对所述电压谷值信号进行信号反向及放大处理。

本发明实施例中，所述电流处理回路包括谷值监测电路、反向电压放大电路；相应地，所述电流处理回路从所述谐振电路中采集电流信号；将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号；对所述电压谷值信号进行信号反向及放大处理，包括：

所述谷值监测电路从所述谐振电路中采集电流信号；

所述谷值监测电路将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号，并将所述电压谷值信号输出至所述反向电压放大电路进行信号反向及放大处理。

本发明实施例中，所述谷值监测电路包括电流转换电路、第一电阻、谷值处理回路；相应地，所述谷值监测电路从所述谐振电路中采集电流信号，包括：

所述电流转换电路从所述谐振电路中采集到电流信号，将所述电流信号转化为相应的电压信号后经所述第一电阻输出至所述谷值处理回路；

所述谷值处理回路根据所述电压信号的变化进行充电过程或放电过程，在所述充电过程或放电过程中采集所述电压信号对应的谷值信号。

本发明实施例提供的浪涌保护方法，应用于浪涌保护电路，所述浪涌保护电路包括电流采样电路、浪涌信号处理电路；所述方法包括：

所述电流采样电路将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号后，进行信号反向及放大处理并作为电流浪涌信号输出至所述浪涌信号处理电路；

所述浪涌信号处理电路根据所述电流浪涌信号对所述电流采样电路中的谐振电路的开关管进行控制，以对所述谐振电路进行浪涌保护。

本发明实施例中，所述浪涌信号处理电路包括第三比较器、浪涌控制器；相应地，所述浪涌信号处理电路根据所述电流浪涌信号对所述电流采样电路中的谐振电路的开关管进行控制，以对所述谐振电路进行浪涌保护，包括：

所述第三比较器比较出电流浪涌信号的电压高于参考电压时，所述第三比较器向所述浪涌控制器输出浪涌控制信号；

所述浪涌控制器根据所述浪涌控制信号关闭所述谐振电路的开关管，以对所述谐振电路进行浪涌保护。

本发明实施例的技术方案中，电流采样电路包括：供电电路，所述供电电路与谐振电路连接，以为所述谐振电路提供电能；谐振电路，所述谐振电路包括线圈盘、谐振电容、开关管；其中，所述线圈盘与所述谐振电容并联组成谐振回路，所述谐振回路与所述开关管串联；电流处理回路，所述电流处理回路包括谷值监测电路、反向电压放大电路；其中，所述谷值监测电路的输入端与所述谐振电路连接，以从所述谐振电路中采集电流信号；所述谷值监测电路将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号，这个电压谷值信号能够反映谐振电路中电流的最大值(也即峰值)，谐振电路中电流越大，则电压谷值越低；所述谷值监测电路的输出端与所述反向电压放大电路的输入端连接，以将所述电压谷值信号输出至所述反向电压放大电路进行信号反向及放大处理，这样，可以将电压谷值信号由负向信号转变为正向信号，这个正向信号有效反映出了电路结构中电流的最大值。当将这个正向信号接入至浪涌信号处理电路时，能够有效对电流结构进行浪涌保护。

附图说明

图1为本发明实施例的电流采样电路的示意图；

图2为本发明实施例的供电电路的示意图；

图3为本发明实施例的谐振电路的示意图；

图4为本发明实施例的谷值监测电路的示意图一；

图5为本发明实施例的谷值监测电路的示意图二；

图6为本发明实施例的浪涌保护电路的示意图一；

图7为本发明实施例的浪涌保护电路的示意图二；

图8为本发明实施例的电流采样方法的流程示意图；

图9为本发明实施例的浪涌保护方法的流程示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。

本发明实施例的技术方案，通过谷值监测电路稳定输出电压谷值信号，以此电压谷值信号作为反映电路结构中电流的变化量，供MCU进行采样处理。此外，MCU依据电压谷值信号与设定的参考电压通过比较器进行比较，以判断是否触发浪涌保护。

图1为本发明实施例的电流采样电路的示意图一，如图1所示，所述电流采样电路包括：

供电电路10，所述供电电路10与谐振电路20连接，以为所述谐振电路20提供电能；

谐振电路20，所述谐振电路20包括线圈盘201、谐振电容202、开关管203；其中，所述线圈盘201与所述谐振电容202并联组成谐振回路，所述谐振回路与所述开关管203串联；

电流处理回路30，所述电流处理回路30包括谷值监测电路301、反向电压放大电路302；其中，所述谷值监测电路301的输入端与所述谐振电路20连接，以从所述谐振电路20中采集电流信号；所述谷值监测电路301将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号；所述谷值监测电路301的输出端与所述反向电压放大电路302的输入端连接，以将所述电压谷值信号输出至所述反向电压放大电路302进行信号反向及放大处理。

下面对电流采样电路中的具体电路结构做详细说明。

1)供电电路

参照图2所示，供电电路10包括：整流器101、滤波电路102、稳压电容103。供电电源(例如220V的交流电)经过整流器101以及滤波电路102后，再由稳压电容103进行稳压，为谐振电路20提供能量。整流器101的第一端(如图中的左端)与供电电源连接，整流器101的第二端(如图中的右端)与滤波电路102和稳压电容103连接，这里，滤波电路102可由电感实现。

2)谐振电路

参照图3所示，谐振电路20包括线圈盘201、谐振电容202、开关管203；其中，所述线圈盘201与所述谐振电容202并联组成谐振回路，所述谐振回路与所述开关管203串联。

线圈盘201和谐振电容202组成谐振回路，谐振回路是电能转换成为电磁能的实现部分。其中，线圈盘201是指接在OUT1和OUT2之间的线圈盘，代表电感。谐振回路通过开关管203，如绝缘栅双极型晶体管(IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor)的高频开关(一般频率在20K-30K)形成LC振荡，从而在线圈盘201上形成高频变化的电流，变化的电流又使得线圈盘201产生变化的电磁波。

本发明实施例中，开关管203由MCU控制开启与闭合。开关管203开启，线圈盘201储存能效；开关管203关闭，谐振回路进行谐振，线圈盘201输出能量。

3)电流处理回路

电流处理回路30包括谷值监测电路301、反向电压放大电路302；其中，

参照图4所示，所述谷值监测电路301包括电流转换电路3011、第一电阻3012、谷值处理回路3013；其中，

所述电流转换电路3011从所述谐振电路20中采集到电流信号，将所述电流信号转化为相应的电压信号后经所述第一电阻3012输出至所述谷值处理回路3013；所述谷值处理回路3013根据所述电压信号的变化进行充电过程或放电过程，在所述充电过程或放电过程中采集所述电压信号对应的谷值信号。

具体地，如图5所示，所述电流转换电路3011包括第二电阻51、第一电容52；其中，

所述第二电阻51与所述第一电容52并联后再与所述谐振电路20串联，从而将流经所述第一电阻3012上的电流信号转化为相应的电压信号。

上述方案中，所述第二电阻51为康铜丝电阻。康铜丝是以铜镍为主要成份的电阻合金。康铜丝具有较低的电阻温度系数，较宽的使用温度范围(480℃以下)，加工性能良好，具有良好的焊接性能。

如图5所示，所述谷值处理回路3013包括第一比较器53、第一晶体二极管54、第一晶体二极管55、第三电阻56、电解电容57；其中，

所述第一晶体二极管54、第一晶体二极管55以及第三电阻56依次连接组成回路；所述第一晶体二极管54的正极与所述第一晶体二极管55的负极连接；

所述第一比较器53的第一输入端连接至所述第一电阻3012，所述第一比较器53的第二输入端连接至所述第一晶体二极管54与第三电阻56之间，所述第一比较器53的输出端连接至所述第一晶体二极管54与第一晶体二极管55之间；

所述电解电容57的正极连接至所述第一晶体二极管55与第三电阻56之间，所述电解电容57的负极连接至地。

上述方案中，第一输入端均指正向信号输入端，第二输入端均指负向信号输入端。

上述方案中，当所述电压信号减小时，所述电解电容57经第一晶体二极管54和第一晶体二极管55放电，直至所述电压信号达到谷值；

当所述电压信号从谷值开始增大时，所述第一比较器53的输出端经所述第一晶体二极管55和第三电阻56向所述电解电容57充电；

其中，所述第三电阻56的阻值大于等于预设值，相应地，所述电解电容57的电压变化量小于等于预设范围。

具体地，谷值处理回路3013的工作流程如下：第一电阻3012向谷值处理回路3013输入采样到的电压信号，这里，电压信号是指电流转换电路3011将电路中的电流信号转化为的电压信号。这里，电压信号为最大值负向信号时，对应的电压谷值为负向最大值。负向相对于正向而言，当电压信号小于标准电压时，则该电压信号为负向信号；当电压信号大于标准电压时，则该电压信号为正向信号。通常，标准电压为地电压，也称为零电压。电路的功率越高，流过的电流越大，电压谷值就越低。当电压信号由零点向电压谷值(电压的最低值)变化时，电解电容57经过第一晶体二极管54、第一晶体二极管55放电，直至达到最低点(对应电压谷值)；当电压信号由谷值向零点变化时，第一比较器53的输出端经所述第一晶体二极管55和第三电阻56向所述电解电容57充电，这里，由于第三电阻56的阻值较大，电解电容57的电压变化量很小。在整个电压信号周期内，电解电容57的电压信号基本稳定在电压谷值。可见，流过第一电阻3012的电流越大，电解电容57稳定输出的电压谷值就越低，因此，可以用电解电容57输出的电压谷值信号来反应电流的变化量。

参照图5所示，所述反向电压放大电路302包括第四电阻58、第五电阻59、第六电阻510、第二比较器511；其中，

所述第二比较器511的第一输入端经所述第四电阻58连接至地，所述第二比较器511的第二输入端经所述第五电阻59连接至所述第一晶体二极管55与第三电阻56之间且经所述第六电阻510连接至所述第二比较器511的输出端。

所述第二比较器511的输出端叉出两条支路，其中一条支路连接至微控制单元MCU，另一条支路连接至浪涌信号处理电路。

上述方案中，第一输入端均指正向信号输入端，第二输入端均指负向信号输入端。

谷值监测电路301输出的电压信号值一般在数十毫伏，不足以供MCU进行信号处理，因此，本发明实施例在谷值监测电路301的输出端一侧设置一级反向电压放大电路302。一方面，反向电压放大电路302将电压信号由负向信号转化为正向信号；另一方面，反向电压放大电路302将电压信号设置在MCU可以处理的电压值内，这里，放大倍数Av＝-R1/R2，其中，Av代表放大倍数，R1代表第六电阻510的阻值，R2代表第五电阻59的阻值。由反向电压放大电路302输出的电压信号分为两路输出，一路作为MCU电压采样信号输出至MCU；另一路作为电流浪涌信号供后续浪涌信号处理电路进行浪涌保护。

本发明实施例还提供了一种浪涌保护电路，如图6所示，所述浪涌保护电路包括上述实施例任意所述的电流采样电路61、浪涌信号处理电路62，所述电流采样电路61与所述浪涌信号处理电路62连接；其中，

所述电流采样电路61将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号后，进行信号反向及放大处理并作为电流浪涌信号输出至所述浪涌信号处理电路62；所述浪涌信号处理电路62根据所述电流浪涌信号对所述电流采样电路61中的谐振电路20的开关管203进行控制，以对所述谐振电路20进行浪涌保护。

浪涌电流是指电源接通瞬间或是在电路出现异常情况下产生的远大于稳态电流的峰值电流或过载电流。在电子设备中，浪涌主要指的是电源刚开通的那一瞬息产生的强力脉冲，或者由于电源或电路中其它部件受到本身或外来尖脉冲干扰。浪涌电流可能使电路在浪涌的一瞬间被烧坏，如电阻烧断等等。而浪涌保护就是利用非线性元器件而设计的保护电路。

本发明实施例中，电流采样电路61输出的电压谷值信号能够反映出电路中电流的变化，更能反映出电流是否出现了峰值。

本发明实施例中，所述浪涌信号处理电路62包括第三比较器621、浪涌控制器622；其中，

所述第三比较器621的第一输入端连接至所述电流采样电路61，所述第三比较器621的第二输入端连接至参考电压，所述第三比较器621的输出端连接至所述浪涌控制器622；

所述浪涌控制器622与所述谐振电路20的开关管203连接，所述浪涌控制器622根据所述第三比较器621输出的信号对所述谐振电路20的开关管203进行控制。

上述方案中，第一输入端均指正向信号输入端，第二输入端均指负向信号输入端。

本发明实施例中，所述第三比较器621比较出电流浪涌信号的电压高于参考电压时，所述第三比较器621向所述浪涌控制器622输出浪涌控制信号，使得所述浪涌控制器622关闭所述谐振电路20的开关管203。

这里，电路处于正常状态下(即没有出现浪涌电流)，参考电压大于电流浪涌信号，所以第三比较器621输出为低电平；当出现浪涌电流时，参考电压小于电流浪涌信号，所以第三比较器62输出高电平。第三比较器62将此高电平信号输出给浪涌控制器622。浪涌控制器622控制谐振电路20的开关管203处于关闭状态。

本发明实施例中，浪涌保护电路中的具体电流采样电路61和浪涌信号处理电路62参照图7所示，其中，电流采样电路61中各个器件的功能可参照前述实施例的描述进行理解。

对于浪涌信号处理电路62中的浪涌控制器622而言，浪涌控制器622可以通过但不局限于以下方式控制谐振电路20中的开关管20。

方式一：浪涌控制信号直接作用于MCU内部的PPG控制模块，PPG控制模块响应浪涌控制信号停止输出PPG信号，从而关闭开关管20。

方式二：浪涌控制信号直接作用于IGBT驱动电路模块，强制将开关管20的基电极信号拉低，使得开关管20关闭。

方式三：利用浪涌控制信号直接切断开关管20的驱动电压(+18V)，使得开关管20关闭。

本发明实施例的技术方案，电压谷值信号能够反映出电路结构中电流的变化量，利用电压谷值信号能够有效进行MCU电流采样以及浪涌保护。同时，利用电压谷值信号能够有效监控电流的峰值，可以更快响应电流浪涌信号，从而快速对电路结构进行浪涌保护。

图8为本发明实施例的电流采样方法的流程示意图，本示例中的电流采样方法应用于电流采样电路，所述电流采样电路包括：供电电路、谐振电路、电流处理回路；所述方法包括以下步骤：

步骤801：所述供电电路向所述谐振电路输电，而使所述谐振电路产生电磁振荡。

本发明实施例中，供电电路与谐振电路连接，以为所述谐振电路提供电能。

本发明实施例中，所述谐振电路包括线圈盘、谐振电容、开关管；其中，所述线圈盘与所述谐振电容并联组成谐振回路，所述谐振回路与所述开关管串联。

这里，所述谐振电路中产生电磁振荡是指：由线圈盘与谐振电容并联组成谐振回路所产生的电磁振荡。

步骤802：所述电流处理回路从所述谐振电路中采集电流信号；将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号；对所述电压谷值信号进行信号反向及放大处理。

本发明实施例中，电流处理回路包括谷值监测电路、反向电压放大电路；其中，所述谷值监测电路的输入端与所述谐振电路连接，以从所述谐振电路中采集电流信号。所述谷值监测电路将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号；所述谷值监测电路的输出端与所述反向电压放大电路的输入端连接，以将所述电压谷值信号输出至所述反向电压放大电路进行信号反向及放大处理。

本发明实施例中，所述谷值监测电路包括电流转换电路、第一电阻、谷值处理回路；相应地，谷值监测电路从所述谐振电路中采集电流信号，包括：

所述电流转换电路从所述谐振电路中采集到电流信号，将所述电流信号转化为相应的电压信号后经所述第一电阻输出至所述谷值处理回路；

所述谷值处理回路根据所述电压信号的变化进行充电过程或放电过程，在所述充电过程或放电过程中采集所述电压信号对应的谷值信号。

本发明实施例中，电流转换电路包括第二电阻、第一电容；其中，所述第二电阻与所述第一电容并联后再与所述谐振电路串联，从而将流经所述第一电阻上的电流信号转化为相应的电压信号。

在一实施方式中，上述电流转换电路中的第二电阻采用康铜丝电阻，康铜丝电阻的阻值较小，更加适用于将采集到的电流信号转化为相应的电压信号进行后续处理。

本发明实施例中，所述谷值处理回路包括第一比较器、第一晶体二极管、第二晶体二极管、第三电阻、电解电容；其中，所述第一晶体二极管、第二晶体二极管以及第三电阻依次连接组成回路；所述第一晶体二极管的正极与所述第二晶体二极管的负极连接；所述第一比较器的第一输入端连接至所述第一电阻，所述第一比较器的第二输入端连接至所述第一晶体二极管与第三电阻之间，所述第一比较器的输出端连接至所述第一晶体二极管与第二晶体二极管之间；所述电解电容的正极连接至所述第二晶体二极管与第三电阻之间，所述电解电容的负极连接至地。

基于以上电路结构，使得当电压信号减小时，所述电解电容经第一晶体二极管和第二晶体二极管放电，直至所述电压信号达到谷值；当电压信号从谷值开始增大时，所述第一比较器的输出端经所述第二晶体二极管和第三电阻向所述电解电容充电。在这个充电或放电的过程中，电解电容的电压值保持稳定，始终维持在电压低谷值附近，这个电解电容的电压值能够反映出电流结构中电流的变化情况。

本发明实施例中，电解电容输出的电压值经过反向电压放大电路进行反向及放大处理后，便可供后续MCU使用，或者作为浪涌信号处理电路的输入信号。

图9为本发明实施例的浪涌保护方法的流程示意图，本示例中的浪涌保护方法应用于浪涌保护电路，所述浪涌保护电路包括电流采样电路、浪涌信号处理电路；所述方法包括以下步骤：

步骤901：所述电流采样电路将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号后，进行信号反向及放大处理并作为电流浪涌信号输出至所述浪涌信号处理电路。

步骤902：所述浪涌信号处理电路根据所述电流浪涌信号对所述电流采样电路中的谐振电路的开关管进行控制，以对所述谐振电路进行浪涌保护。

本发明实施例中，所述浪涌信号处理电路包括第三比较器、浪涌控制器；相应地，所述浪涌信号处理电路根据所述电流浪涌信号对所述电流采样电路中的谐振电路的开关管进行控制，以对所述谐振电路进行浪涌保护，包括：

所述第三比较器比较出电流浪涌信号的电压高于参考电压时，所述第三比较器向所述浪涌控制器输出浪涌控制信号；

所述浪涌控制器根据所述浪涌控制信号关闭所述谐振电路的开关管，以对所述谐振电路进行浪涌保护。

本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

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。

Claims (16)

1.一种电流采样电路，其特征在于，所述电流采样电路包括：

供电电路，所述供电电路与谐振电路连接，以为所述谐振电路提供电能；

谐振电路，所述谐振电路包括线圈盘、谐振电容、开关管；其中，所述线圈盘与所述谐振电容并联组成谐振回路，所述谐振回路与所述开关管串联；

电流处理回路，所述电流处理回路包括谷值监测电路、反向电压放大电路；其中，所述谷值监测电路的输入端与所述谐振电路连接，以从所述谐振电路中采集电流信号；所述谷值监测电路将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号；所述谷值监测电路的输出端与所述反向电压放大电路的输入端连接，以将所述电压谷值信号输出至所述反向电压放大电路进行信号反向及放大处理。

2.根据权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，所述谷值监测电路包括电流转换电路、第一电阻、谷值处理回路；其中，

所述电流转换电路从所述谐振电路中采集到电流信号，将所述电流信号转化为相应的电压信号后经所述第一电阻输出至所述谷值处理回路；所述谷值处理回路根据所述电压信号的变化进行充电过程或放电过程，在所述充电过程或放电过程中采集所述电压信号对应的谷值信号。

3.根据权利要求2所述的电流采样电路，其特征在于，所述电流转换电路包括第二电阻、第一电容；其中，

所述第二电阻与所述第一电容并联后再与所述谐振电路串联，从而将流经所述第一电阻上的电流信号转化为相应的电压信号。

4.根据权利要求3所述的电流采样电路，其特征在于，所述第二电阻为康铜丝电阻。

5.根据权利要求2所述的电流采样电路，其特征在于，所述谷值处理回路包括第一比较器、第一晶体二极管、第二晶体二极管、第三电阻、电解电容；其中，

所述第一晶体二极管、第二晶体二极管以及第三电阻依次连接组成回路；所述第一晶体二极管的正极与所述第二晶体二极管的负极连接；

所述第一比较器的第一输入端连接至所述第一电阻，所述第一比较器的第二输入端连接至所述第一晶体二极管与第三电阻之间，所述第一比较器的输出端连接至所述第一晶体二极管与第二晶体二极管之间；

所述电解电容的正极连接至所述第二晶体二极管与第三电阻之间，所述电解电容的负极连接至地。

6.根据权利要求5所述的电流采样电路，其特征在于，

当所述电压信号减小时，所述电解电容经第一晶体二极管和第二晶体二极管放电，直至所述电压信号达到谷值；

当所述电压信号从谷值开始增大时，所述第一比较器的输出端经所述第二晶体二极管和第三电阻向所述电解电容充电；

其中，所述第三电阻的阻值大于等于预设值，相应地，所述电解电容的电压变化量小于等于预设范围。

7.根据权利要求5所述的电流采样电路，其特征在于，所述反向电压放大电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二比较器；其中，

所述第二比较器的第一输入端经所述第四电阻连接至地，所述第二比较器的第二输入端经所述第五电阻连接至所述第二晶体二极管与第三电阻之间且经所述第六电阻连接至所述第二比较器的输出端。

8.根据权利要求7所述的电流采样电路，其特征在于，所述第二比较器的输出端叉出两条支路，其中一条支路连接至微控制单元MCU，另一条支路连接至浪涌信号处理电路。

9.一种浪涌保护电路，其特征在于，所述浪涌保护电路包括权利要求1至8任一项所述的电流采样电路、浪涌信号处理电路，所述电流采样电路与所述浪涌信号处理电路连接；其中，

所述电流采样电路将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号后，进行信号反向及放大处理并作为电流浪涌信号输出至所述浪涌信号处理电路；所述浪涌信号处理电路根据所述电流浪涌信号对所述电流采样电路中的谐振电路的开关管进行控制，以对所述谐振电路进行浪涌保护。

10.根据权利要求9所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述浪涌信号处理电路包括第三比较器、浪涌控制器；其中，

所述第三比较器的第一输入端连接至所述电流采样电路，所述第三比较器的第二输入端连接至参考电压，所述第三比较器的输出端连接至所述浪涌控制器；

所述浪涌控制器与所述谐振电路的开关管连接，所述浪涌控制器根据所述第三比较器输出的信号对所述谐振电路的开关管进行控制。

11.根据权利要求10所述的浪涌保护电路，其特征在于，

所述第三比较器比较出电流浪涌信号的电压高于参考电压时，所述第三比较器向所述浪涌控制器输出浪涌控制信号，使得所述浪涌控制器关闭所述谐振电路的开关管。

12.一种电流采样方法，应用于电流采样电路，其特征在于，所述电流采样电路包括：供电电路、谐振电路、电流处理回路；所述方法包括：

所述供电电路向所述谐振电路输电，而使所述谐振电路产生电磁振荡；

所述电流处理回路从所述谐振电路中采集电流信号；将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号；对所述电压谷值信号进行信号反向及放大处理。

13.根据权利要求12所述的电流采样方法，其特征在于，所述电流处理回路包括谷值监测电路、反向电压放大电路；相应地，所述电流处理回路从所述谐振电路中采集电流信号；将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号；对所述电压谷值信号进行信号反向及放大处理，包括：

所述谷值监测电路从所述谐振电路中采集电流信号；

所述谷值监测电路将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号，并将所述电压谷值信号输出至所述反向电压放大电路进行信号反向及放大处理。

14.根据权利要求13所述的电流采样方法，其特征在于，所述谷值监测电路包括电流转换电路、第一电阻、谷值处理回路；相应地，所述谷值监测电路从所述谐振电路中采集电流信号，包括：

所述电流转换电路从所述谐振电路中采集到电流信号，将所述电流信号转化为相应的电压信号后经所述第一电阻输出至所述谷值处理回路；

所述谷值处理回路根据所述电压信号的变化进行充电过程或放电过程，在所述充电过程或放电过程中采集所述电压信号对应的谷值信号。

15.一种浪涌保护方法，应用于浪涌保护电路，其特征在于，所述浪涌保护电路包括电流采样电路、浪涌信号处理电路；所述方法包括：

所述电流采样电路将采集到的电流信号转化为相应的电压谷值信号后，进行信号反向及放大处理并作为电流浪涌信号输出至所述浪涌信号处理电路；

所述浪涌信号处理电路根据所述电流浪涌信号对所述电流采样电路中的谐振电路的开关管进行控制，以对所述谐振电路进行浪涌保护。

16.根据权利要求15所述的浪涌保护方法，其特征在于，所述浪涌信号处理电路包括第三比较器、浪涌控制器；相应地，所述浪涌信号处理电路根据所述电流浪涌信号对所述电流采样电路中的谐振电路的开关管进行控制，以对所述谐振电路进行浪涌保护，包括：

所述第三比较器比较出电流浪涌信号的电压高于参考电压时，所述第三比较器向所述浪涌控制器输出浪涌控制信号；

所述浪涌控制器根据所述浪涌控制信号关闭所述谐振电路的开关管，以对所述谐振电路进行浪涌保护。