CN110412335B - 一种电流侦测显示电路 - Google Patents
一种电流侦测显示电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110412335B CN110412335B CN201910654237.4A CN201910654237A CN110412335B CN 110412335 B CN110412335 B CN 110412335B CN 201910654237 A CN201910654237 A CN 201910654237A CN 110412335 B CN110412335 B CN 110412335B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- light emitting
- emitting diode
- comparator
- displaying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电流侦测显示电路，包括采样电路、分压电路、显示最低等级的发光二极管和N‑1个控制显示电路，采样电路的两输入端分别与串联在待侦测开关电源电路中的采样电阻的两端连接，分压电路对应每个控制显示电路依次分出N‑1个不同电压值的基准电压输出端，显示最低等级的发光二极管的阳极与工作电源连接、显示最低等级的发光二极管阴极接地；所述N为需显示等级的数量；当电流达到某一等级电流时，此等级对应的LED亮，低电流等级的LED灭，实现单灯亮的效果，能够有效的将输出电流不同等级呈现给客户，通过灯显示，能够快速知道整个系统大致的负载,以此来判别系统是否出现异常。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关电源输出电流侦测显示电路。
背景技术
在开关电源应用中，对于输出电流的侦测，通常通过采样电阻的电压，再经数字芯片进行A/D,D/A转换后，可精确的显示给客户。这种方式应用非常简单，只需维护软体即可，使用单片机即可很好实现。
而在实际应用中，并非所有的电源都是使用数字芯片，很多电路只能通过硬件去实现，例如我们目前用得最多的反激电源,其拓扑非常简单易实现,完全没有必要再引入数字电源控制,引入会造成大量的浪费,而现有的反激电源电流侦测都是通过采样原边功率电阻上面电压反馈给原边IC,来识别输出负载,这个判别方式属于峰值电流判别,采样电阻两端的电压是一个三角波或者梯形波,如做为电流侦测显示则存在问题,因为这里的电压是一个变化电压。而本发明只需在输出负端引入一个毫欧级别的采用电阻,如有电流通过就会产生电压,此电压随电流关系是I*R,只要电流不变,此电压就是恒定的,这个电压再跟基准电压通过比较器就可知道输出电流的大小,简单易实现,通过调整电阻阻值可实现不同电流等级的选择,维护成本低.
发明内容
本发明的目的提供一种电流侦测显示电路，能快速精确显示被侦测电路输出电流的等级。
解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种电流侦测显示电路，包括采样电路、分压电路、显示最低等级的发光二极管和N-1个控制显示电路，采样电路的两输入端分别与串联在待侦测开关电源电路中的采样电阻的两端连接，分压电路对应每个控制显示电路依次分出N-1个不同电压值的基准电压输出端，显示最低等级的发光二极管的阳极与工作电源连接、显示最低等级的发光二极管阴极接地；所述N为需显示等级的数量；
所述每个控制显示电路包括比较器、电子开关和显示对应等级的发光二极管，比较器的同相输入端与采样电路的输出端连接、反相输入端与对应的基准电压输出端连接，电子开关的控制端与比较器的输出端连接，显示对应等级的发光二极管的阳极与比较器的输出端连接、阴极接地；
最低基准电压值对应的控制显示电路的电子开关的输出端与显示最低等级的发光二极管的阳极连接；其余基准电压值对应的控制显示电路的电子开关的输出端与相邻的显示低一级等级的发光二极管的阳极连接；所有电子开关的参考端接地。
进一步的，采样电路包括差分放大电路，差分放大电路的两输入端分别与串联在待侦测电路的开关电源电路中的采样电阻的两端连接，差分放大电路的输出端与每个比较器的同相输入端连接。
进一步的，分压电路包括由多个分压电阻串联在一起形成的串联电路，串联电路的一端与基准电压源连接、另一端接地，在相邻两分压电阻之间作为基准电压输出端。
进一步的，控制显示电路还包括回滞电阻，回滞电阻的一端与比较器的同相输入端连接、回滞电阻另一端与比较器的输出端连接。
进一步的，电子开关为开关三极管，开关三极管的基极为电子开关的控制端，发射极为参考端，集电极为输出端。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的电流侦测显示方法和电流侦测显示电路均通过多个比较器同时将采样的电压与多个不同电压值的基准电压进行比较，通过比较器输出的高电平去点亮对应的发光二极管，同时去关闭低等级所对应的发光二极管，从而实现通过点亮对应的单个发光二极管来显示相对应的等级，即显示被侦测电路输出电流的等级，从而可快速、有效的对被侦测电路的负载进行判断。本发明的电流侦测显示电路成本低，且可实现±5mA的精度要求。
附图说明
图1是本发明的电流侦测显示电路的电路原理图；
图2是被侦测开关电源电路原理图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步描述。
如图1所示的为本实施例的电流侦测显示电路，其包括采样电路、分压电路、显示最低级的发光二极管LED1和三个控制显示电路。本实施例的电流侦测电路能显示四个等级设置分级电流值为A、B、C从A至C依次增大；具体侦测电流I等级：等级1为0≤I<A；等级2为A≤I<B；等级3为B≤I<C；等级4为C≤I。
其中，采样电路的两输入端Vcs-、Vcs+分别与串联在如待侦测的开关电源电路(图2)中的采样电阻R1的两端连接。本实施例的采样电路包括差分放大电路，差分放大电路的两输入端即为采样电路的两输入端，差分放大电路的输出端即为采样电路的输出端。本实施例的差分放大电路获取采样电阻R1两端的电压压差进行运算放大，可选取其中的电阻R17＝电阻R20、电阻R14＝电阻R22，那么差分放大电路的输出端的电压为(I*R1)*R22/R20，其中I为流经采样电阻R1的电流，R22/R20为电压放大倍数。当然采样电路也可以是现有的其它常规电路。
分压电路对应三个控制显示电路依次分出三个不同电压值的基准电压输出端，分压电路的结构可以是包括由四个分压电阻R6、R12、R23、R27串联在一起形成的串联电路，该串联电路的一端与基准电压源Vref_2.5V连接、另一端接地，在相邻两分压电阻R6、R12、R23、R27之间分别作为基准电压输出端，本实施例的基准电压源的电压为2.5V。图中所示位于上端靠近接地端的最低基准电压输出端的电压U1为：2.5/(R6+R12+R23+R27)*R6，位于中间的基准电压输出端的电压U2为：2.5/(R6+R12+R23+R27)*(R6+R12)，位于下端的靠近基准电压源Vref_2.5V连接端的基准电压输出端的电压U3为：2.5/(R6+R12+R23+R27)*(R6+R12+R23)。通过调整分压电阻的阻值，即可得到不同的基准电压，从而能满足客户对不同显示等级的要求。当然分压电路也可以是其它常规电路。
显示最低等级1的发光二极管LED1的阳极与工作电源VIC连接、阴极接地。
每个控制显示电路包括比较器、开关三极管和显示对应等级的发光二极管，最低基准电压U1对应的控制显示电路包括比较器U3A、开关三极管Q2和显示对应等级2的发光二极管LED2，基准电压U1接入比较器U3A的反相输入端，比较器U3A同相输入端与采样电路的输出端Vsense+连接，开关三极管Q2的基极与比较器U3A的输出端连接，显示对应等级2的发光二极管LED2的阳极与比较器U3A的输出端连接、发光二极管LED2阴极接地；
基准电压U2对应的控制显示电路包括比较器U3B、开关三极管Q3和显示对应等级3的发光二极管LED3，基准电压U2接入比较器U3B的反相输入端，比较器U3B同相输入端与采样电路的输出端Vsense+连接，开关三极管Q3的基极与比较器U3B的输出端连接，显示对应等级3的发光二极管LED3的阳极与比较器U3B的输出端连接、发光二极管LED3阴极接地；
基准电压U3对应的控制显示电路包括比较器U3C、开关三极管Q4和显示对应等级4的发光二极管LED4，基准电压U3接入比较器U3C的反相输入端，比较器U3C同相输入端与采样电路的输出端Vsense+连接，开关三极管Q4的基极与比较器U3C的输出端连接，显示对应等级4的发光二极管LED4的阳极与比较器U3C的输出端连接、发光二极管LED4阴极接地；
上述各发光二极管的阳极经开关三极管按等级依次连接，开关三极管Q2集电极与显示最低等级1的发光二极管LED1的阳极连接、开关三极管Q2发射极接地。开关三极管Q3集电极与显示等级2的发光二极管LED2的阳极连接、开关三极管Q3发射极接地。开关三极管Q4集电极与显示等级3的发光二极管LED3的阳极连接、开关三极管Q4发射极接地。开关三极管也可以是其它常规的电子开关电路替换。
电路工作过程中，当差分放大电路的输出端的电压(I*R1)*R22/R20≤2.5/(R6+R12+R23+R27)*R6，且差分放大电路的输出端的电压(I*R1)*R22/R20≥0时，此时为0≤I＜A，比较器U3A、U3B、U3C均输出低电平，三极管Q2、Q3、Q4的发射极和集电极之间均为断开，发光二极管LED1直接由供电电源VIC供电点亮，显示发光二极管LED2、LED3、LED4均保持为熄灭状态。
当差分放大电路的输出端的电压(I*R1)*R22/R20＞2.5/(R6+R12+R23+R27)*R6，且差分放大电路的输出端的电压(I*R1)*R22/R20≤2.5/(R6+R12+R23+R27)*(R6+R12)时，此时为A≤I＜B，比较器U3A输出高电平，通过输出的高电平点亮显示发光二极管LED2，还导通三极管Q2，使得发光二极管LED1的阳极直接接地，从而熄灭初级发光二极管LED1，显示发光二极管LED3、LED4均保持为熄灭状态。
当差分放大电路的输出端的电压(I*R1)*R22/R20＞2.5/(R6+R12+R23+R27)*(R6+R12)，且差分放大电路的输出端的电压(I*R1)*R22/R20≤2.5/(R6+R12+R23+R27)*(R6+R12+R23)时，此时为B≤I＜C，比较器U3A、U3B均输出高电平，通过输出的高电平导通三极管Q2、Q3，初级发光二极管LED1和显示发光二极管LED2的阳极均接地，使得其熄灭，通过比较器U3B输出的高电平点亮显示发光二极管LED3，显示发光二极管LED4保持为熄灭状态。
当差分放大电路的输出端的电压(I*R1)*R22/R20＞2.5/(R6+R12+R23+R27)*(R6+R12+R23)，此时为C≤I，比较器U3A、U3B、U3C均输出高电平，通过输出的高电平导通三极管Q2、Q3、Q4，初级发光二极管LED1和显示发光二极管LED2、LED3的阳极均接地，使得其熄灭，通过比较器U3C输出的高电平点亮LED4。
发光二极管LED1和发光二极管LED2、LED3、LED4的点亮和熄灭的逻辑关系参考下表1：
| 输出电流 | LED1 | LED2 | LED3 | LED4 |
| 等级1:0≤I<A | 亮 | 不亮 | 不亮 | 不亮 |
| 等级2:A≤I<B | 不亮 | 亮 | 不亮 | 不亮 |
| 等级3:B≤I<C | 不亮 | 不亮 | 亮 | 不亮 |
| 等级4:C≤I | 不亮 | 不亮 | 不亮 | 亮 |
本发明由于发光二极管导通电压在2V以上原理，利用三极管饱和导通应用,当高电流等级达到比较器基准电压后，比较器输出高电平，点亮此等级上的LED，同时低电平等级比较器必然也会输出高电平，这样就可以利用高电平去控制低电流等级LED，给低电流等级控制上的三极管基极提供电流，使三极管饱和导通，将低等级LED电流转接到此三极管上，使低等级LED灭掉，这样就实现单灯亮的效果；能够有效的将输出电流不同等级呈现给客户，通过灯显示能够快速知道整个系统大致的负载；如选取红色的LED来表示超载,当电流达到相应的负载时，红色的LED亮，代表系统负载超标，以此来判别系统是否出现异常。
本实施例进一步优化具体电路：每个控制显示电路各自还设置回滞电阻R13、R21、R29；回滞电阻R13的一端与比较器U3A的同相输入端3连接、另一端与比较器U3A的输出端1连接；回滞电阻R21的一端与比较器U3B的同相输入端5连接、另一端与比较器U3B的输出端7连接；回滞电阻R29的一端与比较器U3C的同相输入端10连接、另一端与比较器U3C的输出端8连接。通过回滞电阻R13、R21、R29，可有效的防止比较器U3A、U3B、U3C误差振荡造成两个发光二极管同时亮的现象。
本实施例中也设置一些常规连接元器件，在与比较器U3A、U3B、U3C的同相输入端和反相输入端连接的线路上分别串联有限流电阻R8、R10、R15、R18、R24、R26，在与比较器U3A、U3B、U3C的同相输入端连接的线路上连接有一端接地的滤波电容C2、C3、C5，在与发光二极管LED1和显示发光二极管LED2、LED3、LED4的阳极连接的线路上分别设置有限流电阻R5、R7、R11、R19，在与三极管Q2、Q3、Q4的基极连接的线路上分别设置有偏置电阻R9、R16、R25，差分放大电路中连接有差分放大电阻R14、R17、R20、R22。也可以将上述四路比较器集成在一个模块中，如ICLM224的四通道模块来替换。
本实施例的基准电压源从图2所示的待侦察测开关电源的辅助供电电路中获取。
本发明可以根据需要设定侦测显示的输出等级级数，相应的控制显示电路的数量及分压输出不同基准电压的数量比输出等级级数少一个，每个控制显示电路之间按照上述实施例相同的连接方式依次连接即可；
当采样电压小于所有基准电压时，所有比较器均输出低电平，由工作电源直接点亮对应显示最低等级的发光二极管；
当采样电压大于至少一个基准电压时，所有低于该采样电压的基准电压所对应的比较器输出高电平，其中这些基准电压中最高电压值对应的比较器去点亮显示对应等级的发光二极管；同时所有低于采样电压的基准电压所对应的比较器输出的高电平还通过各自连接的电子开关电路关闭低于其一个等级所对应的发光二极管；其余大于该采样电压的基准电压值所对应的比较器输出低电平，关闭所有高于该点亮显示等级所对应的发光二极管。本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电流侦测显示电路，其特征在于：包括采样电路、分压电路、显示最低等级的发光二极管和N-1个控制显示电路，采样电路的两输入端分别与串联在待侦测开关电源电路中的采样电阻的两端连接，分压电路对应每个控制显示电路依次分出N-1个不同电压值的基准电压输出端，显示最低等级的发光二极管的阳极与工作电源连接、显示最低等级的发光二极管阴极接地；所述N为需显示等级的数量；
所述每个控制显示电路包括比较器、电子开关和显示对应等级的发光二极管，比较器的同相输入端与采样电路的输出端连接、反相输入端与对应的基准电压输出端连接，电子开关的控制端与比较器的输出端连接，显示对应等级的发光二极管的阳极与比较器的输出端连接、阴极接地；
最低基准电压值对应的控制显示电路的电子开关的输出端与显示最低等级的发光二极管的阳极连接；其余基准电压值对应的控制显示电路的电子开关的输出端与相邻的显示低一级等级的发光二极管的阳极连接；所有电子开关的参考端接地；
所述电子开关为开关三极管，开关三极管的基极为电子开关的控制端，发射极为参考端，集电极为输出端。
2.根据权利要求1所述的一种电流侦测显示电路，其特征在于：所述采样电路包括差分放大电路，差分放大电路的两输入端分别与串联在待侦测电路的开关电源电路中的采样电阻的两端连接，差分放大电路的输出端与每个比较器的同相输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种电流侦测显示电路，其特征在于：所述分压电路包括由多个分压电阻串联在一起形成的串联电路，串联电路的一端与基准电压源连接、另一端接地，在相邻两分压电阻之间作为基准电压输出端。
4.根据权利要求1所述的一种电流侦测显示电路，其特征在于：所述控制显示电路还包括回滞电阻，回滞电阻的一端与比较器的同相输入端连接、回滞电阻另一端与比较器的输出端连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910654237.4A CN110412335B (zh) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | 一种电流侦测显示电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910654237.4A CN110412335B (zh) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | 一种电流侦测显示电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110412335A CN110412335A (zh) | 2019-11-05 |
| CN110412335B true CN110412335B (zh) | 2021-06-08 |
Family
ID=68362078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910654237.4A Active CN110412335B (zh) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | 一种电流侦测显示电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110412335B (zh) |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201408221Y (zh) * | 2009-04-03 | 2010-02-17 | 武汉大学 | 雷电流分档计数器 |
| CN101916547B (zh) * | 2010-07-14 | 2012-10-17 | 成都芯源系统有限公司 | 驱动多个发光元件的驱动器以及显示设备 |
| US9001478B2 (en) * | 2011-12-16 | 2015-04-07 | National Chiao-Tung University | Self-reset transient-to-digital convertor and electronic product utilizing the same |
| JP5752586B2 (ja) * | 2011-12-22 | 2015-07-22 | 株式会社正興電機製作所 | フォトカプラを用いた電流検出回路 |
| CN105021881B (zh) * | 2015-07-31 | 2017-09-01 | 哈尔滨工业大学 | 高精度大量程电流电压的分级测量方法 |
| CN105162081A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-12-16 | 无锡伊佩克科技有限公司 | 基于电流检测的电热毯防漏电方法 |
| CN106556737B (zh) * | 2016-11-07 | 2018-11-30 | 黎明职业大学 | 一种基于霍尔电流传感器的数字电流电压表接口电路 |
| CN107064611A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-08-18 | 北京深思数盾科技股份有限公司 | 一种漏电流检测方法及装置 |
| CN107015168B (zh) * | 2017-04-13 | 2023-08-15 | 国家电网公司 | 一种电网变电站直流电源压降报警装置 |
| CN108593998A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-09-28 | 广州金升阳科技有限公司 | 一种电流指示电路 |
-
2019
- 2019-07-19 CN CN201910654237.4A patent/CN110412335B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110412335A (zh) | 2019-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10034338B2 (en) | Full voltage segmented linear constant-current LED drive circuit in auto switchover mode | |
| US10645780B2 (en) | Control circuit and control method for lighting circuit, and lighting circuit | |
| CN103582230B (zh) | 发光二极管驱动装置 | |
| US6670776B2 (en) | Enhanced trim resolution voltage-controlled dimming LED driver | |
| CA2459968A1 (en) | Power efficient led driver quiescent current limiting circuit configuration | |
| CN101916548B (zh) | 一种液晶显示器发光二极管灯管控制电路 | |
| CN210325157U (zh) | 背光驱动电路、背光驱动装置及显示装置 | |
| CN102711316B (zh) | Led背光源驱动装置及使用其的液晶显示装置 | |
| CN103439662A (zh) | 低成本电池电量检测电路 | |
| US8227994B2 (en) | Vehicular lamp | |
| CN113597053B (zh) | Led驱动电路 | |
| CN108112129A (zh) | Led恒流驱动电路 | |
| CN110412335B (zh) | 一种电流侦测显示电路 | |
| CN220383254U (zh) | 用于灯管的多段线性驱动电路、驱动电源及照明系统 | |
| CN202095132U (zh) | 一种高精度可调光自均流技术的led驱动电源电路 | |
| CN211909244U (zh) | 一种可变色温的led驱动电路 | |
| CN201097468Y (zh) | Led光源电路 | |
| CN109152132B (zh) | 一种多路led调光电路 | |
| CN202160302U (zh) | 用于汽车的多路恒流照明电路 | |
| CN213305808U (zh) | 一种分体式拨码开关色温调节器及led灯具控制系统 | |
| CN102695336A (zh) | 一种led灯具 | |
| CN207573659U (zh) | 一种用于车灯的led保护电路 | |
| CN210469816U (zh) | 一种多路串并联电压跟随模拟电路 | |
| CN221326726U (zh) | 可灯光调节和按键检测的复用电路及电子产品 | |
| CN109757008B (zh) | 照明电路的控制电路、控制方法及照明电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |