CN115356515A - 线圈驱动电路和电流传感器 - Google Patents

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CN115356515A CN202210917183.8A CN202210917183A CN115356515A CN 115356515 A CN115356515 A CN 115356515A CN 202210917183 A CN202210917183 A CN 202210917183A CN 115356515 A CN115356515 A CN 115356515A
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赵杰
钟茗
梁君
李�远
黄宇安
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Abstract

本申请涉及一种线圈驱动电路和电流传感器，所述线圈驱动电路包括：补偿线圈，其输出端接地；运放单元，其正相输入端用于接收交流电压信号，其反相输入端与所述补偿线圈的输入端连接，被配置为：生成驱动交流电压信号；线圈驱动模块，与所述运放单元的输出端及所述补偿线圈的输入端均连接，被配置为：根据所述驱动交流电压信号驱动所述补偿线圈，以取消交流电压信号的过零点交越失真。

Description

线圈驱动电路和电流传感器
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种线圈驱动电路和电流传感器。
背景技术
传统闭环电流传感器补偿线圈驱动电路通常采用共发射级推挽电路，因三极管PN节压降的因素，运算放大器输出会存在过零点交越失真的问题，进而会降低电流传感器测量小信号时的精度。
然而现有技术是施加偏置电压使三极管弱导通，降低过零点交越失真的影响，但这种做法会受到温度变化的影响，同时会增大静态零点输出。
发明内容
基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种线圈驱动电路和电流传感器，取消过零点交越失真，提高补偿线圈小电流驱动的测量精度。
本申请的第一方面提供一种线圈驱动电路，包括：
补偿线圈，其输出端接地；
运放单元，其正相输入端用于接收交流电压信号，其反相输入端与所述补偿线圈的输入端连接，被配置为：生成驱动交流电压信号；
线圈驱动模块，与所述运放单元的输出端及所述补偿线圈的输入端均连接，被配置为：根据所述驱动交流电压信号驱动所述补偿线圈，以取消交流电压信号的过零点交越失真。
于上述实施例中提供的线圈驱动电路，通过设置补偿线圈、运放单元以及线圈驱动模块，补偿线圈，其输出端接地；运放单元，其正相输入端用于接收交流电压信号，其反相输入端与所述补偿线圈的输入端连接，被配置为：生成驱动交流电压信号；线圈驱动模块，与所述运放单元的输出端及所述补偿线圈的输入端均连接，被配置为：根据所述驱动交流电压信号驱动所述补偿线圈，以取消交流电压信号的过零点交越失真，提高测量小驱动电流信号时的精度。
在其中一个实施例中，所述线圈驱动模块包括：
交越失真取消单元，被配置为：第一端与所述运放单元的输出端连接，第二端与所述补偿线圈的输入端连接；
推挽单元，被配置为：第一端与所述运放单元的输出端连接，第二端与正电源连接，第三端与负电源连接，第四端与所述交越失真取消单元的第二端连接。
在其中一个实施例中，所述推挽单元包括：
第一开关管，被配置为：第一端与所述交越失真取消单元的第二端连接，第二端与所述运放单元的输出端连接，第三端与所述正电源连接；
第二开关管，被配置为：第一端与所述交越失真取消单元的第二端连接，第二端与所述运放单元的输出端连接，第三端与所述负电源连接。
在其中一个实施例中，在所述补偿线圈的驱动电流小于预设电流时，所述第一开关管和所述第二开关管均关闭，所述驱动交流电压信号经由所述交越失真取消单元输送至所述补偿线圈。
在其中一个实施例中，在所述补偿线圈的驱动电流大于或等于预设电流时，且所述驱动交流电压信号的幅值处于正半周时，所述第一开关管导通，所述第二开关管关闭。
在其中一个实施例中，在所述补偿线圈的驱动电流大于或等于预设电流时，且所述驱动交流电压信号的幅值处于负半周时，所述第一开关管关闭导通，所述第二开关管导通。
在其中一个实施例中，所述第一开关管包括NPN三极管，所述第二开关管包括PNP三极管。
在其中一个实施例中，所述交越失真取消单元包括可调电阻。
在其中一个实施例中，所述运放单元包括运算放大器。
本申请的第二方面提供一种电流传感器，包括上述的线圈驱动电路。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为本申请一实施例中提供的一种线圈驱动电路的电路原理结构示意图；
图2为本申请另一实施例中提供的一种线圈驱动电路的电路原理结构示意图；
图3为本申请又一实施例中提供的一种线圈驱动电路的电路原理结构示意图；
图4为本申请又一实施例中提供的一种线圈驱动电路的电路原理结构示意图。
附图标号说明：10、运放单元；20、线圈驱动单元；21、交越失真取消单元；22、推挽单元；221、第一开关管；222、第二开关管。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。
应当理解，尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。例如，在不脱离本申请的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了说明本申请上述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
在本申请的一个实施例中提供的一种线圈驱动电路中，如图1所示，线圈驱动电路包括补偿线圈L1、运放单元10以及线圈驱动模块20。补偿线圈L1的输出端接地；运放单元10，其正相输入端用于接收交流电压信号IN，其反相输入端与所述补偿线圈L1的输入端连接，被配置为：生成驱动交流电压信号；线圈驱动模块20，与所述运放单元10的输出端及所述补偿线圈L1的输入端均连接，被配置为：根据所述驱动交流电压信号驱动所述补偿线圈L1，以取消交流电压信号的过零点交越失真。
于上述实施例中提供的线圈驱动电路，通过设置补偿线圈、运放单元以及线圈驱动模块，补偿线圈，其输出端接地；运放单元，其正相输入端用于接收交流电压信号，其反相输入端与所述补偿线圈的输入端连接，被配置为：生成驱动交流电压信号；线圈驱动模块，与所述运放单元的输出端及所述补偿线圈的输入端均连接，被配置为：根据所述驱动交流电压信号驱动所述补偿线圈，以取消交流电压信号的过零点交越失真，提高测量小驱动电流信号时的精度。
在一个实施例中，运放单元10用于接收交流电压信号，对交流电压信号进行阻抗降低处理，生成驱动交流电压信号。
在一个实施例中，如图2-4所示，所述线圈驱动模块包括：交越失真取消单元21和推挽单元22。具体的，交越失真取消单元21被配置为：第一端与所述运放单元10的输出端连接，第二端与所述补偿线圈L1的输入端连接；推挽单元22被配置为：第一端与所述运放单元10的输出端连接，第二端与正电源+DC连接，第三端与负电源-DC连接，第四端与所述交越失真取消单元21的第二端连接。其中，带填充阴影的箭头表示电流流向。
在一个实施例中，请继续参考图2，推挽单元22包括：第一开关管221和第二开关管222。具体的，第一开关管221被配置为：第一端与所述交越失真取消单元21的第二端连接，第二端与所述运放单元10的输出端连接，第三端与所述正电源+DC连接；第二开关管222被配置为：第一端与所述交越失真取消单元21的第二端连接，第二端与所述运放单元10的输出端连接，第三端与所述负电源-DC连接。
在一个实施例中，请继续参考图2，在所述补偿线圈L1的驱动电流小于预设电流时，所述第一开关管221和所述第二开关管222均关闭，所述驱动交流电压信号经由所述交越失真取消单元21输送至所述补偿线圈L1。
在一个实施例中，如图3所示，在所述补偿线圈L1的驱动电流大于或等于预设电流时，且所述驱动交流电压信号的幅值处于正半周时，所述第一开关管221导通，所述第二开关管222关闭。
在一个实施例中，如图4所示，在所述补偿线圈L1的驱动电流大于或等于预设电流时，且所述驱动交流电压信号的幅值处于负半周时，所述第一开关管221关闭导通，所述第二开关管222导通。
作为示例，所述第一开关管221包括NPN三极管，所述第二开关管222包括PNP三极管。
作为示例，所述交越失真取消单元21包括可调电阻R1；运放单元10包括运算放大器。
在本申请的一个实施例中，还提供一种电流传感器，包括上述的线圈驱动电路。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种线圈驱动电路，其特征在于，包括：
补偿线圈，其输出端接地；
运放单元，其正相输入端用于接收交流电压信号，其反相输入端与所述补偿线圈的输入端连接，被配置为：生成驱动交流电压信号；
线圈驱动模块，与所述运放单元的输出端及所述补偿线圈的输入端均连接，被配置为：根据所述驱动交流电压信号驱动所述补偿线圈，以取消交流电压信号的过零点交越失真。
2.根据权利要求1所述的线圈驱动电路，其特征在于，所述线圈驱动模块包括：
交越失真取消单元，被配置为：第一端与所述运放单元的输出端连接，第二端与所述补偿线圈的输入端连接；
推挽单元，被配置为：第一端与所述运放单元的输出端连接，第二端与正电源连接，第三端与负电源连接，第四端与所述交越失真取消单元的第二端连接。
3.根据权利要求2所述的线圈驱动电路，其特征在于，所述推挽单元包括：
第一开关管，被配置为：第一端与所述交越失真取消单元的第二端连接，第二端与所述运放单元的输出端连接，第三端与所述正电源连接；
第二开关管，被配置为：第一端与所述交越失真取消单元的第二端连接，第二端与所述运放单元的输出端连接，第三端与所述负电源连接。
4.根据权利要求3所述的线圈驱动电路，其特征在于，
在所述补偿线圈的驱动电流小于预设电流时，所述第一开关管和所述第二开关管均关闭，所述驱动交流电压信号经由所述交越失真取消单元输送至所述补偿线圈。
5.根据权利要求3所述的线圈驱动电路，其特征在于，
在所述补偿线圈的驱动电流大于或等于预设电流时，且所述驱动交流电压信号的幅值处于正半周时，所述第一开关管导通，所述第二开关管关闭。
6.根据权利要求3所述的线圈驱动电路，其特征在于，
在所述补偿线圈的驱动电流大于或等于预设电流时，且所述驱动交流电压信号的幅值处于负半周时，所述第一开关管关闭导通，所述第二开关管导通。
7.根据权利要求3-6任一项所述的线圈驱动电路，其特征在于，所述第一开关管包括NPN三极管，所述第二开关管包括PNP三极管。
8.根据权利要求3-6任一项所述的线圈驱动电路，其特征在于，所述交越失真取消单元包括可调电阻。
9.根据权利要求3-6任一项所述的线圈驱动电路，其特征在于，所述运放单元包括运算放大器。
10.一种电流传感器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的线圈驱动电路。
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