CN201984104U - 用电设备的大电流检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用电设备的大电流检测装置，包括电流采样电路，其特征在于：所述电流采样电路采用印制在印刷电路板表面的铜皮走线实现。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采样电路直接用印刷电路中的铜皮走线替代，经过设计布局和走线可以实现采样电阻相同的功能。铜皮走线采样电阻阻值小，这样在驱动电机等用电设备时，电能能量就可尽量保持在用电设备上，从而减小整体功耗，并且本实用新型设计简单，还能节约成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用电设备的大电流检测装置。
背景技术
许多功率控制电路中，如大功率电机，电加热，大功率照明，需要检测用电设备中电流的变化情况，现有技术中，对用电设备的电流进行检测，特别是对大功率电流设备的检测多使用高精度、高功率的无感水泥采样电阻或者康铜丝作为采样用电阻，将电流根据欧姆定律转为电压形式，此电压信号较小，需要经过放大电路将信号放大数倍，然后送入处理器进行检测运算。无论是无感水泥采样电阻还是康铜丝采样电阻，这些器件在大电流工作时容易出现过热情况，造成整个控制器在高温下工作问题；并且这些器件大多体积庞大，在控制器中占用较大的空间，在小尺寸的控制器内部经常会与外壳干涉，无法将控制器小型化。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种成本低、设计方便、节省控制器体积、能有效降低功耗的用电设备的大电流检测装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该用电设备的大电流检测装置，包括电流采样电路，其特征在于：所述电流采样电路采用印制在印刷电路板表面的铜皮走线实现。
铜皮走线的长度和厚度可以根据实际采样电路中采样电阻的需要进行制作。
用铜皮走线作为采样电阻，其阻值没有单独分离的采样电阻阻值大，作为改进，所述电流采样电路的输出端还连接有信号放大电路。
较好的，所述信号放大电路包括第一级运算放大器和第二级运算放大器，其中铜皮走线的末端与所述第一级运算放大器的同相输入端相连，所述第一级运算放大器的输出端与所述第二级运算放大器的同相输入端相连。
所述印制在印刷电路板表面的铜皮走线的起始端即为采样点，该采样点靠近用电设备端。
所述铜皮走线表面设置有一层焊接层开孔。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采样电路直接用印刷电路中的铜皮走线替代，经过设计布局和走线可以实现采样电阻相同的功能。铜皮走线采样电阻阻值小，这样在驱动电机等用电设备时，电能能量就可尽量保持在用电设备上，从而减小整体功耗，并且本实用新型设计简单，还能节约成本。
附图说明
图1为本实用新型实施例中用电设备的大电流检测装置的电流采样电路结构图。
图2为本实用新型实施例中用电设备的大电流检测装置的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
本实施例中的用电设备的大电流检测装置，其包括电流采样电路1和信号放大电路2。
其中电流采样电路1采用直接印制在印刷电路板3表面的铜皮走线实现。参见图1所示，铜皮走线的长度和厚度可以根据实际采样电路中采样电阻的需要进行制作。如果知道需要采样电阻的阻值，那么就可以计算出铜皮走线的厚度和长度。目前印刷电路板中铜皮走线的厚度有两种，一种为35um，一种为70um厚度，对于一般的印刷电路板，其铜皮走线的厚度为35um，这样可以按照1A/mm计算线宽。如果为了节省面积，可以要求厂家使用70um的覆铜，线宽就可以缩小一半了。然后根据公式ρ＝R*S/l计算出需要的长度：例如，5mΩ电阻需要走5A的电流，选用35um覆铜，5mm线宽，铜电阻率1.69*10E-8Ω*m，可以得到铜皮走线的长度为L＝R*S/ρ＝51.8mm。然后根据实际的电路板将此长度的铜皮走线引入印刷电路板中，在布线时注意减小导线的电感特性。同时采样点必须选择靠近整个采样铜箔的用电设备端。考虑电路板加工中可能存在稍微的误差，所以可以在印刷电路板设计的时候加入补偿措施，通常的做法是在铜皮面做一层焊接层开孔。在电路板后期加工中，如果需要精度调节，可以通过锡焊做微调。
信号放大电路连接在铜皮走线的末端，即电流采样电路1的输出端。信号放大电路2包括第一级运算放大器U3B和第二级运算放大器U3A，其中铜皮走线的末端与所述第一级运算放大器U3B的同相输入端相连，所述第一级运算放大器U3B的输出端与所述第二级运算放大器U3A的同相输入端相连，参见图2所示，其余元件第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5组成第一级运算放大器U3B和第二级运算放大器U3A的外围电路。
Claims (5)
1.一种用电设备的大电流检测装置，包括电流采样电路，其特征在于：所述电流采样电路采用印制在印刷电路板表面的铜皮走线实现。
2.根据权利要求1所述用电设备的大电流检测装置，其特征在于：所述电流采样电路的输出端还连接有信号放大电路。
3.根据权利要求2所述用电设备的大电流检测装置，其特征在于：所述信号放大电路包括第一级运算放大器和第二级运算放大器，其中铜皮走线的末端与所述第一级运算放大器的同相输入端相连，所述第一级运算放大器的输出端与所述第二级运算放大器的同相输入端相连。
4.根据权利要求1所述用电设备的大电流检测装置，其特征在于：所述印制在印刷电路板表面的铜皮走线的起始端即为采样点，该采样点靠近用电设备端。
5.根据权利要求1～4中任意一项权利要求所述用电设备的大电流检测装置，其特征在于：所述铜皮走线表面设置有一层焊接层开孔。
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