CN202133708U - 电流检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电流检测技术，特别涉及开关电源中的电流过载检测电路。本实用新型针对现有技术的电流检测电路结构复杂、成本高、可靠性低的缺点，公开了一种电流检测电路。本实用新型的技术方案是，电流检测电路，包括采样信号和参考信号，所述采样信号和参考信号与第一放大器输入端连接，第一放大器输出端连接第一比较器一个输入端，所述参考信号与第二放大器输入端连接，第二放大器输出端连接第一比较器另一个输入端，第一比较器输出端连接第二比较器一个输入端，第二比较器的另一输入端连接参考信号，第二比较器输出端输出控制信号。本实用新型的电流检测电路不需要专门检测芯片，电路结构简单，设计灵活，非常适用于开关电源的过流保护电路。

Description

电流检测电路

技术领域

本实用新型涉及电流检测技术，特别涉及开关电源中的电流过载检测电路。

背景技术

开关量输出电路作为一种基本的输出电路，它的任务是把计算机或控制器输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进行控制的数字驱动信号。根据实际情况的不同，如指示灯、继电器、接触器等，可以选用不同的功率放大器件构成不同的开关量驱动输出通道。开关量输出的过流保护设计是开关量输出电路设计的重要组成部分，目前已经有多种比较成熟的设计。但这些设计有的非常复杂，可靠性却不一定高；有的采用专门带过流保护功能的驱动芯片，电路复杂，且成本较高。

现有采用专用过流检测芯片(如MAX4080，INA139等)，其电路原理如图1所示：专用过流检测芯片检测负载电流I在采样电阻上的采样信号Vt并放大，输出检测电平至比较器，检测电平和设定的参考信号Vr比较，如果过流，输出告警信号Vo至控制电路。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是针对现有技术的电流检测电路结构复杂、成本高、可靠性低的缺点，提供一种电流检测电路，简化电路设计，降低成本。

本实用新型解决所述技术问题，采用的技术方案是，电流检测电路，包括采样信号和参考信号，其特征在于，所述采样信号和参考信号与第一放大器输入端连接，第一放大器输出端连接第一比较器一个输入端，所述参考信号与第二放大器输入端连接，第二放大器输出端连接第一比较器另一个输入端，第一比较器输出端连接第二比较器一个输入端，第二比较器的另一输入端连接参考信号，第二比较器输出端输出控制信号。

本实用新型的电流检测电路，采用通用性极高的普通电路元件构成，包括两个放大器和两个比较器。本实用新型的电流检测电路不需要专门检测芯片，电路结构简单，设计灵活，调试方便。

进一步的，所述第一比较器输出端连接有延时电路。延时电路可以方便调整检测到过流时，后续电路的动作时间，有利于完提高电路实用性。

进一步，所述第一比较器输出端与所述延时电路之间连接有隔离电路。加入隔离电路可以避免前后级电路之间的相互影响，提高抗干扰性能。

具体的，所述隔离电路由串联的二极管和电阻构成，所述二极管正极连接第一比较器输出端，负极连接电阻，所述电阻与延时电路连接。这是一种常用的成熟电路，具有取材容易，成本低的特点。

具体的，所述延时电路由并联的电阻和电容构成。利用电容充放电进行延时，电路结构简单，便于控制延时时间

进一步的，所述第二比较器输出端连接有光电耦合器。光电耦合器可以对负载进行隔离，方便电路设计。

进一步的，所述光电耦合器与第二比较器输出端之间连接有隔离电路。

具体的，所述隔离电路由串联的二极管和电阻构成，所述二极管正极连接第二比较器输出端，负极连接电阻，所述电阻与光电耦合器连接。

具体的，所述第一放大器和第二放大器由运算放大器构成，所述运算放大器同相输入端连接输入信号，反相输入端连接负反馈网络。运算放大器技术成熟，应用广泛，作为本实用新型第一放大器和第二放大器首选器件，进一步简化了电路设计。

推荐的，所述第一比较器和第二比较器由运算放大器构成，所述运算放大器连接成开环状态。运算放大器可以方便地连接成比较器(或称为电压比较器)，用在本实用新型的电路中，还可以减少元器件种类，提高通用性和互换性。

本实用新型的有益效果是，电路结构简单，调测方便容易，检测可靠，成本低。

附图说明

图1是现有技术电流检测电路示意图；

图2是实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，详细描述本实用新型的技术方案。

本实用新型的电流检测电路中，采样信号一般是电流采样电阻输出的采样电压信号，参考信号是电路产生的一个基准电压信号，这两个信号通过输入电阻连接到第一放大器输入端，第一放大器对该输入信号进行放大，产生一个输出信号。该输出信号包含有采样电压和基准电压的信息，该输出信号连接到第一比较器的一个输入端，与经过第二放大器放大的参考信号进行比较，比较的结果(高电平或低电平)被输入到第二比较器一个输入端，第二比较器的另一输入端连接参考信号，经过第二比较器对第一比较器输出的结果与参考信号比较后输出控制信号。由于比较器具有同相输入端和反相输入端，而同相输入端电平高于反相输入端时，其输出为高电平，反之输出为低电平。选择比较器两个输入端连接不同的信号，可以控制比较器输出电平的不同，满足高电平有效或低电平有效的电路模式要求。

实施例

本例电流检测电路结构如图2所示。第一放大器、第二放大器、第一比较器和第二比较器均由运算放大器构成。运算放大器U1A构成第一放大器，其反相输入端连接电阻R1和电阻R2构成的负反馈网络，第一放大器增益由R1/R2比值决定。运算放大器U1A同相输入端连接参考信号Vr和检测信号Vt，图中电阻R5、R8分别为参考信号Vr和检测信号Vt的输入电阻。第一放大器的输出端通过电阻R6与第一比较器反相输入端连接，第一比较器由运算放大器U2A连接成开环状态构成。第二放大器由运算放大器U2B构成，电阻R12和电阻RP1构成运算放大器U2B的负反馈网络，连接到运算放大器U2B的反相输入端。改变RP1的阻值，可以控制第二放大器的增益。参考电压Vr连接运算放大器U2B的同相输入端，运算放大器U2B的输出通过电阻R9连接到第一比较器的同相输入端。第一比较器对第一放大器和第二放大器输出的信号进行比较，当其同相输入端电平高于反相输入端电平时，第一比较器输出高电平信号。该高电平信号通过由串联的二极管D2和电阻R4构成的隔离电路，以及电阻R10和电容C4构成的延时电路进入第二比较器的同相输入端，第二比较器的反相输入端通过输入电阻R3与参考信号Vr连接，如果参考信号电平低于第一比较器输出的高电平，第二比较器输出高电平控制信号。本例第二比较器由运算放大器U1B连接成开环状态构成，其输出的高电平控制信号通过二极管D1和电阻R7构成的隔离电路，驱动光电耦合器U3输出低电平控制信号Vo，完成电平转换。本例电流检测电路，运算放大器U1A和运算放大器U1B，以及运算放大器U2A和运算放大器U2B，分别由一片型号为LM358的普通集成运算放大器构成。LM358为摩托罗拉公司的运算放大器，一片LM358包括两只运算放大器。图2中电阻电容也可以采用普通型号的元件，电容C5为第一放大器的输入电容，具有抗干扰的作用，电容C3为第一放大器的输出电容，电容C1和电容C2为光电耦合器的抗干扰电容。

Claims (10)

1.电流检测电路，包括采样信号和参考信号，其特征在于，所述采样信号和参考信号与第一放大器输入端连接，第一放大器输出端连接第一比较器一个输入端，所述参考信号与第二放大器输入端连接，第二放大器输出端连接第一比较器另一个输入端，第一比较器输出端连接第二比较器一个输入端，第二比较器的另一输入端连接参考信号，第二比较器输出端输出控制信号。

2.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述第一比较器输出端连接有延时电路。

3.根据权利要求2所述的电流检测电路，其特征在于，所述第一比较器输出端与所述延时电路之间连接有隔离电路。

4.根据权利要求3所述的电流检测电路，其特征在于，所述隔离电路由串联的二极管和电阻构成，所述二极管正极连接第一比较器输出端，负极连接电阻，所述电阻与延时电路连接。

5.根据权利要求2、3或4所述的电流检测电路，其特征在于，所述延时电路由并联的电阻和电容构成。

6.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述第二比较器输出端连接有光电耦合器。

7.根据权利要求6所述的电流检测电路，其特征在于，所述光电耦合器与第二比较器输出端之间连接有隔离电路。

8.根据权利要求7所述的电流检测电路，其特征在于，所述隔离电路由串联的二极管和电阻构成，所述二极管正极连接第二比较器输出端，负极连接电阻，所述电阻与光电耦合器连接。

9.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述第一放大器和第二放大器由运算放大器构成，所述运算放大器同相输入端连接输入信号，反相输入端连接负反馈网络。

10.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述第一比较器和第二比较器由运算放大器构成，所述运算放大器连接成开环状态。

Images