CN202362346U - 一种多档电流分档电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多档电流分档电路，属电子检测技术领域，适用于汽车动力电池组的化成和检测过程，包括第一光MOS继电器和差分放大器，还包括第二光MOS继电器、第三光MOS继电器、第一电流采样分流器、第二电流采样分流器、第三电流采样分流器、第一开关、第二开关和第三开关；所述第一开关、第二开关和第三开关受输入电流信号的大小控制，多档电流分档电流分别工作在第一电流采样分流器开通、第二电流采样分流器开通和第三电流采样分流器开通三种工作状态，输出三种精度的信号；本实用新型的多档电流分档电路具有能够以低廉的成本提高对受测电流的检测精度，实现简单、实用性强、工作安全可靠的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多档电流分档电路，特别应用于动力电池组检测领域。
背景技术
随着动力电池技术不断发展，电池组容量不断增加，对动力电池组的检测系统的电流检测容量，精度及电流响应速度要求越来越高，由于目前提高电流检测精度的办法主要有：一，提高主要检测器件的精度；二，采用分档技术，目前通常使用的分档技术是在差分放大器后再增加一级放大电路，形成两级放大分档技术提高设备精度，而这两种方法均有其明显缺点，方法一由于需要更高精度的器件导致成本增加，增加采购难度，难以实现，而且相应的带来温度稳定性及抗干扰能力下降等技术难题。方法二，由于采用了两级放大，系统环路增益增加导致环路交越频率降低，导致电流响应速度降低，系统控制环路相位裕度降低，导致了电流精度提高了，但是电流响应速度明显降低的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种多档电流分档电路，能够以低廉的成本提高对受测电流的检测精度。
本实用新型的目的是通过以下技术措施实现的：
一种多档电流分档电路，包括第一光MOS继电器和差分放大器，第一光MOS继电器的第一源极连接到差分放大器的正输入端，第一光MOS继电器的第二源极连接到差分放大器的负输入端，差分放大器的输出端为多档电流分档电路的信号输出端，还包括第二光MOS继电器、第三光MOS继电器、第一电流采样分流器、第二电流采样分流器、第三电流采样分流器、第一开关、第二开关和第三开关；所述第一电流采样分流器、第二电流采样分流器和第三电流采样分流器分别连接在所述第一光MOS继电器、第二光MOS继电器和第三光MOS继电器的第一漏极和第二漏极之间，所述第一光MOS继电器的第二漏极连接到所述第二光MOS继电器的第一漏极，所述第二光MOS继电器的第二漏极连接到所述第三光MOS继电器的第一漏极，所述第一光MOS继电器、第二光MOS继电器和第三光MOS继电器的第一源极相连接，所述第一光MOS继电器、第二光MOS继电器和第三光MOS继电器的第二源极相连接，所述第一光MOS继电器、第二光MOS继电器和第三光MOS继电器的第一漏极分别通过所述第一开关、第二开关和第三开关相连接，所述第一开关、第二开关和第三开关的连接点为用于连接受测回路正极的多当电流分档电路的信号输入端正极，所述第三光MOS继电器的第二漏极为用于连接受测回路负极的多档电流分档电路的信号输入端负极；所述第一开关、第二开关和第三开关受输入电流信号的大小控制，多档电流分档电流分别工作在第一电流采样分流器开通、第二电流采样分流器开通和第三电流采样分流器开通三种工作状态，输出三种精度的信号。
作为实用新型的一种实施方式，所述第一电流采样分流器、第二电流采样分流器和第三电流采样分流器的阻抗比为100:10:1。
作为实用新型的一种实施方式，所述第一电流采样分流器、第二电流采样分流器和第三电流采样分流器均采用电阻。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
由于本实用新型多档电流分档电路在不同的电流量程比例时采用不同的分流器，提高了小电流采样输出信号的幅度，而不是采用后级加放大的办法，所以不会改变电路的环路特性，克服了对系统电流响应速度和相位裕度影响的问题，具有提高对受测电流的检测精度的优点。另外，本实用新型多档电流分档电路实现简单，能在设备成本略微增加的情况下，大大提高了设备精度，具有成本低廉的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为本实用新型具体实施例的电路原理图。
具体实施方式
图1示出了本实用新型多档电流分档电路的一个具体实施例，包括第一光MOS继电器U1、第二光MOS继电器U2、第三光MOS继电器U3、高精度的第一电流采样分流器FL1、第二电流采样分流器FL2、第三电流采样分流器FL3、能高速开闭的大电流第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和差分放大器U4；其中，所述第一光MOS继电器U1包括第一光耦U1A和第二光耦U1B，所述第二光MOS继电器U2包括第三光耦U2A和第四光耦U2B，所述第三光MOS继电器U3包括第五光耦U3A和第六光耦U3B。
所述第一光MOS继电器U1的第一源极7连接到差分放大器U4的正输入端，第一光MOS继电器U1的第二源极5连接到差分放大器U4的负输入端，差分放大器U4的输出端为多档电流分档电路的信号输出端CV_OUT，所述第一电流采样分流器FL1、第二电流采样分流器FL2和第三电流采样分流器FL3分别连接在所述第一光MOS继电器U1、第二光MOS继电器U2和第三光MOS继电器U3的第一漏极8和第二漏极6之间，所述第一光MOS继电器U1的第二漏极6连接到所述第二光MOS继电器U2的第一漏极8，所述第二光MOS继电器U2的第二漏极6连接到所述第三光MOS继电器U3的第一漏极8，所述第一光MOS继电器U1、第二光MOS继电器U2和第三光MOS继电器U3的第一源极7相连接，所述第一光MOS继电器U1、第二光MOS继电器U2和第三光MOS继电器U3的第二源极5相连接，所述第一光MOS继电器U1、第二光MOS继电器U2和第三光MOS继电器U3的第一漏极8分别通过所述第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3相连接，所述第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3的连接点为用于连接受测回路正极的多当电流分档电路的信号输入端正极I+，所述第三光MOS继电器U3的第二漏极6为用于连接受测回路负极的多档电流分档电路的信号输入端负极I-。
其中，所述第一电流采样分流器FL1、第二电流采样分流器FL2和第三电流采样分流器FL3均采用德国进口高精度高稳定性合金电阻，它们的阻抗比为100:10:1。差分放大器U4采用型号为LTC1996的凌特专用差分放大芯片，能保证温度稳定性，该芯片的第1引脚和第2引脚为上述差分放大器U4的正输入端，该芯片的第9引脚和第10引脚为上述差分放大器U4的负输入端。所述第一光MOS继电器U1、第二光MOS继电器U2和第三光MOS继电器U3均采用型号为AQW217的光MOS继电器，能提高电路档位的切换速度。
本实施例多档电流分档电路在正常工作时有三种工作模式：
第一种工作模式：当输入电流大于10%满量程时，第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3均闭合，第三光MOS继电器U3开通，第三电流采样分流器FL3的输出信号UC3输入到差分放大器U4完成放大输出，此时第一电流采样分流器FL1、第二电流采样分流器FL2和第三电流采样分流器FL3均有电流流过，但最终在第三电流采样分流器FL3汇流在一起，所以流过第三电流采样分流器FL3的电流即为系统工作电流第三电流采样分流器FL3为系统电流控制采样分流器。
第二种工作模式：当输入电流小于10%满量程，并大于1%满量程时，第一开关S1和第二开关S2闭合，第三开关S3断开，第二光MOS继电器U2开通，第二电流采样分流器FL2的输出信号UC2输入到差分放大器U4完成放大输出，此时第一电流采样分流器FL1、第二电流采样分流器FL2和第三电流采样分流器FL3均有电流流过，但由于第三开关S3断开没有电流流入，因此第二电流采样分流器FL2的电流和第三电流采样分流器FL3电流相等，所以流过第二电流采样分流器FL2的电流即为系统工作电流，第二电流采样分流器FL2为系统电流控制采样分流器。
第三种工作模式：当输入电流小于1%满量程时，第一开关S1闭合，第二开关S2和第三开关S3断开，第一光MOS继电器U1开通，第一电流采样分流器FL1的输出信号UC1输入到差分放大器U4完成放大输出，此时第一电流采样分流器FL1、第二电流采样分流器FL2和第三电流采样分流器FL3均有电流流过，但由于第二开关S2和第三开关S3断开没有电流流入，因此第一电流采样分流器FL1的电流和第二电流采样分流器FL2、第三电流采样分流器FL3电流相等，所以流过第一电流采样分流器FL1的电流即为系统工作电流，第一电流采样分流器FL1为系统电流控制采样分流器。
而因所述第一电流采样分流器FL1、第二电流采样分流器FL2和第三电流采样分流器FL3的阻抗比为：100:10:1，所以电流为1%满量程时UC1输出信号，电流为10%满量程时UC2输出信号，电流为100%满量程时UC3输出信号相等，所以系统在整个电流量程内可以有很好的精度特性。
本实用新型的实施方式不限于此，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均可实现本实用新型目的。
Claims (3)
1.一种多档电流分档电路，包括第一光MOS继电器和差分放大器，第一光MOS继电器的第一源极连接到差分放大器的正输入端，第一光MOS继电器的第二源极连接到差分放大器的负输入端，差分放大器的输出端为多档电流分档电路的信号输出端，其特征在于：还包括第二光MOS继电器、第三光MOS继电器、第一电流采样分流器、第二电流采样分流器、第三电流采样分流器、第一开关、第二开关和第三开关；所述第一电流采样分流器、第二电流采样分流器和第三电流采样分流器分别连接在所述第一光MOS继电器、第二光MOS继电器和第三光MOS继电器的第一漏极和第二漏极之间，所述第一光MOS继电器的第二漏极连接到所述第二光MOS继电器的第一漏极，所述第二光MOS继电器的第二漏极连接到所述第三光MOS继电器的第一漏极，所述第一光MOS继电器、第二光MOS继电器和第三光MOS继电器的第一源极相连接，所述第一光MOS继电器、第二光MOS继电器和第三光MOS继电器的第二源极相连接，所述第一光MOS继电器、第二光MOS继电器和第三光MOS继电器的第一漏极分别通过所述第一开关、第二开关和第三开关相连接，所述第一开关、第二开关和第三开关的连接点为用于连接受测回路正极的多当电流分档电路的信号输入端正极，所述第三光MOS继电器的第二漏极为用于连接受测回路负极的多档电流分档电路的信号输入端负极；所述第一开关、第二开关和第三开关受输入电流信号的大小控制，多档电流分档电流分别工作在第一电流采样分流器开通、第二电流采样分流器开通和第三电流采样分流器开通三种工作状态，输出三种精度的信号。
2.根据权利要求1所述多档电流分档电路，其特征在于：所述第一电流采样分流器、第二电流采样分流器和第三电流采样分流器的阻抗比为100:10:1。
3.根据权利要求1或2所述多档电流分档电路，其特征在于：所述第一电流采样分流器、第二电流采样分流器和第三电流采样分流器均采用电阻。
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| CN103091550A (zh) * | 2013-01-08 | 2013-05-08 | 北京优科利尔能源设备有限公司 | 一种宽电压与大电流同步隔离采样直流功率计 |
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