CN202583316U - 一种用单电源实现正负电流采集的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用单电源实现正负电流采集的电路。所述电路包括集成运算放大器、滤波电路，所述电路采用单电源VCC，所述单电源VCC通过第一电阻接运算放大器的同相输入端，运算放大器反相输入端与输出端之间接有反馈电阻;正、负待测电流信号通过滤波电路后分别接入运算放大器的反相输入端及同相输入端，运算放大器输出端输出信号给AD采样电路；所述运算放大器的反相输入端、同相输入端分别设有电阻，反相输入端、同相输入端分别通过限流电阻连接滤波电路。本实用新型所述电路采用一个电源和一个运算放大器、配合外围电路即可实现对不同输入电流的采集，电路简洁、易实现，且节约成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源技术领域，具体是指一种电流采集电路。
背景技术
目前，在应用双向电流的场合，大多采用正负双电源配合可测正负信号的AD芯片，实现对正负电流的检测。这种电流检测方式需要配备正负两个电源，浪费资源，同时要求采用对正负信号都能测试的AD芯片，普通AD芯片不能满足要求，也增加了成本。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种用单电源实现正负电流采集的电路。
本实用新型的技术方案如下：一种用单电源实现正负电流采集的电路，包括集成运算放大器、滤波电路，其特征在于，所述电路采用单电源VCC，所述单电源VCC通过第一电阻接运算放大器的同相输入端，运算放大器反相输入端与输出端之间接有反馈电阻; 正、负待测电流信号通过滤波电路后分别接入运算放大器的反相输入端及同相输入端，运算放大器输出端输出信号给AD采样电路。
所述运算放大器的反相输入端、同相输入端分别设有电阻，反相输入端、同相输入端分别通过限流电阻连接滤波电路。
所述滤波电路包括第一、第二电容，第一、第二电容分别与正、负待测电流信号采样端连接，第一、第二电容另一端均接地。
所述滤波电路还包括连接于正、负待测电流信号采样端之间的第三电容。
所述运算放大器的同向输入端还通过第六电阻接地。
所述AD采样电路采用由单电源供电识别单向信号的AD采样芯片或带有AD采样功能的智能控制芯片。
正、负待测电流信号采样端分别串接有电阻，通过电阻连接滤波电路。
所述运算放大器输出端与AD采样电路直接串接有起限流作用的电阻及滤波电容。
与现有技术相比，本实用新型有益效果如下：所述电路采用一个电源和一个运算放大器、配合外围电路即可实现对不同输入电流的采集，电路简洁、易实现，且节约成本低。
附图说明
图1为本实用新型电路原理示意图。
具体实施方式
为了让本领域的技术人员能够更好地了解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步的阐述。
本实用新型所述的用单电源实现正负电流采集的电路，包括集成运算放大器、滤波电路、单电源VCC、AD采样电路。其中，运算放大器及其反馈网络和外围电路搭建一个减法运算放大电路，在同相输入端加入单电源VCC，正负电流信号经过运算放大器后，变换成0～VCC的输出电压，这个输出电压信号经过滤波后可直接送给单片机的AD口（AD采样电路）进行检测。
电路的具体连接方式如图1所示，正、负待测电流信号采样端L+、L-分别串接电阻R8、R1，通过电阻R8、R1连接滤波电路；正、负待测电流信号通过滤波电路后分别接入运算放大器U1的反相输入端及同相输入端，运算放大器U1反相输入端与输出端之间接有反馈电阻R2，单电源VCC通过电阻R7接运算放大器U1的同相输入端; 同向输入端还通过电阻R6接地。运算放大器U1的反相输入端、同相输入端还分别设有电阻R3、R5，反相输入端、同相输入端分别通过电阻R3、R5连接滤波电路。运算放大器U1输出端输出信号给AD采样电路。
如图，本实施例中，滤波电路包括电容C1、C2、C3。电容C1、C2分别与正、负待测电流信号采样端L+、L-连接，电容C1、C2另一端接地。电容C3连接于正、负待测电流信号采样端L+、L-之间。运算放大器U1输出端与AD采样电路还串接有限流电阻R4及滤波电容C4。所述的AD采样电路也可采用由单电源供电识别单向信号的AD采样芯片。
所述电路工作时：运算放大器U1的输出电压为Uo=(R2/R3 )* (U+—U-)，U+和U-是I+ 和I-负在前端被转换过来的对应的电压。
当输入端U+=0、 U-=0时，U+=U_=0.5VCC正,又因为R2支路此时电流为0，所以此时Uo=U+=U_=0.5VCC；
当U+—U-∈（0，Umax）时，Uo的变化范围为Uo∈（0.5VCC，VCC）；
当U+—U-∈（—Umin,0）时，Uo的变化范围为Uo∈（0, 0.5VCC）；
经过上述电路，运算放大器的输出电压变换范围为（0，VCC），这个信号经过滤波后可直接送单片机的AD口进行检测，从而实现单电源对正负电流的采集。
Claims (8)
1.一种用单电源实现正负电流采集的电路，包括集成运算放大器、滤波电路，其特征在于，所述电路采用单电源VCC，所述单电源VCC通过电阻R7接运算放大器U1的同相输入端，运算放大器U1反相输入端与输出端之间接有反馈电阻R2; 正、负待测电流信号通过滤波电路后分别接入运算放大器U1的反相输入端及同相输入端，运算放大器U1输出端输出信号给AD采样电路。
2.根据权利要求1所述的用单电源实现正负电流采集的电路，其特征在于，所述运算放大器U1的反相输入端、同相输入端分别设有电阻R3、R5，反相输入端、同相输入端分别通过电阻R3、R5连接滤波电路。
3.根据权利要求1所述的用单电源实现正负电流采集的电路，其特征在于，所述滤波电路包括电容C1、C2，电容C1、C2分别与正、负待测电流信号采样端L+、L-连接，电容C1、C2另一端接地。
4. 根据权利要求3所述的用单电源实现正负电流采集的电路，其特征在于，所述滤波电路还包括连接于正、负待测电流信号采样端L+、L-之间的电容C3。
5.根据权利要求1所述的用单电源实现正负电流采集的电路，其特征在于， 所述运算放大器U1的同向输入端还通过电阻R6接地。
6.根据权利要求1所述的用单电源实现正负电流采集的电路，其特征在于， 所述AD采样电路采用由单电源供电识别单向信号的AD采样芯片或带有AD采样功能的智能控制芯片。
7.根据权利要求1所述的用单电源实现正负电流采集的电路，其特征在于， 正、负待测电流信号采样端L+、L-分别串接电阻R8、R1，通过电阻R8、R1连接滤波电路。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的用单电源实现正负电流采集的电路，其特征在于， 所述运算放大器U1输出端与AD采样电路直接串接有限流电阻R4及滤波电容C4。
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