CN205067582U - 电流环路增益调整电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种电流环路增益调整电路，其包括电流采集器件，采样电流转换电路和单片机，其中，采样电流转换电路包括参数转换电路和基准电压电路，所述参数转换电路连接在单片机A/D采样口上，所述电流采集器件和电压基准电路同时连接在参数转换电路运放的同相输入端上。与现有技术相比，本实用新型电流环路增益调整电路具有的好处在于：它把测量的电流范围正确的变换为电压范围映射到单片机的A/D端，使电流环路有正确的模值和采样灵敏度，环路入锁以后稳定不易失锁，不会发生电流采样错误，进而引致单片机发错PWM波，烧毁功率MOS管的情况。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及新能源技术领域，尤其涉及一种电流环路增益调整电路。
【背景技术】
随着科技的不断进步和对能源使用要求的提高，以高容量蓄电池为能源的设备的种类日益增加，诸如电动汽车、储能电站、通讯基站等。如何利用高容量蓄电池对其安全、可靠供电逐渐成为此行业要解决的头等大事，为此，应运而生的电池管理系统(BMS)已成为解决此问题的最佳选择。
在BMS系统中，均衡电路性能的好坏是衡量BMS能力的主要关键因素，良好的设计可以及时补充电池之间的容量差异，极大的提高成组电池的使用寿命问题，而有缺陷的设计则会极大的限制电池功效的发挥，甚至出现重大事故，造成经济损失、人身损害。
均衡电路以开关电源为核心，一般由PWM脉冲发生器、开关电源变压器、主功率MOS管和电流测量反馈电路构成，一旦均衡开启，即要随时知道均衡电流的大小并以此为依据调节中心控制器输出的PWM序列脉冲的宽度，形成一个闭环电流自动控制系统，这样才能保证均衡电路输出的电流不至过大或过小，所以成功的均衡电路离不开优良的电流检测电路，而衡量电流检测电路好坏的指标中至为关键的是环路增益。
鉴于此，实有必要提供一种电流环路增益调整电路以克服现有技术的不足。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是提供一种能极大提高环路增益的电流环路增益调整电路。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电流环路增益调整电路，其包括电流采集器件，采样电流转换电路和单片机，其中，采样电流转换电路包括参数转换电路和基准电压电路，所述参数转换电路连接在单片机A/D采样口上，所述电流采集器件和电压基准电路同时连接在参数转换电路电路运放的同相输入端上。
作为本实用新型电流环路增益调整电路的一种改进，所述单片机型号为TM4C123GH6PZI，所述的电压基准电路采用AZ432，所述的参数转换电路采用运放AS358，所述的电流采集器件为ACS712。
作为本实用新型电流环路增益调整电路的一种改进，所述参数转换电路中的电压源包括精密基准稳压源IC2，电阻R6、R7的一端接在AZ432的控制端，R7的另一端接地，AZ432的阴极接地；C4的一端接地，另一端与R6的一端、R8的一端一起接在AZ432的阳极，R8的另一端接-12V电源。
作为本实用新型电流环路增益调整电路的一种改进，所述电阻R6取值10k、精度0.1％，所述电阻R7取值2.61K、精度0.1％，所述电阻R8取值1K、精度0.1％，所述电容C4取值10μF/10V，IC2型号取AZ432、精度0.4％，电压基准源输出-1.575V。
作为本实用新型电流环路增益调整电路的一种改进，所述参数转换电路以运放IC1为核心，R1与C1并联后与R2串联，其中间连接点接在运放的IC1的2脚，R1与C1并联后的另一端接IC2的输出端1脚，R2的另一端接地，来自电流采集器件的电流信号经过电阻R4与经过R3引过来的自-1.575v移位电压同时连接在运放IC1的3脚，转换输出电压由IC1的1脚经过电阻R5后并联一个电容C3后送入单片机的A/D转换端，双二极管D1的中点并接在信号端上，其中一个二极管的负端接+3.3v，另一个二极管的正端接地。
与现有技术相比，本实用新型电流环路增益调整电路具有的好处在于：它把测量的电流范围正确的变换为电压范围映射到单片机的A/D端，使电流环路有正确的模值和采样灵敏度，环路入锁以后稳定不易失锁，不会发生电流采样错误，进而引致单片机发错PWM波，烧毁功率MOS管的情况。
【附图说明】
图1为本实用新型电流环路增益调整电路的电路结构示意图；
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。
请参考图1所示，本实用新型提供了一种电流环路增益调整电路，其包括电流采集器件，采样电流转换电路和单片机，其中，采样电流转换电路包括参数转换电路和基准电压电路，所述参数转换电路连接在单片机A/D采样口上，所述电流采集器件和电压基准电路同时连接在参数转换电路电路运放的同相输入端上。
本实用新型电流环路增益调整电路所采用的单片机型号为TM4C123GH6PZI，电压基准电路采用AZ432，参数转换电路采用运放AS358，电流采集器件为ACS712。
参数转换电路中的电压源包括精密基准稳压源IC2，电阻R6、R7的一端接在AZ432的控制端，R7的另一端接地，AZ432的阴极接地；C4的一端接地，另一端与R6的一端、R8的一端一起接在AZ432的阳极，R8的另一端接-12V电源。
本实用新型电流环路增益调整电路所采用的电阻R6取值10k、精度0.1％，电阻R7取值2.61K、精度0.1％，电阻R8取值1K、精度0.1％，电容C4取值10μF/10V，IC2型号取AZ432、精度0.4％，电压基准源输出-1.575V。
参数转换电路以运放IC1为核心，R1与C1并联后与R2串联，其中间连接点接在运放的IC1的2脚，R1与C1并联后的另一端接IC2的输出端1脚，R2的另一端接地，来自电流采集器件的电流信号经过电阻R4与经过R3引过来的自-1.575v移位电压同时连接在运放IC1的3脚，转换输出电压由IC1的1脚经过电阻R5后并联一个电容C3后送入单片机的A/D转换端，双二极管D1的中点并接在信号端上，其中一个二极管的负端接+3.3v，另一个二极管的正端接地。
在本实用新型电流环路增益调整电路中，优选的IC1型号取AS358AM，电阻R1取值3.3k精度0.1％，电阻R2取值1.47K精度0.1％,电阻R3、R4取值5.1K精度0.1％,电容C2取值1nF/10V,电容C3取值1nF/10V,二极管D1型号取BAT54C,该电路的输出为0V-+3.3V。
在本实用新型电流环路增益调整电路中：
1)-1.575V参考电压源的形成：
以AZ432精密稳压器为核心，经过R6、R7的工作点设定，使-12V电源在经过R8和AZ432后变成-1.575V电压源
2)0V-+0.925V电压输入，输出0V-+3.3V的运放部分的设计：
来自电流采集器件的+1.575v--+3.425v代表电流信息的电压经过R4在通过R3引入-1.575V电压源后在运放的输入端A点变成0V--+0.925V的变化电压；而此电压经过运放放大后变化为0V-+3.3V与单片机A/D口匹配的电压。
本实用新型电流环路增益调整电路，并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (5)
1.一种电流环路增益调整电路，其特征在于：包括电流采集器件，采样电流转换电路和单片机，其中，采样电流转换电路包括参数转换电路和基准电压电路，所述参数转换电路连接在单片机A/D采样口上，所述电流采集器件和电压基准电路同时连接在参数转换电路电路运放的同相输入端上。
2.如权利要求1所述的电流环路增益调整电路，其特征在于：所述单片机型号为TM4C123GH6PZI，所述的电压基准电路采用AZ432，所述的参数转换电路采用运放AS358，所述的电流采集器件为ACS712。
3.如权利要求2所述的电流环路增益调整电路，其特征在于：所述参数转换电路中的电压源包括精密基准稳压源IC2，电阻R6、R7的一端接在AZ432的控制端，R7的另一端接地，AZ432的阴极接地；C4的一端接地，另一端与R6的一端、R8的一端一起接在AZ432的阳极，R8的另一端接-12V电源。
4.如权利要求3所述的电流环路增益调整电路，其特征在于：所述电阻R6取值10k、精度0.1％，所述电阻R7取值2.61K、精度0.1％，所述电阻R8取值1K、精度0.1％，所述电容C4取值10μF/10V，IC2型号取AZ432、精度0.4％，电压基准源输出-1.575V。
5.如权利要求4所述的电流环路增益调整电路，其特征在于：所述参数转换电路以运放IC1为核心，R1与C1并联后与R2串联，其中间连接点接在运放的IC1的2脚，R1与C1并联后的另一端接IC2的输出端1脚，R2的另一端接地，来自电流采集器件的电流信号经过电阻R4与经过R3引过来的自-1.575v移位电压同时连接在运放IC1的3脚，转换输出电压由IC1的1脚经过电阻R5后并联一个电容C3后送入单片机的A/D转换端，双二极管D1的中点并接在信号端上，其中一个二极管的负端接+3.3v，另一个二极管的正端接地。
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| CN108173476A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-15 | 浙江禾川科技股份有限公司 | 一种电机驱动器电流环处理方法及电路 |
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| CN108173476B (zh) * | 2017-12-26 | 2020-08-21 | 浙江禾川科技股份有限公司 | 一种电机驱动器电流环处理方法及电路 |
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