CN206074674U - 一种电压取样电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电源领域，特别是一种电压取样电路。本实用新型提供的用于电压分析仪电压模块的电压取样电路，通过对正端电源输入端、负载端、负端电源输入端、负载端分别采样，并进行差分运放后得出第一采样信号，将第一采样信号与参考电源Vref分别通过第一匹配电阻、第二匹配电阻发送至第二运放电路得出精确的第二采样信号，并将该第二采样信号按指定比例放大后发送至电源模块控制器模块，用做控制器对功率转换电路及波形产生的参考数据。采用本电路进行的电压采样更加精确、电路工作更加稳定。

Description

一种电压取样电路

技术领域

本实用新型涉及电源领域，特别是一种电压取样电路。

背景技术

通常，在进行与直流电源相关的测试时,工程师必须汇集和配置多台仪器,才能完成直流供电和测量任务。在执行这些复杂任务时,可能会同时接到多台测试仪器,从而增加出错的风险；为此,工程师可能选择远比手动测试复杂的自动测试，但自动化测试任务虽然会减少人工错误,但编写和调试程序对已经超负荷工作的研发工程师进一步增加了工作量。而直流电源分析仪的出现避免了工程师使用多台设备以及测试前进行复杂的调试。电源分析仪通过其内置的电流动态测量能力可测量流入DUT的电流,而不需要诸如电流探头和分流器这类传感器；直流电源分析仪无需开发控制和测量程序，所有功能和测量都集成在同一设备中，也无需PC、驱动程序和软件,相当于把与设置相关的工作量减少了90%以上；用户使用独立测试设备则要用2天时间才能完成的直流供电和测量测试任务，使用直流电源分析仪可在5分钟内就能完成。而通常，直流电源分析仪中集成有万用表模块、示波器模块、任意波形发生模块、数据记录模块以及多个直流电源模块，其中，多个具有不同输出功率的直流电源模块无疑是电源分析仪的最核心器件之一，而直流电源模块中的电压取样电路负责着输入输出采样，为电源控制模块的波形生成提供数据依据的重要作用，是电源模块发出制定功率，产生可控波形的重要功能模块，该电路模块的采样精度及稳定性直接关系着整个电源模块是否具有更高的可控精度。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于针对直流电源分析仪中各个电源模块的对于可控精度的要求，提供一种采样精度高，电路工作稳定的电源模块电压取样电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种电压取样电路，包括正端采样电路、负端采样电路、差分运放电路、第一匹配电阻、第二匹配电阻、第二运放电路及比例放大电路；

所述正端采样电路包括自电源模块输入端采样的第一近端采样电路和自负载端采样的第一远端采样电路，所述第一近端采样电路及第一远端采样电路分别将采样信号输入至所述差分运放电路的反相输入端；

所述负端采样电路包括自电源模块输入端采样的第二近端采样电路和自负载端采样的第二远端采样电路，所述第二近端采样电路及第二远端采样电路分别将采样信号输入至所述差分运放电路的正相输入端；

所述差分运放电路的输出端通过第一匹配电阻与第二运放电路的一输入端连接；所述第二运放电路的另一输入端通过第二匹配电阻接收参考电压Vref;

所述第二运放电路的输出端通过一比例放大电路来将采样电压信号输出。

进一步的，所述正端采样电路还包括第一滤波电路；所述负端采样电路还包括第二滤波电路；

所示第一滤波电路设置在第一近端采样电路、第一远端采样电路与所述差分运放电路之间；

所述第二滤波电路设置在第二近端采样电路、第二远端采样电路与所述差分运放电路之间。

进一步的 ，所述第一近端采样电路通过依次串接的第一电阻、第三电阻、第五电阻与所述差分运放电路的反相输入端连接；串接的第一电阻、第三电阻还与第一电容并接；所述第一远端采样电路与第一电阻、第三电阻的连接端连接；

所述第二近端采样电路通过依次串接的第二电阻、第四电阻、第六电阻与所述差分运放电路的正相输入端连接；串接的第二电阻、第四电阻还与第二电容并接；所述第六电阻与所述差分运放电路连接的一端还通过并接的第九电阻、第三电容接地；所述第二远端采样电路与第二电阻、第四电阻的连接端连接；

所述差分运放电路的反相输入端还通过并接的第四电容、第十电阻与自身输出端连接。

进一步的 ，所述第一匹配电阻和所述第二匹配电阻相同。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的用于电压分析仪电压模块的电压取样电路，通过对正端电源输入端、负载端、负端电源输入端、负载端分别采样，并进行差分运放后得出第一采样信号，将第一采样信号与参考电源Vref分别通过第一匹配电阻、第二匹配电阻发送至第二运放电路得出精确的第二采样信号，并将该第二采样信号按指定比例放大后发送至电源模块控制器模块，用做控制器对功率转换电路及波形产生的参考数据。采用本电路进行的电压采样更加精确、电路工作更加稳定。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中正负端的远端、近端采样电路图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：如图1所示，一种电压取样电路，包括正端采样电路、负端采样电路、差分运放电路U1、第一匹配电阻41、第二匹配电阻42、第二运放电路5及比例放大电路6；

所述正端采样电路包括自电源模块输入端采样的第一近端采样电路21和自负载端采样的第一远端采样电路22，所述第一近端采样电路21及第一远端采样电路22分别将采样信号输入至所述差分运放电路U1的反相输入端；

所述负端采样电路包括自电源模块输入端采样的第二近端采样电路31和自负载端采样的第二远端采样电路32，所述第二近端采样电路31及第二远端采样电路32分别将采样信号输入至所述差分运放电路U1的正相输入端；

所述差分运放电路1的输出端通过第一匹配电阻41(图2中的R11)与第二运放电路5的一输入端连接；所述第二运放电路5的另一输入端通过第二匹配电阻42接收参考电压Vref;

所述第二运放电路5的输出端通过一比例放大电路6来将采样电压信号输出。

具体的，所述正端采样电路还包括第一滤波电路23；所述负端采样电路还包括第二滤波电路33；

所示第一滤波电路23设置在第一近端采样电路21、第一远端采样电路22与所述差分运放电路U1之间；

所述第二滤波电路33设置在第二近端采样电路31、第二远端采样电路32与所述差分运放电路U1之间。

如图2所示，本实施例中，所述第一近端采样电路21通过依次串接的第一电阻R1、第三电阻R3、第五电阻R5与所述差分运放电路U1的反相输入端连接；串接的第一电阻R1、第三电阻R3还与第一电容C1并接；所述第一远端采样电路22与第一电阻R1、第三电阻R3的连接端连接；

所述第二近端采样电路31通过依次串接的第二电阻R2、第四电阻R4、第六电阻R6与所述差分运放电路U1的正相输入端连接；串接的第二电阻R2、第四电阻R4还与第二电容C2并接；所述第六电阻R6与所述差分运放电路U1连接的一端还通过并接的第九电阻R9、第三电容C3接地；所述第二远端采样电路32与第二电阻R2、第四电阻R4的连接端连接；

所述差分运放电路U1的反相输入端还通过并接的第四电容C4、第十电阻R10与自身输出端连接。

所述第一匹配电阻R11和所述第二匹配电阻42必须完全相同才能保证采样的精度。参考电压Vref表示控制目标，其通常由控制器产生。

本实用新型提供的用于电压分析仪电压模块的电压取样电路，通过对正端电源输入端、负载端、负端电源输入端、负载端分别采样，并进行差分运放后得出第一采样信号，将第一采样信号与参考电源Vref分别通过第一匹配电阻、第二匹配电阻发送至第二运放电路得出精确的第二采样信号，并将该第二采样信号按指定比例放大后发送至电源模块控制器模块，用做控制器对功率转换电路及波形产生的参考数据。采用本电路进行的电压采样更加精确、电路工作更加稳定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电压取样电路，其特征在于，包括正端采样电路、负端采样电路、差分运放电路、第一匹配电阻、第二匹配电阻、第二运放电路及比例放大电路；

所述正端采样电路包括自电源模块输入端采样的第一近端采样电路和自负载端采样的第一远端采样电路，所述第一近端采样电路及第一远端采样电路分别将采样信号输入至所述差分运放电路的反相输入端；

所述负端采样电路包括自电源模块输入端采样的第二近端采样电路和自负载端采样的第二远端采样电路，所述第二近端采样电路及第二远端采样电路分别将采样信号输入至所述差分运放电路的正相输入端；

所述差分运放电路的输出端通过第一匹配电阻与第二运放电路的一输入端连接；所述第二运放电路的另一输入端通过第二匹配电阻接收参考电压Vref；

所述第二运放电路的输出端通过一比例放大电路来将采样电压信号输出。

2.根据权利要求1所述的电压取样电路，其特征在于，所述正端采样电路还包括第一滤波电路；所述负端采样电路还包括第二滤波电路；

所示第一滤波电路设置在第一近端采样电路、第一远端采样电路与所述差分运放电路之间；

所述第二滤波电路设置在第二近端采样电路、第二远端采样电路与所述差分运放电路之间。

3.根据权利要求2所述的电压取样电路，其特征在于，所述第一近端采样电路通过依次串接的第一电阻、第三电阻、第五电阻与所述差分运放电路的反相输入端连接；串接的第一电阻、第三电阻还与第一电容并接；所述第一远端采样电路与第一电阻、第三电阻的连接端连接；

所述第二近端采样电路通过依次串接的第二电阻、第四电阻、第六电阻与所述差分运放电路的正相输入端连接；串接的第二电阻、第四电阻还与第二电容并接；所述第六电阻与所述差分运放电路连接的一端还通过并接的第九电阻、第三电容接地；所述第二远端采样电路与第二电阻、第四电阻的连接端连接；

所述差分运放电路的反相输入端还通过并接的第四电容、第十电阻与自身输出端连接。

4.根据权利要求1所述的电压取样电路，其特征在于，所述第一匹配电阻和所述第二匹配电阻相同。