CN206930703U - 一种用于服务器电流取样的积分电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种用于服务器电流取样的积分电路，包括CT电路、差分运算器和积分运算器，所述差分运算器的两个输入端分别连接CT电路电感两端，差分运算器的输出端连接积分运算器的负极输入端，积分运算器的输出端连接采样系统。该实用新型通过一差分运算器对CT电路电感两端电位进行减法运算，从而得到其两端的压降，然后利用积分运算器对差分所得电压进行一定比例的衰减和积分后，就可以得到电感电流。由于电感的特性，可以有效减少电流变化对测量的影响，从而大大提高电流的采样精度，使反馈到整个采样及控制系统的信息更加准确，能更好的反映出系统的使用情况，控制系统的稳定性和可靠性得到大大提高。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及服务器的运维领域，尤其涉及一种用于服务器电流取样的积分电路。
背景技术
在机房或服务器的运维过程中，运维人员需要检测某台服务器的实际的运行功率，这样就需要检测服务器中的电源模块的功率值，在常规设计中，一般是将检测电压电流放置在电源内部，也就是利用电流互感器实现数据采样，电流互感器为变压器的一种，在理想的条件下，可以完美通过变压器对大电流按线性比例衰减取样，然而，实际中电流互感器并非工作在理想状态，其本身的一些特性会造成取样后的电流信号不稳定，干扰大，影响采样精确度及整个系统的稳定性和可靠性。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于服务器电流取样的积分电路，该积分电路对于成本的增加极为有限，同时又能够提升采样的精度和稳定性。
本实用新型采用以下技术方案：
一种用于服务器电流取样的积分电路，包括CT电路，其特征在于，还包括差分运算器和积分运算器，所述差分运算器的两个输入端分别连接CT电路电感两端，差分运算器的输出端连接积分运算器的负极输入端，积分运算器的输出端连接采样系统。
进一步的，所述的CT电路包括3843芯片，3843芯片的第六引脚接MOS 管的栅极，3843芯片的第三引脚接二极管D2负极，MOS管源极接地，MOS管的漏极接电流互感器TX1一个输入端并通过依次串联的电阻R3和电容C5接地，二极管D2的负极通过电阻R4接电流互感器TX1另一个输入端，二极管 D2的正极接电流互感器TX1一个输出端，电流互感器TX1另一个输出端分别接电感L1一端、二极管D1正极、电阻R2一端，电阻R2另一端通过电容C4 接二极管D1负极，电感L1另一端分别接电源V1正极、电容C1一端，电源 V1负极分别接电容C1另一端、电流互感器TX1另一个输入端、电阻R1一端，电阻R1另一端接二极管D1负极，电容C2与电阻R1并联。
进一步的，所述的MOS管为P沟道MOS管。
进一步的，所述的差分运算器包括运放U1，运放U1第四引脚接VCC；运放U1第十一引脚接地；运放U1第三引脚通过电阻R8接地，运放U1第三引脚接通过电阻R5接CT电路电感一端；运放U1的第二引脚通过电阻R6接CT 电路电感另一端，运放U1的第二引脚通过电阻R7接运放U1第一引脚；运放 U1的第一引脚为差分运算器输出端。
进一步的，所述的运放U1采用运放LM324。
进一步的，所述的积分运算器包括运放U2，运放U2的第二引脚通过电阻R11连接采样系统，运放U2的第四引脚接VCC；运放U2第十一引脚接地；运放U2第三引脚接地；运放U2第二引脚通过电阻R10接运放U2第一引脚，电容C3与电阻R10并联；运放U2的第二引脚通过电阻R9连接差分运算器的输出端。
进一步的，所述的运放U2采用运放LM324。
本实用新型的有益效果是：
通过一差分运算器对CT电路电感两端电位进行减法运算，从而得到其两端的压降，然后利用积分运算器对差分所得电压进行一定比例的衰减和积分后，就可以得到电感电流。由于电感的特性，可以有效减少电流变化对测量的影响，从而大大提高电流的采样精度，使反馈到整个采样及控制系统的信息更加准确，能更好的反映出系统的使用情况，控制系统的稳定性和可靠性得到大大提高。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员能够更好地理解、实现本实用新型，下面通过具体实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，一种用于服务器电流取样的积分电路，包括CT电路，其特征在于，还包括差分运算器和积分运算器，所述差分运算器的两个输入端分别连接CT电路电感两端，差分运算器的输出端连接积分运算器的负极输入端，积分运算器的输出端连接采样系统。
CT电路包括3843芯片，3843芯片的第六引脚接MOS管的栅极，3843芯片的第三引脚接二极管D2负极，MOS管源极接地，MOS管的漏极接电流互感器TX1一个输入端并通过依次串联的电阻R3和电容C5接地，二极管D2的负极通过电阻R4接电流互感器TX1另一个输入端，二极管D2的正极接电流互感器TX1一个输出端，电流互感器TX1另一个输出端分别接电感L1一端、二极管D1正极、电阻R2一端，电阻R2另一端通过电容C4接二极管D1负极，电感L1另一端分别接电源V1正极、电容C1一端，电源V1负极分别接电容 C1另一端、电流互感器TX1另一个输入端、电阻R1一端，电阻R1另一端接二极管D1负极，电容C2与电阻R1并联。其中，所述的MOS管为P沟道MOS 管。
差分运算器包括运放U1，运放U1第四引脚接VCC；运放U1第十一引脚接地；运放U1第三引脚通过电阻R8接地，运放U1第三引脚接通过电阻R5 接CT电路电感一端；运放U1的第二引脚通过电阻R6接CT电路电感另一端，运放U1的第二引脚通过电阻R7接运放U1第一引脚；运放U1的第一引脚为差分运算器输出端。其中，所述的运放U1采用运放LM324。
积分运算器包括运放U2，运放U2的第二引脚通过电阻R11连接采样系统，运放U2的第四引脚接VCC；运放U2第十一引脚接地；运放U2第三引脚接地；运放U2第二引脚通过电阻R10接运放U2第一引脚，电容C3与电阻R10 并联；运放U2的第二引脚通过电阻R9连接差分运算器的输出端。其中，所述的运放U2采用运放LM324。
由于运放LM324包含四路运算放大器，因此U1和U2可以采用一片LM324 即可。
整个电路的工作原理为：
通过差分运算器对电感两端电位进行减法运算，从而得到其两端的压降；由输入的范围可以计算出在开关导通和关断的一个周期内，电感电压的范围，这样就可以设计出差分节器，对差分所得电压进行一定比例的衰减和积分后，就可以得到电感电流。
电路设计中电子元器件参数的确定原理为：
1、差分器运算器参数的确定
按以上电路，根据运放的特性易得等式：
当R7＝R6及时，则有Vs＝Vs2-Vs1；假设电阻的功耗为1/4W，Vs2 的最大值为350V，可以定出以上电阻的值。
为避免运放饱和，决定对输入的信号衰减100倍，可以取R5＝R6＝1.5M， R7＝R8＝15K，则有Vs＝(Vs2-Vs1)/100。
2、积分运算器参数的确定
由电感电流由积分电路特性当时(iL＝VO)，因实际设计需要，公式中的L为电路中的电感L1，选取L1＝720uh， R9＝1.5M，则有C3为102/1nf。
通过对以上电路参数的确定，可以实现积分器的输出反映电感电流。
尽管说明书及附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。
Claims (7)
1.一种用于服务器电流取样的积分电路，包括CT电路，其特征在于，还包括差分运算器和积分运算器，所述差分运算器的两个输入端分别连接CT电路电感两端，差分运算器的输出端连接积分运算器的负极输入端，积分运算器的输出端连接采样系统。
2.根据权利要求1所述的一种用于服务器电流取样的积分电路，其特征在于，所述的CT电路包括3843芯片，3843芯片的第六引脚接MOS管的栅极，3843芯片的第三引脚接二极管D2负极，MOS管源极接地，MOS管的漏极接电流互感器TX1一个输入端并通过依次串联的电阻R3和电容C5接地，二极管D2的负极通过电阻R4接电流互感器TX1另一个输入端，二极管D2的正极接电流互感器TX1一个输出端，电流互感器TX1另一个输出端分别接电感L1一端、二极管D1正极、电阻R2一端，电阻R2另一端通过电容C4接二极管D1负极，电感L1另一端分别接电源V1正极、电容C1一端，电源V1负极分别接电容C1另一端、电流互感器TX1另一个输入端、电阻R1一端，电阻R1另一端接二极管D1负极，电容C2与电阻R1并联。
3.根据权利要求2所述的一种用于服务器电流取样的积分电路，其特征在于，所述的MOS管为P沟道MOS管。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于服务器电流取样的积分电路，其特征在于，所述的差分运算器包括运放U1，运放U1第四引脚接VCC；运放U1第十一引脚接地；运放U1第三引脚通过电阻R8接地，运放U1第三引脚接通过电阻R5接CT电路电感一端；运放U1的第二引脚通过电阻R6接CT电路电感另一端，运放U1的第二引脚通过电阻R7接运放U1第一引脚；运放U1的第一引脚为差分运算器输出端。
5.根据权利要求4所述的一种用于服务器电流取样的积分电路，其特征在于，所述的运放U1采用运放LM324。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于服务器电流取样的积分电路，其特征在于，所述的积分运算器包括运放U2，运放U2的第二引脚通过电阻R11连接采样系统，运放U2的第四引脚接VCC；运放U2第十一引脚接地；运放U2第三引脚接地；运放U2第二引脚通过电阻R10接运放U2第一引脚，电容C3与电阻R10并联；运放U2的第二引脚通过电阻R9连接差分运算器的输出端。
7.根据权利要求6所述的一种用于服务器电流取样的积分电路，其特征在于，所述的运放U2采用运放LM324。
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