CN207215883U - 一种基于电流互感器的电流检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电流检测技术领域，具体公开了一种基于电流互感器的电流检测电路，连接在MCU的电源端和一个模拟电流采集端之间，设有电流互感器，还设有依次连接在所述电流互感器与所述模拟电流采集端之间的正向保护子电路、第一滤波子电路、分压子电路和第二滤波子电路；所述电源端通过上拉电阻连接所述分压子电路。本实用新型提供的一种基于电流互感器的电流检测电路，和现有技术相比，因为电流互感器将电流信号转化为隔离的电压信号，被检测电流不流经控制器内部，避免了与控制器之间的互扰，提高了电流采样的抗干扰能力，实现远距离采样电流，使电流采样更精确，以及时发现堵转过流等异常情况，从而减少了过电流误保护情况的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及电流检测技术领域，尤其涉及一种基于电流互感器的电流检测电路。
背景技术
目前，汽车电子系统中有很多地方需要用到电流检测电路，用于实时检测汽车空调控制器或黑盒子控制器的压缩机、电机、鼓风机等的电流，以及时发现堵转过流等异常情况。通常D待检测电流的大小是通过检测相应的电压并结合已知的电阻值，而根据欧姆定律计算得出。
如说明书附图中的图1所示，为现有技术检测电流的电路原理图。在图1中，通过电阻R11和R12的分压和MCU(Micro Control Unit，微控制单元)一个模拟电流采集端MCU_AD的电压采样，运用公式计算得出电流检测端I_A相应的电流，其中电阻R13与电容C11组成阻容滤波电路。但是，如图1此类的电路设计存在弊端，因为分压电阻的精度偏差、电源地GND的电压偏差等原因，导致采样不精确；同时，此类电路被检测的电流一般流经汽车空调控制器或黑盒子控制器的内部，部分压缩机或鼓风机的驱动线束没有经过相关控制器的内部，模拟电流采集端MCU_AD采样的电压因干扰的原因与所述驱动线束处的电流存在偏差，导致采样更不精确。
发明内容
本实用新型提供一种基于电流互感器的电流检测电路，需要解决的技术问题是，使待检测电流的采样值更精确。
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种基于电流互感器的电流检测电路，连接在MCU的电源端和一个模拟电流采集端之间，设有电流互感器，还设有依次连接在所述电流互感器与所述模拟电流采集端之间的正向保护子电路、第一滤波子电路、分压子电路和第二滤波子电路；所述电源端通过上拉电阻连接所述分压子电路。
进一步地，所述电流互感器、所述正向保护子电路、所述第一滤波子电路、所述分压子电路与所述第二滤波子电路共地。
进一步地，所述电流互感器放置在被检测电流的线束端处。
进一步地，所述正向保护子电路设有第一电阻和二极管，所述电流互感器的等效电流输入端连接所述第一电阻的一端和所述二极管的正极端，所述二极管的负极端连接所述第一滤波子电路，所述电流互感器的等效电流输出端和所述第一电阻的另一端共同接地。
进一步地，所述第一滤波子电路设有极性电容和第一无极性电容，所述极性电容的正极端与所述第一无极性电容的一端组成的共同连接端连接所述二极管的负极端和所述分压子电路的信号输入端，所述极性电容的负极端与所述第一无极性电容的另一端共同接地。
进一步地，所述分压子电路设有第二电阻和第三电阻；所述第二电阻的一端为所述分压子电路的所述信号输入端，所述第二电阻的另一端连接所述上拉电阻的一端、所述第三电阻的一端、所述第二滤波子电路的信号输入端所组成的共同连接端，所述第三电阻的另一端接地；所述上拉电阻的另一端连接所述MCU的电源端。
进一步地，所述第二滤波子电路设有第四电阻和第二无极性电容；所述第四电阻的一端为所述第二滤波子电路的信号输入端；所述第四电阻的另一端和所述第二无极性电容的一端所组成的共同连接端连接所述MCU的模拟电流采集端，所述第二无极性电容的另一端接地。
进一步地，所述MCU的电源端的电压为+5V或+3.3V。
本实用新型提供的一种基于电流互感器的电流检测电路，采用外拉的电流互感器来实时采样检测电流，然后通过硬线将电流信号发回给空调控制器等相关控制器，供控制器中MCU的模拟电流采集端直接检测相应的电压。和现有技术相比，因为电流互感器将电流信号转化为隔离的电压信号，被检测电流不流经控制器内部，避免了与控制器之间的互扰，提高了电流采样的抗干扰能力，实现远距离采样电流，使电流采样更精确，以及时发现堵转过流等异常情况，从而减少了过电流误保护情况的发生。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的现有技术检测电流的电路原理图；
图2是本实用新型实施例提供的一种基于电流互感器的电流检测电路接入电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括元器件的选型和取值大小及附图仅为较佳实施例，仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。
参见图2，是本实用新型实施例提供的一种基于电流互感器的电流检测电路接入电路的电路原理图。本实用新型提供的一种基于电流互感器的电流检测电路，连接在MCU的电源端VCC和一个模拟电流采集端MCU_AD(与图1的模拟电流采集端MCU_AD功能相同)之间，设有电流互感器CT，还设有依次连接在所述电流互感器CT与所述模拟电流采集端MCU_AD之间的正向保护子电路1、第一滤波子电路2、分压子电路3和第二滤波子电路4；所述电源端VCC通过上拉电阻RS连接所述分压子电路3。所述电流互感器CT、所述正向保护子电路1、所述第一滤波子电路2、所述分压子电路3与所述第二滤波子电路4共地GND。
具体地，所述电流互感器CT放置在被检测电流I的线束端处，以使得被检测电流I不流经控制器内部，能够通过所述电流互感器CT将被检测电流I转化为隔离的电压信号。
其中，所述正向保护子电路1设有第一电阻R1和二极管D，所述电流互感器CT的等效电流输入端CT_1连接所述第一电阻R1的一端和所述二极管D的正极端，所述二极管D的负极端连接所述第一滤波子电路2，所述电流互感器CT的等效电流输出端CT_2和所述第一电阻R1的另一端共同接地GND。
其中，所述第一滤波子电路2设有极性电容C1和第一无极性电容C2，所述极性电容C1的正极端与所述第一无极性电容C2的一端组成的共同连接端连接所述二极管D的负极端和所述分压子电路3的信号输入端，所述极性电容C1的负极端与所述第一无极性电容C2的另一端共同接地GND。
其中，所述分压子电路3设有第二电阻R2和第三电阻R3；所述第二电阻R2的一端为所述分压子电路3的所述信号输入端，所述第二电阻R2的另一端连接所述上拉电阻R1的一端、所述第三电阻R3的一端、所述第二滤波子电路4的信号输入端所组成的共同连接端，所述第三电阻R3的另一端接地GND；所述上拉电阻RS的另一端连接所述MCU的电源端VCC。
其中，所述第二滤波子电路4设有第四电阻R4和第二无极性电容C3；所述第四电阻R4的一端为所述第二滤波子电路4的信号输入端；所述第四电阻R4的另一端和所述第二无极性电容C3的一端所组成的共同连接端连接所述MCU的模拟电流采集端MCU_AD，所述第二无极性电容C3的另一端接地GND。
具体地，所述MCU的电源端VCC的电压为+5V或+3.3V。
在被检测电流I经过时，会在电流互感器CT输出相应比例的电压，经过所述二极管D正向保护后，再经过所述极性电容C1和所述第一无极性电容C2的滤波处理，再经所述第二电阻R2和所述第三电阻R3的分压，其中所述第三电阻R3的电压通过所述第四电阻R4和所述第二无极性电容C3组成的RC阻容滤波器后，进入所述MCU的模拟电流采集端MCU_AD进行电压检测，从而计算得出采样电流的大小；
其中，所述电流互感器CT随着设计水平的提高，精度和可靠性越来越好，相应的型号可根据被检测电流I的大小及控制的精度而定；所述上拉电阻RS根据实际调试性能选择相应合适的值。本实用新型提供的一种基于电流互感器CT的电流检测电路，采用外拉的电流互感器CT来实时采样检测电流，然后通过硬线将电流信号发回给空调控制器等相关控制器，供控制器中MCU的模拟电流采集端MCU_AD直接检测相应的电压。和现有技术相比，因为电流互感器CT将电流信号转化为隔离的电压信号，被检测电流I不流经控制器内部，避免了与控制器之间的互扰，提高了电流采样的抗干扰能力，实现远距离采样电流，使电流采样更精确，以及时发现堵转过流等异常情况，从而减少了过电流误保护情况的发生。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于电流互感器的电流检测电路，连接在MCU的电源端和一个模拟电流采集端之间，其特征在于，设有电流互感器，还设有依次连接在所述电流互感器与所述模拟电流采集端之间的正向保护子电路、第一滤波子电路、分压子电路和第二滤波子电路；所述电源端通过上拉电阻连接所述分压子电路。
2.如权利要求1所述的一种基于电流互感器的电流检测电路，其特征在于：所述电流互感器、所述正向保护子电路、所述第一滤波子电路、所述分压子电路与所述第二滤波子电路共地。
3.如权利要求1或2所述的一种基于电流互感器的电流检测电路，其特征在于：所述电流互感器放置在被检测电流的线束端处。
4.如权利要求3所述的一种基于电流互感器的电流检测电路，其特征在于：所述正向保护子电路设有第一电阻和二极管，所述电流互感器的等效电流输入端连接所述第一电阻的一端和所述二极管的正极端，所述二极管的负极端连接所述第一滤波子电路，所述电流互感器的等效电流输出端和所述第一电阻的另一端共同接地。
5.如权利要求4所述的一种基于电流互感器的电流检测电路，其特征在于：所述第一滤波子电路设有极性电容和第一无极性电容，所述极性电容的正极端与所述第一无极性电容的一端组成的共同连接端连接所述二极管的负极端和所述分压子电路的信号输入端，所述极性电容的负极端与所述第一无极性电容的另一端共同接地。
6.如权利要求5所述的一种基于电流互感器的电流检测电路，其特征在于：所述分压子电路设有第二电阻和第三电阻；所述第二电阻的一端为所述分压子电路的所述信号输入端，所述第二电阻的另一端连接所述上拉电阻的一端、所述第三电阻的一端、所述第二滤波子电路的信号输入端所组成的共同连接端，所述第三电阻的另一端接地；所述上拉电阻的另一端连接所述MCU的电源端。
7.如权利要求6所述的一种基于电流互感器的电流检测电路，其特征在于：所述第二滤波子电路设有第四电阻和第二无极性电容；所述第四电阻的一端为所述第二滤波子电路的信号输入端；所述第四电阻的另一端和所述第二无极性电容的一端所组成的共同连接端连接所述MCU的模拟电流采集端，所述第二无极性电容的另一端接地。
8.如权利要求7所述的一种基于电流互感器的电流检测电路，其特征在于：所述MCU的电源端的电压为+5V或+3.3V。
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| CN109581019A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-05 | 安徽凯川电力保护设备有限公司 | 一种混合仪表的电流采集电路 |
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| CN111293926A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-06-16 | 姜武刚 | 一种电机空转关机控制电路及控制方法 |
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