CN208313463U - 一种温度检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种温度检测电路，包括温度采集模块、三角波信号发生模块、比较模块、隔离模块和主控模块，所述温度采集模块的输出端和三角波信号发生模块的输出端分别连接所述比较模块的输入端，所述比较模块的输出端连接所述隔离模块的输入端，所述隔离模块的输出端连接所述主控模块的输入端。本实用新型将采集的温度信息，转换成数字信号，测量精度更高，更易抗干扰，并通过隔离模块降低过高的输入电压对主控模块造成的风险，本实用新型结构简单，成本低廉，可广泛应用于温度检测领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度检测领域，具体的，涉及一种温度检测电路。
背景技术
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。IGBT是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”。
目前，IGBT模块的温度采样电路采用的NTC(Negative Temperature Coefficient负温度系数)温度采样电路均采用简单的电阻分压或者增加开关管的方式进行控制，将采集的模拟信号传输给主控电路以测量IGBT的工作温度。一方面，由于运放的性能限制及开关管本身的限制，使得温度的测量范围和测量精度有限，特别是在温度过低时无法保证负温度区间的温度精度，另一方面，IGBT模块为高压部件，通过分压的方式与主控芯片连接，无法安全的隔离，易对主控芯片会造成风险。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种：测量精度高，安全性好的温度检测电路。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种温度检测电路，包括温度采集模块、三角波信号发生模块、比较模块、隔离模块和主控模块，所述温度采集模块的输出端和三角波信号发生模块的输出端分别连接所述比较模块的输入端，所述比较模块的输出端连接所述隔离模块的输入端，所述隔离模块的输出端连接所述主控模块的输入端。
优选的，所述的温度采集模块包括NTC温度传感器和第一运算放大器，所述NTC温度传感器用于采集温度信息，所述NTC温度传感器的输出端连接所述第一运算放大器的输入端，所述第一运算放大器的输出端作为所述温度采集模块的输出端。
优选的，所述三角波信号发生模块包括第二运算放大器、第三运算放大器、第一电源、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容和第三电容，所述第一电阻的一端连接第一电源，所述第一电阻的另一端连接第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地，第一电阻和第四电阻的中间节点与第二运算放大器的反相输入端连接，所述第二运算放大器的同相输入端连接所述第三电容的一端，所述第三电容的另一端接地，所述第二电阻的一端连接第一电源，所述第二电阻的另一端连接第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接所述第二运算放大器的同相输入端，所述第二运算放大器的输出端连接所述第二电阻和第五电阻的中间节点，所述第二运算放大器的输出端连接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述第三运算放大器的反相输入端，所述第三运算放大器的同相输入端连接所述第二运算放大器的反相输入端，所述第一电容的一端连接所述第三运算放大器的反相输入端，所述第一电容的另一端连接所述第三运算放大器的输出端，所述第三运算放大器的输出端与所述比较模块的输入端连接，所述第三运算放大器的正电源与第一电源连接，所述第三运算放大器的负电源接地。
优选的，所述的比较模块包括比较器，所述比较器反相输入端连接所述三角波信号发生模块的输出端，所述比较器的正相输入端连接所述温度采集模块的输出端，所述比较器的输出端作为所述比较模块的输出端。
优选的，所述的隔离模块包括光耦，所述光耦的输入端连接所述比较模块的输出端，所述光耦的输出端作为所述隔离模块的输出端。
优选的，所述主控模块包括MCU或FPGA或嵌入式处理器，所述MCU的输入端或FPGA的输入端或嵌入式处理器的输入端连接所述隔离模块的输出端。
本实用新型的有益效果是：通过三角波信号发生模块和比较模块，将温度采集模块输出的温度模拟信号转换为数字信号，可有效的降低信号干扰，提高测量精度，通过隔离模块，降低主控模块被高压击穿的风险。本实用新型结构简单，成本低廉，可广泛应用于温度检测领域。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
图1是本实用新型一种温度检测电路的一种具体实施例的结构框图；
图2是本实用新型一种温度检测电路的一种具体实施例的电路图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1和图2所示，一种温度检测电路，包括温度采集模块1、三角波信号发生模块2、比较模块3、隔离模块4和主控模块(图2中未示出)，所述温度采集模块1和三角波信号发生模块2的输出端分别连接所述比较模块3的输入端，所述比较模块3的输出端连接所述隔离模块4的输入端，所述隔离模块4的输出端连接所述主控模块的输入端。
本实施例中，通过三角波信号发生模块和比较模块，将温度采集模块输出的温度模拟信号转换为数字信号，可有效的降低信号干扰，提高测量精度，还可以实现全范围内的温度采样；通过隔离模块，降低主控模块被高压击穿的风险。另外，温度检测电路的结构简单，成本低廉，可广泛应用于温度检测领域。
参考图2，所述的温度采集模块1包括NTC温度传感器和第一运算放大器U3B，所述NTC温度传感器采集温度信息，所述NTC温度传感器的输出端(NTC+、NTC-)连接所述第一运算放大器U3B的同相输入端，所述第一运算放大器U3B的输出端作为所述温度采集模块的输出端。NTC温度传感器在不同的温度下输出不同幅值的电压，所述电压经过第一运算放大器后输出。
参考图2，所述三角波信号发生模块2包括第二运算放大器U1B、第三运算放大器U1A、第一电源VCC1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1和第三电容C3，所述第一电阻R1的一端连接第一电源VCC1，所述第一电阻R1的另一端连接第四电阻R4的一端，所述第四电阻R4的另一端接地，第一电阻R1和第四电阻R4的中间节点与第二运算放大器U1B的反相输入端连接，所述第二运算放大器U1B的同相输入端连接所述第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端接地，所述第二电阻R2的一端连接第一电源VCC1，所述第二电阻R2的另一端连接第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端连接所述第二运算放大器U1B的同相输入端，所述第二运算放大器U1B的输出端连接所述第二电阻R2和第五电阻R5的中间节点，所述第二运算放大器U1B的输出端连接第三电阻R3的一端，所述第三电阻R3的另一端连接所述第三运算放大器U1A的反相输入端，所述第三运算放大器U1A的同相输入端连接所述第二运算放大器U1B的反相输入端，所述第一电容C1的一端连接所述第三运算放大器的反相输入端，所述第一电容的另一端连接所述第三运算放大器U1A的输出端，所述第三运算放大器U1A的输出端与所述比较模块的输入端连接，所述第三运算放大器U1A的正电源与第一电源VCC1连接，所述第三运算放大器U1A的负电源接地。
参考图2，三角波信号发生模块2还包括第二电容C2和第七电阻R7，第二电容C2的一端连接第一电源VCC1，第二电容C2的另一端接地，第二电容C2滤除杂波信号的干扰，第七电阻R7的一端连接第三运算放大器的输出端，第七电阻R7的另一端接地，通过第七电阻R7可有效降低输出端电压并抑制噪声。
三角波信号发生模块产生周期性的三角波信号。
参考图2，比较模块3包括比较器U3A，所述比较器U3A输入端的一端连接所述三角波信号发生模块的输出端，所述比较器U3A输入端的另一端连接所述温度采集模块的输出端，所述比较器U3A的输出端作为所述比较模块的输出端。
参考图2，比较模块将温度采集模块和三角波信号发生模块的信号比较，将温度采集模块中输出的表示温度值的模拟信号，转成成了方波信号。
隔离模块4包括光耦U2，所述光耦U2的输入端连接所述比较模块的输出端，所述光耦U2的输出端作为所述隔离模块的输出端。
隔离模块将电压幅值较高的信号转换为电压幅值较低的信号，可有效保护后方的电子器件。
主控模块包括MCU或FPGA或嵌入式处理器，所述MCU的输入端或FPGA的输入端或嵌入式处理器的输入端连接所述隔离模块的输出端。
本实施例中，NTC温度传感器设置在IGBT模块内部，用于采集IGBT模块的温度信息，主控模块通过隔离模块输出的信号的频率值，计算出IGBT模块的温度值，实现IGBT模块的温度信息采集。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种温度检测电路，其特征在于，包括温度采集模块、三角波信号发生模块、比较模块、隔离模块和主控模块，所述温度采集模块的输出端和三角波信号发生模块的输出端分别连接所述比较模块的输入端，所述比较模块的输出端连接所述隔离模块的输入端，所述隔离模块的输出端连接所述主控模块的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种温度检测电路，其特征在于，所述的温度采集模块包括NTC温度传感器和第一运算放大器，所述NTC温度传感器用于采集温度信息，所述NTC温度传感器的输出端连接所述第一运算放大器的输入端，所述第一运算放大器的输出端作为所述温度采集模块的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种温度检测电路，其特征在于，所述三角波信号发生模块包括第二运算放大器、第三运算放大器、第一电源、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容和第三电容，所述第一电阻的一端连接第一电源，所述第一电阻的另一端连接第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地，第一电阻和第四电阻的中间节点与第二运算放大器的反相输入端连接，所述第二运算放大器的同相输入端连接所述第三电容的一端，所述第三电容的另一端接地，所述第二电阻的一端连接第一电源，所述第二电阻的另一端连接第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接所述第二运算放大器的同相输入端，所述第二运算放大器的输出端连接所述第二电阻和第五电阻的中间节点，所述第二运算放大器的输出端连接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述第三运算放大器的反相输入端，所述第三运算放大器的同相输入端连接所述第二运算放大器的反相输入端，所述第一电容的一端连接所述第三运算放大器的反相输入端，所述第一电容的另一端连接所述第三运算放大器的输出端，所述第三运算放大器的输出端与所述比较模块的输入端连接，所述第三运算放大器的正电源与第一电源连接，所述第三运算放大器的负电源接地。
4.根据权利要求1所述的一种温度检测电路，其特征在于，所述的比较模块包括比较器，所述比较器反相输入端连接所述三角波信号发生模块的输出端，所述比较器的正相输入端连接所述温度采集模块的输出端，所述比较器的输出端作为所述比较模块的输出端。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种温度检测电路，其特征在于，所述的隔离模块包括光耦，所述光耦的输入端连接所述比较模块的输出端，所述光耦的输出端作为所述隔离模块的输出端。
6.根据权利要求1～4任一项所述的一种温度检测电路，其特征在于，所述主控模块包括MCU或FPGA或嵌入式处理器，所述MCU的输入端或FPGA的输入端或嵌入式处理器的输入端连接所述隔离模块的输出端。
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|---|---|---|---|---|
| CN117589323A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-02-23 | 常州通宝光电股份有限公司 | 一种高压隔离区温度采集电路 |
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2018
- 2018-06-27 CN CN201820998492.1U patent/CN208313463U/zh active Active
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| CN117589323B (zh) * | 2024-01-19 | 2024-03-26 | 常州通宝光电股份有限公司 | 一种高压隔离区温度采集电路 |
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