CN209606502U - 电流检测比较电路 - Google Patents

Abstract

一种电流检测比较电路，包括电流检测比较模块及电源稳压模块，所述电流检测比较模块包括检测电阻及运算放大器，所述检测电阻电性连接至电源及所述运算放大器的同相输入端，所述运算放大器的反相输入端连接至所述电源稳压模块，所述电源稳压模块提供恒定的电流，所述检测电阻用于检测输出电流，当电流检测比较电路判断输出电流超过一预定值，所述运算放大器输出一过流信号。

Description

电流检测比较电路

技术领域

本实用新型涉及一种电流检测比较电路，尤其涉及一种高端电流检测比较电路。

背景技术

输入或输出电流的检测一般采用电流采样电阻放在正端或负(地)端进行检测，电流采样电阻放在地端的采样方式称之为低端检流电路，低端检流电路的检流电阻是串联到负(地)端。而电流采样电阻放在正端的采样方式称之为高端检流电路，高端检流电路的检流电阻是串联到高电压端。

然而，传统的低端检流电路结构较简单，运放处理的共模电压低，对运放的要求较低，但有几种故障状态是低端检流电路检测不到的，例如多路输出的电源，地端共在一起的时候，低端电流检测电路检测的电流会变得不真实，这会使负载处于危险的情况。

传统的高端检流电路用于高端电流检测的运放，因存在一个较大的共模输入电压(如检测36V输出的电流，共模输入电压为36V)对运放的共模抑制比要求很高，其价格昂贵；同时要求电阻的匹配度要高，以保证可接受的共模抑制比。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种结构简单且降低成本的电流检测比较电路。

一种电流检测比较电路，包括电流检测比较模块及电源稳压模块，所述电流检测比较模块包括检测电阻及运算放大器，所述检测电阻电性连接至电源及所述运算放大器的同相输入端，所述运算放大器的反相输入端连接至所述电源稳压模块，所述电源稳压模块提供恒定的电流，所述检测电阻用于检测输出电流，当所述电流检测比较电路判断输出电流超过一预定值，所述运算放大器输出一过流信号。

较佳地，所述电流检测比较模块还包括第一电阻及第二电阻；所述检测电阻一端电性连接至一电源，另一端电性连接至一输出端；所述第一电阻一端电性连接至所述检测电阻与所述输出端之间；所述第二电阻一端电性连接至所述检测电阻与所述第一电阻之间。

较佳地，所述运算放大器的同相输入端电性连接至所述检测电阻与所述电源之间，所述运算放大器的反相输入端电性连接至所述第二电阻的另一端，所述运算放大器的输出端用于输出所述过流信号。

较佳地，所述电源稳压模块包括稳压二极管、功率管及第三电阻；所述稳压二极管一端电性连接至所述第一电阻的另一端，所述稳压二极管的另一端接地；所述功率管的第一端电性连接至所述第一电阻与所述稳压二极管之间，第二端电性连接至所述第二电阻，第二端通过所述第三电阻接地。

较佳地，所述稳压二极管的负极电性连接至所述第一电阻的另一端，所述稳压二极管的正极接地。

较佳地，所述稳压二极管为可控精密稳压源。

较佳地，所述功率管为三极管，所述功率管的第一端为基极，第二端为集电极，第三端为发射极。

较佳地，所述稳压二极管、所述功率管及所述第三电阻形成一个恒流源电路，具有恒定的电流；所述检测电阻、所述第一电阻、所述第二电阻及所述第三电阻均具有预定的电阻值，所述运算放大器的失调电压具有预定的电压值。

较佳地，所述电流检测比较电路根据所述恒定的电流的电流值、第二电阻的预定电阻值所述运算放大器的失调电压的预定电压值及检测电阻的预定电阻值计算所述输出电流的电流值。

较佳地，当所述电流检测比较电路判断所述输出电流的电流值小于所述预定值时，则所述运算放大器不会发生翻转；当所述电流检测比较电路判断所述输出电流的电流值大于所述预定值时，则所述运算放大器输出发生翻转，产生所述过流信号。

所述电流检测比较电路通过将检测电阻放置在正端采样形成高端检流电路，并通过设置所述恒流源电路使得不需较大的共模输入电压，有效地降低了成本。且所述电流检测比较电路的结构简单，容易实现且利于投入实际应用。

附图说明

图1为本实用新型的电流检测比较电路的较佳实施例的电路示意图。

主要元件符号说明

电流检测比较电路 100

电流检测比较模块 1

检测电阻 Rs

第一电阻 R1

第二电阻 R2

运算放大器 U11B

电源 VCC

输出端 output

电源稳压模块 2

稳压二极管 U7

功率管 Q1

第三电阻 R3

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当一个元件被称为“电性连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“电性连接”另一个元件，它可以是接触连接，例如，可以是导线连接的方式，也可以是非接触式连接，例如，可以是非接触式耦合的方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，本实用新型第一较佳实施方式提供一种电流检测比较电路100，包括一电流检测比较模块1及一电源稳压模块2。所述电流检测比较电路100用于检测输入或输出电流。

在至少一示例性的实施例中，所述电流检测比较模块1包括检测电阻Rs、第一电阻R1、第二电阻R2及运算放大器U11B。

所述检测电阻Rs一端电性连接至一电源VCC，另一端电性连接至一输出端output。所述第一电阻R1一端电性连接至所述检测电阻Rs与所述输出端output之间。所述第二电阻R2一端电性连接至所述检测电阻Rs与所述第一电阻R1之间。所述运算放大器U11B的同相输入端电性连接至所述检测电阻Rs与电源VCC之间，所述运算放大器U11B的反相输入端电性连接至所述第二电阻R2的另一端，所述运算放大器U11B的输出端用于输出一过流信号。

在至少一示例性的实施例中，所述电源稳压模块2包括稳压二极管U7、功率管Q1及第三电阻R3。

所述稳压二极管U7可以为但不限于为可控精密稳压源TL431，它的输出电压通过电阻可以任意地设置到从Vref(2.5V)到36V范围内的任何值。在至少一示例性的实施例中，所述稳压二极管U7可设置2.5V为基准源。所述稳压二极管U7一端电性连接至所述第一电阻R1的另一端，所述稳压二极管U7的另一端接地。较佳地，所述稳压二极管U7的负极电性连接至所述第一电阻R1的另一端，所述稳压二极管U7的正极接地。所述功率管Q1可以为但不限于为三极管。所述功率管Q1的第一端电性连接至所述第一电阻R1与所述稳压二极管U7之间，第二端电性连接至所述第二电阻R2，第二端通过所述第三电阻R3接地。较佳地，所述功率管Q1的第一端为基极，第二端为集电极，第三端为发射极。

在至少一示例性的实施例中，所述稳压二极管U7、所述功率管Q1及所述第三电阻R3形成一个恒流源电路，具有恒定的电流Is。则恒定的电流Is＝2.5V/R3。在至少一示例性的实施例中，设置所述第三电阻R3的电阻值为31千欧姆，则恒定的电流Is＝2.5V/31KΩ＝80μA(微安)。

在至少一示例性的实施例中，所述检测电阻Rs两端的电压压降等于第二电阻R2两端的电压压降与所述运算放大器U11B的失调电压Vos之和。所述检测电阻Rs两端的电压压降等于输出电流Iout与检测电阻Rs的电阻值的乘积。所述第二电阻R2两端的电压压降等于所述恒定的电流Is与第二电阻R2的电阻值的乘积。也即，Iout*Rs＝Is*R2+Vos。在至少一示例性的实施例中，设置所述第二电阻R2的电阻值为250欧姆，所述检测电阻Rs的电阻值为2毫欧，所述运算放大器U11B的失调电压Vos为0毫伏。则Iout＝(80μA*250Ω+0mV)/2mΩ＝8A(安培)。

在至少一示例性的实施例中，当输出电流Iout小于8A时，产生一个负的偏置电压，使得由所述运算放大器U11B组成的比较器电路不会发生翻转。当输出电流Iout超过8A时，所述运算放大器U11B输出会发生翻转，产生一个过流信号。

所述电流检测比较电路100通过将检测电阻Rs放置在正端采样形成高端检流电路，并通过设置所述恒流源电路使得不需较大的共模输入电压，有效地降低了成本。且所述电流检测比较电路100的结构简单，容易实现且利于投入实际应用。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本实用新型精神内做其它变化等用在本实用新型的设计，只要其不偏离本实用新型的技术效果均可。这些依据本实用新型精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电流检测比较电路，其特征在于：所述电流检测比较电路包括电流检测比较模块及电源稳压模块，所述电流检测比较模块包括检测电阻及运算放大器，所述检测电阻电性连接至电源及所述运算放大器的同相输入端，所述运算放大器的反相输入端连接至所述电源稳压模块，所述电源稳压模块提供恒定的电流，所述检测电阻用于检测输出电流，当所述电流检测比较电路判断输出电流超过一预定值，所述运算放大器输出一过流信号。

2.如权利要求1所述的电流检测比较电路，其特征在于：所述电流检测比较模块还包括第一电阻及第二电阻；所述检测电阻一端电性连接至一电源，另一端电性连接至一输出端；所述第一电阻一端电性连接至所述检测电阻与所述输出端之间；所述第二电阻一端电性连接至所述检测电阻与所述第一电阻之间。

3.如权利要求2所述的电流检测比较电路，其特征在于：所述运算放大器的同相输入端电性连接至所述检测电阻与所述电源之间，所述运算放大器的反相输入端电性连接至所述第二电阻的另一端，所述运算放大器的输出端用于输出所述过流信号。

4.如权利要求3所述的电流检测比较电路，其特征在于：所述电源稳压模块包括稳压二极管、功率管及第三电阻；所述稳压二极管一端电性连接至所述第一电阻的另一端，所述稳压二极管的另一端接地；所述功率管的第一端电性连接至所述第一电阻与所述稳压二极管之间，第二端电性连接至所述第二电阻，第二端通过所述第三电阻接地。

5.如权利要求4所述的电流检测比较电路，其特征在于：所述稳压二极管的负极电性连接至所述第一电阻的另一端，所述稳压二极管的正极接地。

6.如权利要求5所述的电流检测比较电路，其特征在于：所述稳压二极管为可控精密稳压源。

7.如权利要求5所述的电流检测比较电路，其特征在于：所述功率管为三极管，所述功率管的第一端为基极，第二端为集电极，第三端为发射极。

8.如权利要求7所述的电流检测比较电路，其特征在于：所述稳压二极管、所述功率管及所述第三电阻形成一个恒流源电路，具有恒定的电流；所述检测电阻、所述第一电阻、所述第二电阻及所述第三电阻均具有预定的电阻值，所述运算放大器的失调电压具有预定的电压值。

9.如权利要求8所述的电流检测比较电路，其特征在于：所述电流检测比较电路根据所述恒定的电流的电流值、第二电阻的预定电阻值所述运算放大器的失调电压的预定电压值及检测电阻的预定电阻值计算所述输出电流的电流值。

10.如权利要求9所述的电流检测比较电路，其特征在于：当所述电流检测比较电路判断所述输出电流的电流值小于所述预定值时，则所述运算放大器不会发生翻转；当所述电流检测比较电路判断所述输出电流的电流值大于所述预定值时，则所述运算放大器输出发生翻转，产生所述过流信号。