CN210803575U - 一种高边过流检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高边过流检测电路，包括供电单元，用于对电流迟滞比较器单元提供电源；电流迟滞比较器单元，用于连接在负载与电源电压之间且比较负载电流与设定值后反转输出高低电平；电平转换单元，用于对电流迟滞比较器单元输出的高电平转换成逻辑电平。本实用新型采用电流迟滞比较器单元、电平转换单元和单片机实现过流检测，其中电流迟滞比较器单元、电平转换单元中采用比较器、三极管、电阻等搭建，电路简单、成本低、响应快，从而克服了现有高端电流采样电路的成本较高的缺点。
Description
技术领域
本实用新型涉及过流检测技术领域，具体涉及一种高边过流检测电路。
背景技术
过流检测首先是需要检测电流的大小，然后与参考值比较输出过流状态信号。电流的检测主要有两种基本的方案，一种是测量电流流过的导体周围的磁场，另一种是在电流路径中插入一个小电阻（分流器），然后测量电阻上的压差。电阻方案有低边电流检测和高边电流检测，低边方案是电阻放在负载和电路地之间，电阻上形成的压降可以用简单的运放进行放大；高边电流检测指的是将检测电阻放在电源电压和负载之间的高位，低边检测方案的优势是简单和低成本，然而，许多应用不能容忍由于检测电阻引入的地线干扰，特别是较高的负载电流（如电池管理系统的电流可达上百安培）会使问题更加严重，严重影响系统的其它电路工作，如通信电路等，高边电流检测则消除了低边检测方案中产生的地线干扰问题，但是高边电流检测要求检测放大器处理接近电源电压的共模电压，这种共模电压值范围很宽，如电池管理系统可达百伏以上，因此，对于必须选用高共模电压的放大器，这种放大器价格昂贵，成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高边过流检测电路。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高边过流检测电路，包括：
供电单元，用于对电流迟滞比较器单元提供电源；
电流迟滞比较器单元，用于连接在负载与电源电压之间且比较负载电流与设定值后反转输出高低电平；
电平转换单元，用于对电流迟滞比较器单元输出的高电平转换成逻辑电平。
优选的，所述电流迟滞比较器单元包括电压比较器、电阻R4和R5，所述电压比较器的反相输入端通过电阻R4接入供电单元负端，电压比较器的同相输入端通过电阻R5接电压比较器的输出端。
优选的，所述电平转换单元包括三极管T1、T2，电阻R7、R8、R9、R10、R11和R12，所述三极管T1的基极通过电阻R7与电压比较器的输出端连接，三极管T1的发射极与基极之间通过电阻R8连接，三极管T1的集电极通过电阻R9接地，三极管T1的集电极通过电阻R10与三极管T2的基极连接，三极管T2的基极通过电阻R11与三极管T2的发射极连接后接地，三极管T2的集电极通过电阻R12。
优选的，所述供电单元包括稳压二极管和电阻R6，所述稳压二极管的阴极接电源正极，稳压二极管的阳极通过电阻R6接地。
由上述技术方案可知，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型采用电流迟滞比较器单元、电平转换单元和单片机实现过流检测，其中电流迟滞比较器单元、电平转换单元中采用比较器、三极管、电阻等搭建，电路简单、成本低、响应快，从而克服了现有高端电流采样电路的成本较高的缺点。
附图说明
图1为本实用新型电路结构示意图；
图2为本实用新型供电单元电路结构示意图。
图中：1、供电单元；2、电流迟滞比较器单元；3、电平转换单元。
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。
请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种高边过流检测电路，包括供电单元1、电流迟滞比较器单元2和电平转换单元3，供电单元包括稳压二极管和电阻R6，所述稳压二极管的阴极接电源正极，稳压二极管的阳极通过电阻R6接地，这样在稳压二极管的两端得到一个浮空电源，这个电源为比较器提供工作电源；
电流迟滞比较器单元包括电压比较器、电阻R2、R3、R4和R5，所述电压比较器的反相输入端通过电阻R4接入供电单元负端，以及电压比较器的2端口接入供电单元负端，电压比较器的5端口接入供电单元正端，电容C1接电压比较器的5端口与供电单元正端之间后接地，电压比较器的同相输入端通过电阻R5接电压比较器的输出端，电压比较器的型号为LMC7211。
电平转换单元包括三极管T1、T2，电阻R7、R8、R9、R10、R11和R12，所述三极管T1的基极通过电阻R7与电压比较器的输出端连接，三极管T1的发射极与基极之间通过电阻R8连接后接电源，三极管T1的集电极通过电阻R9接地，三极管T1的集电极通过电阻R10与三极管T2的基极连接，三极管T2的基极通过电阻R11与三极管T2的发射极连接后接地，三极管T2的集电极接入单片机后通过电阻R12接单片机体统的供电电压，三极管T1的型号为PMBT2907A，三极管T2的型号为MMBT4401。
工作过程：
电源电压和负载之间连接有采用电阻R1，将本实用新型的过流检测电路分别接入R1的两端，不考虑迟滞电压值，当负载电流增大时，流过R1的电流也增大，由于电阻R1接电源电压正极一端的电压Vc+不变，则电阻R1接电源电压负极一端的电压Vc-减小，电压比较器U1同相输入端电压减小，将电压比较器同相输入端的电压与设定值进行比较，若小于设定值，则电压比较器由高电平反转为低电平，单片机计算出电压比较器的反向输入端的电压V-，再通过电压V-计算出电阻R1接电源电压负极一端的电压Vc-，最后计算出电压比较器反转后的负载电流，若大于设定值，则电压比较器由低电平反转为高电平，通过三极管T1将接收到高电平转换为0V低电平和高电平，三极管T1输出的高电平通过三极管T2转换为0V低电平和逻辑一致的5V逻辑电平，输出逻辑电平至单片机，单片机计算出电压比较器的反向输入端的电压V-，再通过电压V-计算出电阻R1接电源电压负极一端的电压Vc-，最后计算出电压比较器反转后的负载电流；
当负载电流减小时，流过R1的电流也减小，由于电阻R1接电源电压正极一端的电压Vc+不变，则电阻R1接电源电压负极一端的电压Vc-增大，电压比较器U1同相输入端电压增大，将电压比较器同相输入端的电压与设定值进行比较，若小于设定值，则电压比较器由高电平反转为低电平，单片机计算出电压比较器的反向输入端的电压V-，再通过电压V-计算出电阻R1接电源电压负极一端的电压Vc-，最后计算出电压比较器反转后的负载电流，若大于设定值，则电压比较器由低电平反转为高电平，通过三极管T1将接收到高电平转换为0V低电平和高电平，三极管T1输出的高电平通过三极管T2转换为0V低电平和逻辑一致的5V逻辑电平，输出逻辑电平至单片机，单片机计算出电压比较器的反向输入端的电压V-，再通过电压V-计算出电阻R1接电源电压负极一端的电压Vc-，最后计算出电压比较器反转后的负载电流。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种高边过流检测电路，其特征在于，包括：
供电单元，用于对电流迟滞比较器单元提供电源；
电流迟滞比较器单元，用于连接在负载与电源电压之间且比较负载电流与设定值后反转输出高低电平；
电平转换单元，用于对电流迟滞比较器单元输出的高电平转换成逻辑电平。
2.根据权利要求1所述的一种高边过流检测电路，其特征在于：所述电流迟滞比较器单元包括电压比较器、电阻R4和R5，所述电压比较器的反相输入端通过电阻R4接入供电单元负端，电压比较器的同相输入端通过电阻R5接电压比较器的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种高边过流检测电路，其特征在于：所述电平转换单元包括三极管T1、T2，电阻R7、R8、R9、R10、R11和R12，所述三极管T1的基极通过电阻R7与电压比较器的输出端连接，三极管T1的发射极与基极之间通过电阻R8连接，三极管T1的集电极通过电阻R9接地，三极管T1的集电极通过电阻R10与三极管T2的基极连接，三极管T2的基极通过电阻R11与三极管T2的发射极连接后接地，三极管T2的集电极通过电阻R12。
4.根据权利要求1所述的一种高边过流检测电路，其特征在于：所述供电单元包括稳压二极管和电阻R6，所述稳压二极管的阴极接电源正极，稳压二极管的阳极通过电阻R6接地。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921411237.3U CN210803575U (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一种高边过流检测电路 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201921411237.3U CN210803575U (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一种高边过流检测电路 |
Publications (1)
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| CN210803575U true CN210803575U (zh) | 2020-06-19 |
Family
ID=71231594
Family Applications (1)
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| CN201921411237.3U Active CN210803575U (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一种高边过流检测电路 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN210803575U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110456141A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-15 | 安徽贵博新能科技有限公司 | 一种高边过流检测电路及其方法 |
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2019
- 2019-08-28 CN CN201921411237.3U patent/CN210803575U/zh active Active
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| CN110456141A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-15 | 安徽贵博新能科技有限公司 | 一种高边过流检测电路及其方法 |
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