CN217954543U - 检测产品静态电流损耗的检测电路及检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型描述一种检测产品静态电流损耗的检测电路及检测装置，该检测电路包括MCU、霍尔线性芯片、第一运算放大器和第二运算放大器，所述霍尔线性芯片的电源端接直流电源，所述霍尔线性芯片的接地端端接地，所述霍尔线性芯片的输出端分别连接所述MCU的PA2引脚、所述第一运算放大器的同向端以及所述第二运算放大器的反向端，所述第一运算放大器的反向端、所述第二运算放大器的正向端、所述MCU的PA4引脚互连，所述第一运算放大器的输出端与所述MCU的PA5引脚互连，所述第二运算放大器的输出端与所述MCU的PA7引脚连接。由此，通过该检测电路及检测装置，能够方便从产品外部检测产品是否存在电流损耗问题。
Description
技术领域
本实用新型大体涉及一种检测产品静态电流损耗的检测电路及检测装置。
背景技术
现有一些电子产品通常会内置电池作为供电电源，而且电池通常会与产品焊接在一起进行使用。而电池与电子产品焊接在一起之后通常会形成一个“黑盒子”，导致很难从外部检测产品内的功耗异常或电流损耗等问题。
实用新型内容
本实用新型有鉴于上述现有的状况，其目的在于提供一种能够从产品外部检测产品静态电流损耗的检测电路。
为此，本实用新型第一方面提供了一种检测产品静态电流损耗的检测电路，其包括MCU、霍尔线性芯片、第一运算放大器和第二运算放大器，所述霍尔线性芯片的电源端接直流电源，所述霍尔线性芯片的接地端接地，所述霍尔线性芯片的输出端分别连接所述MCU的PA2引脚、所述第一运算放大器的同向端以及所述第二运算放大器的反向端，所述第一运算放大器的反向端、所述第二运算放大器的正向端、所述MCU的PA4引脚互连，所述第一运算放大器的输出端与所述MCU的PA5引脚互连，所述第二运算放大器的输出端与所述MCU的PA7引脚连接。
在本实用新型第一方面中，当被测试产品内部存在漏电情况时，电流会在产品内部流动进而在产品周围形成弱磁场，通过霍尔线性芯片能够检测到该弱磁场的N极或S极的磁场强度并转换为电压输出至第一运算放大器、第二运算放大器或MCU。具体的，在检测前MCU会从PA2引脚接收霍尔线性芯片的输出电压并进行存储，并通过PA4引脚模拟输出该电压至第一运算放大器的反向端和第二运算放大器的正向端，结合霍尔线性芯片的特性和运算放大器的比较放大，MCU可以在PA5引脚接收第一运算放大器的输出结果并在PA7引脚进行识别，或MCU可以在PA7引脚接收第二运算放大器的输出结果并在PA5引脚进行识别，以此判断产品内部是否存在漏电现象。由此，通过该检测电路，能够方便的从产品外部检测产品内的电流损耗问题。
另外，在本实用新型第一方面所涉及的检测产品静态电流损耗的检测电路中，可选地，还包括连接在所述第一运算放大器的电源端的第一滤波元件、以及连接在所述第一运算放大器的输出端和所述MCU的PA5引脚之间的第一滤波电路。由此，第一滤波元件能够方便对第一运算放大器的电源输入进行滤波，第一滤波电路能够方便对第一运算放大器的输出进行滤波。
另外，在本实用新型第一方面所涉及的检测产品静态电流损耗的检测电路中，可选地，所述第一滤波元件为第一电容，所述第一滤波电路包括第二电容和第一电阻；所述第一电容的一端与所述第一运算放大器的电源端连接并接所述直流电源，所述第一电容的另一端接地，所述第一电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一电阻的另一端、所述第二电容的一端、所述MCU的PA5引脚互连，所述第二电容的另一端、所述第一运算放大器的接地端、所述第一运算放大器的参考端互连并接地。由此，能够通过第一电容对第一运算放大器的电源输入进行滤波，能够通过第一电阻和第二电容对第一运算放大器的输出进行滤波。
另外，在本实用新型第一方面所涉及的检测产品静态电流损耗的检测电路中，可选地，还包括连接在所述第二运算放大器的电源端的第二滤波元件、以及连接在所述第二运算放大器的输出端和所述MCU的PA7引脚之间的第二滤波电路。由此，第二滤波元件能够方便对第二运算放大器的电源输入进行滤波，第二滤波电路能够方便对第二运算放大器的输出进行滤波。
另外，在本实用新型第一方面所涉及的检测产品静态电流损耗的检测电路中，可选地，所述第二滤波元件为第三电容，所述第二滤波电路包括第四电容和第二电阻；所述第三电容的一端与所述第二运算放大器的电源端连接并接所述直流电源，所述第三电容的另一端接地，所述第二电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二电阻的另一端、所述第四电容的一端、所述MCU的PA7引脚互连，所述第四电容的另一端、所述第二运算放大器的接地端、所述第二运算放大器的参考端互连并接地。由此，能够通过第三电容对第二运算放大器的电源输入进行滤波，能够通过第二电阻和第四电容对第一运算放大器的输出进行滤波。
另外，在本实用新型第一方面所涉及的检测产品静态电流损耗的检测电路中，可选地，所述MCU内置ARM处理器。
另外，在本实用新型第一方面所涉及的检测产品静态电流损耗的检测电路中，可选地，所述MCU的型号为GD32F350CBT6。
另外，在本实用新型第一方面所涉及的检测产品静态电流损耗的检测电路中，可选地，所述直流电源为5V。
本实用新型第二方面提供了一种检测产品静态电流损耗的检测装置，其由上述的检测电路构成。
另外，在本实用新型第二方面所涉及的检测产品静态电流损耗的检测装置中，可选地，所述产品为电子雾化装置，所述检测装置以所述霍尔线性芯片所在的一端作为探测端从所述电子雾化装置外部检测其内部静态电流损耗。由此，能够方便从电子雾化装置外部检测其内部的静态电流损耗。
在本实用新型中，当被测试产品内部存在电流损耗时，电流会在产品内部流动进而在产品周围形成弱磁场，通过霍尔线性芯片能够检测到该弱磁场的N极或S极的磁场强度并转换为电压输出至第一运算放大器、第二运算放大器或MCU。具体的，在检测前MCU会从PA2引脚接收霍尔线性芯片的输出电压并进行存储，并通过PA4引脚模拟输出该电压至第一运算放大器的反向端和第二运算放大器的正向端，结合霍尔线性芯片的特性和运算放大器的比较放大，MCU可以在PA5引脚接收第一运算放大器的输出结果并在PA7引脚进行识别，或MCU可以在PA7引脚接收第二运算放大器的输出结果并在PA5引脚进行识别，以此判断产品内部是否存在电流损耗现象。由此，通过该检测电路，能够方便的从产品外部检测产品内的静态电流损耗问题，当该检测电路应用于检测装置检测电子雾化装置等产品时，能够方便从电子雾化装置外部检测其内部的静态电流损耗问题。
附图说明
现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本实用新型的实施例，其中：
图1是示出了本实用新型所涉及的检测电路的一个示例的电路结构示意图。
图2是示出了本实用新型所涉及的检测电路的另一个示例的电路结构示意图。
图3是示出了本实用新型所涉及的霍尔磁场与电压的关系图。
具体实施方式
以下，参考附图，详细地说明本实用新型的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。
图1是示出了本实用新型所涉及的检测电路的一个示例的电路结构示意图。图2是示出了本实用新型所涉及的检测电路的另一个示例的电路结构示意图。图3是示出了本实用新型所涉及的霍尔磁场与电压的关系图。
参照图1至图3，本实用新型涉及的检测产品静态电流损耗的检测电路(以下有时简称为检测电路)可以在内置有不可拆卸电池的电子雾化装置等产品的外部检测其内部的电流损耗情况。该检测电路可以包括MCU(U4)、霍尔线性芯片U1、第一运算放大器U2和第二运算放大器U3。霍尔线性芯片U1的电源端接直流电源，霍尔线性芯片U1的接地端端接地，霍尔线性芯片U1的输出端分别连接MCU(U4)的PA2引脚、第一运算放大器U2的同向端以及第二运算放大器U3的反向端，第一运算放大器U2的反向端、第二运算放大器U3的正向端、MCU的PA4引脚互连，第一运算放大器U2的输出端与MCU(U2)的PA5引脚互连，第二运算放大器U3的输出端与MCU的PA7引脚连接。
在本实用新型中，当被测试产品内部存在电流损耗情况时，电流会在产品内部流动进而在产品周围形成一个弱磁场，通过霍尔线性芯片U1能够检测到该弱磁场的N极或S极的磁场强度并转换为电压输出至第一运算放大器U2、第二运算放大器U3或MCU(U4)。具体的，在检测前MCU(U4)会从其PA2引脚接收霍尔线性芯片U1的输出电压并进行存储，并通过PA4引脚模拟输出该电压至第一运算放大器U2的反向端和第二运算放大器U3的正向端，结合霍尔线性芯片U1的特性和运算放大器(第一运算放大器U2和第二运算放大器U3)的比较放大，MCU(U4)可以在其PA5引脚接收第一运算放大器U2的输出结果并在其PA7引脚进行识别，或，MCU(U4)可以在其PA7引脚接收第二运算放大器U3的输出结果并在其PA5引脚进行识别，以此判断产品内部是否存在静态电流损耗现象。由此，通过该检测电路，能够方便的从产品外部检测产品内的静态电流损耗问题。
在本实施方式中，直流电源可以为直流5V电源。
参照图3，以直流5V电源为例进行示例性说明，霍尔器件的中间电压为2.5V，第一运算放大器U2和第二运算放大器U3的固定增益可以为50倍，磁场的磁场强度范围可以为-600—600，-600到0之间的磁场强度范围可以为S极，0到600之间的磁场强度范围可以为N极，本实用新型的检测过程可以如下：
在检测前，因霍尔器件的特性，其中间电压(2.5V)会有轻微浮动，所以在检测前通过MCU的PA2引脚检测线性霍尔传感器U1输出的电压(比如2.45V)，然后将该数据进行存储，通过其PA5引脚模拟出该电压至第一运算放大器U2的反相端与第二运算放大器U3的同相端，以充当第二运算放大器U3的基准电压；
在检测产品静态电流损耗时，若存在电流损耗情况，当检测的一端为磁场N极，霍尔线性芯片U1的输出为2.4V，通过U3的比较放大，U3输出V＝(2.45-2.4)*50＝2.5V，MCU通过其PA5引脚识别到该电压，则判断被测产品存在电流损耗；同理，当检测的一端为磁场S极，U1输出2.5V，通过U2的比较放大，U2的输出V＝(2.5-2.45)*50＝2.5V，MCU通过其PA7引脚识别到该电压，则判断被测产品存在电流损耗。
在一些示例中，该检测电路还可以包括连接在第一运算放大器U2的电源端的第一滤波元件、以及连接在第一运算放大器的输出端和MCU的PA5引脚之间的第一滤波电路。
在一些示例中，该检测电路还可以包括连接在第二运算放大器U3的电源端的第二滤波元件、以及连接在第二运算放大器的输出端和MCU的PA7引脚之间的第二滤波电路。
在本实施方式中，参照图2，第一滤波元件可以为第一电容C1，第一滤波电路可以包括第二电容C2和第一电阻R1；第一电容C1的一端与第一运算放大器U2的电源端连接并接直流电源，第一电容C1的另一端接地，第一电阻R1的一端与第一运算放大器U2的输出端连接，第一电阻R1的另一端、第二电容C2的一端、MCU(U4)的PA5引脚互连，第二电容C2的另一端、第一运算放大器U2的接地端、第一运算放大器U2的参考端互连并接地。
在本实施方式中，第二滤波元件可以为第三电容C3，第二滤波电路可以包括第四电容C4和第二电阻R2；第三电容C3的一端与第二运算放大器U3的电源端连接并接直流电源，第三电容C3的另一端接地，第二电阻R2的一端与第二运算放大器U3的输出端连接，第二电阻R2的另一端、第四电容C4的一端、MCU(U4)的PA7引脚互连，第四电容C4的另一端、第二运算放大器U3的接地端、第二运算放大器U3的参考端互连并接地。
在这种情况下，第一电阻R1和第二电容C2形成滤波电路能够方便对第一运算放大器U2的输出进行滤波，第二电阻R2和第四电容C4形成滤波电路能够方便对第二运算放大器U3的输出进行滤波，第一电容C1和第二电容C2作为滤波电容能够方便对第一运算放大器U2的电源输入和第二运算放大器U3的电源输入进行滤波。
在本实施方式中，MCU可以内置ARM处理器。
在一些示例中，MCU的型号可以为GD32F350CBT6。
在一些示例中，霍尔线性芯片U1的型号可以为HX6639ISO-D。
本实用新型还提供了一种检测产品是否漏电的检测装置，其可以由上述的检测电路构成，被检测的产品例如可以为电子雾化装置，该检测装置可以以霍尔线性芯片所在的一端作为探测端从电子雾化装置外部检测其内部的静态电流损耗。
在本实用新型中，当被测试产品内部存在电流损耗情况时，电流会在产品内部流动进而在产品周围形成一个弱磁场，通过霍尔线性芯片U1能够检测到该弱磁场的N极或S极的磁场强度并转换为电压输出至第一运算放大器U2、第二运算放大器U3或MCU(U4)。具体的，在检测前MCU(U4)会从其PA2引脚接收霍尔线性芯片U1的输出电压并进行存储，并通过PA4引脚模拟输出该电压至第一运算放大器U2的反向端和第二运算放大器U3的正向端，结合霍尔线性芯片U1的特性和运算放大器(第一运算放大器U2和第二运算放大器U3)的比较放大，MCU(U4)可以在其PA5引脚接收第一运算放大器U2的输出结果并在其PA7引脚进行识别，或，MCU(U4)可以在其PA7引脚接收第二运算放大器U3的输出结果并在其PA5引脚进行识别，以此判断产品内部是否存在电流损耗现象。由此，通过该检测电路，能够方便的从产品外部检测产品内的电流损耗问题。
需要进行说明的是，本实用新型MCU为常规芯片，其内置的ARM也为常规的处理器，本实施方式中MCU的存储和模拟输出为该类芯片的通用功能，本实用新型不涉及对MCU等芯片程序上的改进。
虽然以上结合附图和实施例对本实用新型进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本实用新型。本领域技术人员在不偏离本实用新型的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本实用新型进行变形和变化，这些变形和变化均落入本实用新型的范围内。
Claims (10)
1.一种检测产品静态电流损耗的检测电路，其特征在于，包括MCU、霍尔线性芯片、第一运算放大器和第二运算放大器，所述霍尔线性芯片的电源端接直流电源，所述霍尔线性芯片的接地端端接地，所述霍尔线性芯片的输出端分别连接所述MCU的PA2引脚、所述第一运算放大器的同向端以及所述第二运算放大器的反向端，所述第一运算放大器的反向端、所述第二运算放大器的正向端、所述MCU的PA4引脚互连，所述第一运算放大器的输出端与所述MCU的PA5引脚互连，所述第二运算放大器的输出端与所述MCU的PA7引脚连接。
2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，
还包括连接在所述第一运算放大器的电源端的第一滤波元件、以及连接在所述第一运算放大器的输出端和所述MCU的PA5引脚之间的第一滤波电路。
3.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，
所述第一滤波元件为第一电容，所述第一滤波电路包括第二电容和第一电阻；
所述第一电容的一端与所述第一运算放大器的电源端连接并接所述直流电源，所述第一电容的另一端接地，所述第一电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一电阻的另一端、所述第二电容的一端、所述MCU的PA5引脚互连，所述第二电容的另一端、所述第一运算放大器的接地端、所述第一运算放大器的参考端互连并接地。
4.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，
还包括连接在所述第二运算放大器的电源端的第二滤波元件、以及连接在所述第二运算放大器的输出端和所述MCU的PA7引脚之间的第二滤波电路。
5.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，
所述第二滤波元件为第三电容，所述第二滤波电路包括第四电容和第二电阻；
所述第三电容的一端与所述第二运算放大器的电源端连接并接所述直流电源，所述第三电容的另一端接地，所述第二电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二电阻的另一端、所述第四电容的一端、所述MCU的PA7引脚互连，所述第四电容的另一端、所述第二运算放大器的接地端、所述第二运算放大器的参考端互连并接地。
6.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，
所述MCU内置ARM处理器。
7.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，
所述MCU的型号为GD32F350CBT6。
8.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，
所述直流电源为5V。
9.一种检测产品静态电流损耗的检测装置，其特征在于，
由权利要求1-8任意一种所述的检测电路组成。
10.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，
所述产品为电子雾化装置，所述检测装置以所述霍尔线性芯片所在的一端作为探测端从所述电子雾化装置外部检测其内部的静态电流损耗。
Priority Applications (1)
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| CN202221386010.XU CN217954543U (zh) | 2022-06-02 | 2022-06-02 | 检测产品静态电流损耗的检测电路及检测装置 |
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| CN217954543U true CN217954543U (zh) | 2022-12-02 |
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Family Applications (1)
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| CN202221386010.XU Active CN217954543U (zh) | 2022-06-02 | 2022-06-02 | 检测产品静态电流损耗的检测电路及检测装置 |
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