CN218567462U - 一种可以同时检测不同电流范围的检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种可以同时检测不同电流范围的检测电路，涉及电流检测技术领域，所述检测电路包括电流采样单元，运算放大单元以及MCU，所述电流采样单元和运算放大单元电连接，所述运算放大单元与MCU电连接；所述运算放大单元包括第一运放模块和第二运放模块，所述第一运放模块放大倍数为第二运放模块放大倍数的1/N。本实用新型可以采集交流、直流的电流大小，同时可以兼顾小电流时更高的电流采集精度和大电流时更大的电流采样范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及电流检测技术领域，特别是涉及一种可以同时检测不同电流范围的检测电路。
背景技术
在新能源行业，针对锂电池的电池管理系统是电池储能的核心装置，是确保电池安全可靠工作的保障，然而电池管理系统的主要功能之一就是针对电池充电和电池放电的电流检测，目前针对电流的检测电路均只能对一种特定电流范围的电池进行检测，当需要对不同电流范围的电池进行检测时，则需要选用不同的检测电路，因此检测电路的适用性较差，不能满足不同电流范围的检测需求。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种可以同时检测不同电流范围的检测电路，用于解决现有技术中电流检测电路存在的缺陷。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种可以同时检测不同电流范围的检测电路，所述检测电路包括电流采样单元，运算放大单元以及MCU，所述电流采样单元和运算放大单元电连接，所述运算放大单元与MCU电连接；所述运算放大单元包括第一运放模块和第二运放模块，所述第一运放模块放大倍数为第二运放模块放大倍数的1/N。
于本实用新型的一实施例中，所述电流采样单元包括并联设置的电流采样电阻R4、电流采样电阻R5、电流采样电阻R6、电流采样电阻R7、电流采样电阻R8和电流采样电阻R9。
于本实用新型的一实施例中，所述第一运放模块包括运算放大器U1、电容CP1、电容CP2和电阻R1；所述运算放大器U1的第8引脚和第1引脚与电流采样单元连接，所述运算放大器U1的第7引脚和第3引脚经过电容CP2接地，所述运算放大器U1的第2引脚直接接地，所述运算放大器U1的第6引脚直接与电源VCC连接，并且经过电容CP1接地，所述运算放大器U1的第5引脚经过电阻R1与MCU连接。
于本实用新型的一实施例中，所述第二运放模块包括运算放大器U2、电容CP3、电容CP4和电阻R10；所述运算放大器U2的第8引脚和第1引脚与电流采样单元连接，所述运算放大器U2的第7引脚和第3引脚经过电容CP4接地，所述运算放大器U2的第2引脚直接接地，所述运算放大器U2的第6引脚直接与电源VCC连接，并且经过电容CP3接地，所述运算放大器U2的第5引脚经过电阻R10与MCU连接。
于本实用新型的一实施例中，所述MCU自带模数转换器。
如上所述，本实用新型的一种可以同时检测不同电流范围的检测电路，具有以下有益效果：本实用新型可以采集交流、直流的电流大小，同时可以兼顾小电流时更高的电流采集精度和大电流时更大的电流采样范围。
附图说明
图1显示为本实用新型实施例中公开的可以同时检测不同电流范围的检测电路的电路示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本实用新型提供一种可以同时检测不同电流范围的检测电路，所述检测电路包括电流采样单元，运算放大单元以及MCU，所述电流采样单元和运算放大单元电连接，所述运算放大单元与MCU电连接；所述运算放大单元包括第一运放模块和第二运放模块，所述第一运放模块放大倍数为第二运放模块放大倍数的1/3(或其他倍数)，其中，所述MCU自带模数转换器。
具体的，所述电流采样单元包括并联设置的电流采样电阻R4、电流采样电阻R5、电流采样电阻R6、电流采样电阻R7、电流采样电阻R8和电流采样电阻R9。
所述第一运放模块包括运算放大器U1、电容CP1、电容CP2和电阻R1；所述运算放大器U1的第8引脚和第1引脚与电流采样单元连接，所述运算放大器U1的第7引脚和第3引脚经过电容CP2接地，所述运算放大器U1的第2引脚直接接地，所述运算放大器U1的第6引脚直接与电源VCC连接，并且经过电容CP1接地，所述运算放大器U1的第5引脚经过电阻R1与MCU连接；其中，运算放大器U1和运算放大器U2的型号可以为AD841*或INA199A*，MCU的型号可以为STM103****(其中，*表示任意数字或者字母)。
具体的，所述第二运放模块包括运算放大器U2、电容CP3、电容CP4和电阻R10；所述运算放大器U2的第8引脚和第1引脚与电流采样单元连接，所述运算放大器U2的第7引脚和第3引脚经过电容CP4接地，所述运算放大器U2的第2引脚直接接地，所述运算放大器U2的第6引脚直接与电源VCC连接，并且经过电容CP3接地，所述运算放大器U2的第5引脚经过电阻R10与MCU连接。
本实用新型中，首先通过并联设置电流采样电阻R4、电流采样电阻R5、电流采样电阻R6、电流采样电阻R7、电流采样电阻R8和电流采样电阻R9对CD_1和B1之间的电流进行采样，转化为相应的电压；然后通过运算放大器U1和运算放大器U2分别对电压进行放大处理；最后通过MCU同时对运算放大器U1和运算放大器U2输出电压进行模数转换和处理，获取CD_1和B1之间的电流大小，请参阅图1。
由于运算放大器U1和运算放大器U2第6引脚(基准端)的电压为外置的电源VCC，因此，在电流从CD_1流向B1时，运算放大器U1和运算放大器U2第5引脚输出电压为VREF到电源电压VCC；在电流从B1流向CD_1时，运算放大器U1和运算放大器U2第5引脚输出电压为VREF到0，因此可以采集CD_1和B1之间的双向电流，即可以采集交流和直流。
由于运算放大器U2放大倍数是运算放大器U1放大倍数的3倍(或者其他倍数)，所以在同样电流范围内，运算放大器U2输出电压幅度是运算放大器U1输出电压幅度的3倍(或者其他倍数)，因此电流检测精度更高。
由于运算放大器U1放大倍数是运算放大器U2放大倍数的1/3(或其他倍数)，所以在同样电压范围内，运算放大器U1电流采样范围是运算放大器U2电流采样范围的3倍(或其他倍数)，因此可以实现更大范围电流的采样检测。
综上所述，由于运算放大器U1和运算放大器U2输出电压同时被MCU转换和处理，因此可以兼顾小电流时更高的电流采集精度和大电流时更大的电流采样范围。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种可以同时检测不同电流范围的检测电路，其特征在于：所述检测电路包括电流采样单元，运算放大单元以及MCU，所述电流采样单元和运算放大单元电连接，所述运算放大单元与MCU电连接；所述运算放大单元包括第一运放模块和第二运放模块，所述第一运放模块放大倍数为第二运放模块放大倍数的1/N。
2.根据权利要求1所述的一种可以同时检测不同电流范围的检测电路，其特征在于：所述电流采样单元包括并联设置的电流采样电阻R4、电流采样电阻R5、电流采样电阻R6、电流采样电阻R7、电流采样电阻R8和电流采样电阻R9。
3.根据权利要求1所述的一种可以同时检测不同电流范围的检测电路，其特征在于：所述第一运放模块包括运算放大器U1、电容CP1、电容CP2和电阻R1；所述运算放大器U1的第8引脚和第1引脚与电流采样单元连接，所述运算放大器U1的第7引脚和第3引脚经过电容CP2接地，所述运算放大器U1的第2引脚直接接地，所述运算放大器U1的第6引脚直接与电源VCC连接，并且经过电容CP1接地，所述运算放大器U1的第5引脚经过电阻R1与MCU连接。
4.根据权利要求1所述的一种可以同时检测不同电流范围的检测电路，其特征在于：所述第二运放模块包括运算放大器U2、电容CP3、电容CP4和电阻R10；所述运算放大器U2的第8引脚和第1引脚与电流采样单元连接，所述运算放大器U2的第7引脚和第3引脚经过电容CP4接地，所述运算放大器U2的第2引脚直接接地，所述运算放大器U2的第6引脚直接与电源VCC连接，并且经过电容CP3接地，所述运算放大器U2的第5引脚经过电阻R10与MCU连接。
5.根据权利要求1所述的一种可以同时检测不同电流范围的检测电路，其特征在于：所述MCU自带模数转换器。
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