CN220730305U - 一种电流采集电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及UPS电源技术领域，具体的是一种电流采集电路，本实用新型包括IFB母线地电流采集组件和运算放大器，所述IFB母线地电流采集组件和运算放大器的同向输入端电性连接，运算放大器的反向输入端接地，运算放大器和接地之间设置有第一电阻，运算放大器的反向输入端和输出端之间连接有第二电阻，运算放大器的输出端和外部的电流信号检测端连接，通过由运算放大器、第一电阻、第二电阻处形成的同向放大电路，对IFB母线地电流采集组件的微小信号进行放大，能够更加精确的对电流信号进行采集，并且利用第一比较器和第二比较器处的比较电路同时实现过载保护和短路保护，为电路提供安全保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及UPS电源技术领域，具体的是一种电流采集电路。
背景技术
UPS即不间断电源，是一种含有储能装置的不间断电源，主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的电源。
UPS电源可以通过逆变器将直流电变为交流电，再通过继电器进行切换，保证电器的正常工作，如专利申请号“CN201922488994.7”中提出的UPS电源，包括电压输出端、第一继电器、逆变器、第二继电器、第三继电器、型电路结构较为简单，成本较低、方便维护。
但是现有技术的UPS电源，需要对电流进行采集，并根据电流采集结果判断是否徐亚控制继电器进行电路切换，对电流采集时，主要依靠单片机对电流进行采集，而单片机直接输出的采集信号较为微小，对UPS电源的电流进行采集时会出现电流采集精度不足的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电流采集电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
一种电流采集电路，包括IFB母线地电流采集组件和运算放大器，所述IFB母线地电流采集组件和运算放大器的同向输入端电性连接，运算放大器的反向输入端接地，运算放大器和接地之间设置有第一电阻，运算放大器的反向输入端和输出端之间连接有第二电阻，运算放大器的输出端和外部的电流信号检测端连接。
一种电流采集电路，还包括第一5V电源和第一比较器，第一5V电源和第一比较器的同向输入端电性连接，IFB母线地电流采集组件和第一比较器的反向输入端电性连接，第一比较器的输出端连接有第一三极管，且第一比较器的输出端和第一三极管的基极连接，第一5V电源和第一三极管的发射极连接，第一三极管的集电极和单片机的ICFBI引脚连接。
优选的，所述5V电源上串接有第三电阻和第四电阻，第三电阻设置于第一5V电源和第一比较器的同向输入端之间。
优选的，所述第一三极管的集电极接地，第一三极管的集电极和接地之间设置有稳压二极管。
优选的，一种电流采集电路，还包括第二比较器和第二5V电源，IFB母线地电流采集组件和第二比较器的同向输入端电性连接，第一5V电源和第二比较器的反向输入端电性连接。
优选的，所述第二比较器的输出端连接有第二三极管，第二三极管的基极和第二比较器的输出端连接，第二5V电源和第二三极管的集电极连接，第二三极管的发射极接地，第二5V电源和单片机的SD引脚连接。
本实用新型的有益效果：
通过由运算放大器、第一电阻、第二电阻处形成的同向放大电路，对IFB母线地电流采集组件的微小信号进行放大，能够更加精确的对电流信号进行采集，并且利用第一比较器和第二比较器处的比较电路同时实现过载保护和短路保护，为电路提供安全保护。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是本实用新型整体结构示意图；
图2是电流采集电路应用示意图。
图中附图标记如下：
1、IFB母线地电流采集组件，2、运算放大器，3、第一5V电源，4、第一比较器，5、第一三极管，6、稳压二极管，7、第二比较器，8、第二5V电源，9、第二三极管，39、第四电阻，42、第三电阻，51、第二电阻，53、第一电阻。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
一种电流采集电路，包括IFB母线地电流采集组件1和运算放大器2，所述IFB母线地电流采集组件1和运算放大器2的同向输入端电性连接，运算放大器2的反向输入端接地，运算放大器2和接地之间设置有第一电阻53，运算放大器2的反向输入端和输出端之间连接有第二电阻51，运算放大器2的输出端和外部的电流信号检测端连接。
如图1，运算放大器2、第一电阻53、第二电阻51处形成同向放大电路，对IFB母线地电流采集组件1的电压进行放大，运算放大器2正向输入端电压为V5，反向输入端电压为V6，输出端电压为V7，V7＝(R51/R53+1)V5，放大倍数为(R51/R53+1)，IFB母线地电流采集组件1的电流值为，输出端电压除以放大倍数，再比上同向输入端处电阻的阻值，运算放大器2的输出端和外部的电流信号检测端(POWER-SAMP)连接，以实现电流信号检测。
一种电流采集电路，还包括第一5V电源3和第一比较器4，第一5V电源3和第一比较器4的同向输入端电性连接，IFB母线地电流采集组件1和第一比较器4的反向输入端电性连接，第一比较器4的输出端连接有第一三极管5，且第一比较器4的输出端和第一三极管5的基极连接，第一5V电源3和第一三极管5的发射极连接，第一三极管5的集电极和单片机的ICFBI引脚连接。
如图1，当电流值处于正常范围时，第一比较器4的同向输入端电压大于反向输入端电压，第一比较器4的输出端输出高电平，第一三极管5不导通，此时单片机的ICFBI引脚电压为0V，而当过载时，第一比较器4的反向输入端电压大于同向输入端电压，第一比较器4的输出端输出低电平，第一三极管5导通，此时单片机的ICFBI引脚电压为5V，此时即可启动外部对应的过载保护机构实现过载保护。
所述5V电源3上串接有第三电阻42和第四电阻39，第三电阻42设置于第一5V电源3和第一比较器4的同向输入端之间。
所述第一三极管5的集电极接地，第一三极管5的集电极和接地之间设置有稳压二极管6。
如图1，稳压二极管6保证电路输出不超过5.1，为单片机提供保护，避免单片机引脚损坏。
一种电流采集电路，还包括第二比较器7和第二5V电源8，IFB母线地电流采集组件1和第二比较器7的同向输入端电性连接，第一5V电源3和第二比较器7的反向输入端电性连接。
所述第二比较器7的输出端连接有第二三极管9，第二三极管9的基极和第二比较器7的输出端连接，第二5V电源8和第二三极管9的集电极连接，第二三极管9的发射极接地，第二5V电源8和单片机的SD引脚连接。
如图1，当电路正常时，第二比较器7的同向输入端电压小于反向输入端电压，第二比较器7的输出端输出低电平，第二三极管9不导通，单片机的SD引脚电压为高电平，而当电路短路时，第二比较器7的同向输入端电压大于反向输入端电压，第二三极管9导通，使得单片机的SD引脚电压为0V，此时即可启动外部对应的短路保护机构实现短路保护。
与相关技术相比较，本实用新型提供的一种电流采集电路具有如下有益效果：
通过由运算放大器2、第一电阻53、第二电阻51处形成的同向放大电路，对IFB母线地电流采集组件1的微小信号进行放大，能够更加精确的对电流信号进行采集，并且利用第一比较器4和第二比较器7处的比较电路同时实现过载保护和短路保护，为电路提供安全保护。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (6)
1.一种电流采集电路，包括IFB母线地电流采集组件(1)和运算放大器(2)，其特征在于，所述IFB母线地电流采集组件(1)和运算放大器(2)的同向输入端电性连接，运算放大器(2)的反向输入端接地，运算放大器(2)和接地之间设置有第一电阻(53)，运算放大器(2)的反向输入端和输出端之间连接有第二电阻(51)，运算放大器(2)的输出端和外部的电流信号检测端连接。
2.根据权利要求1所述的一种电流采集电路，其特征在于，还包括第一5V电源(3)和第一比较器(4)，第一5V电源(3)和第一比较器(4)的同向输入端电性连接，IFB母线地电流采集组件(1)和第一比较器(4)的反向输入端电性连接，第一比较器(4)的输出端连接有第一三极管(5)，且第一比较器(4)的输出端和第一三极管(5)的基极连接，第一5V电源(3)和第一三极管(5)的发射极连接，第一三极管(5)的集电极和单片机的ICFBI引脚连接。
3.根据权利要求2所述的一种电流采集电路，其特征在于，所述5V电源(3)上串接有第三电阻(42)和第四电阻(39)，第三电阻(42)设置于第一5V电源(3)和第一比较器(4)的同向输入端之间。
4.根据权利要求3所述的一种电流采集电路，其特征在于，所述第一三极管(5)的集电极接地，第一三极管(5)的集电极和接地之间设置有稳压二极管(6)。
5.根据权利要求2所述的一种电流采集电路，其特征在于，还包括第二比较器(7)和第二5V电源(8)，IFB母线地电流采集组件(1)和第二比较器(7)的同向输入端电性连接，第一5V电源(3)和第二比较器(7)的反向输入端电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种电流采集电路，其特征在于，所述第二比较器(7)的输出端连接有第二三极管(9)，第二三极管(9)的基极和第二比较器(7)的输出端连接，第二5V电源(8)和第二三极管(9)的集电极连接，第二三极管(9)的发射极接地，第二5V电源(8)和单片机的SD引脚连接。
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