[實用新型]一種應用于變頻電源的電流測量電路

有效

• 申請號: 201120048020.8
• 申請日: 2011-02-25
• 公開（公告）號: CN201965218U
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 楊書閣
• 申請（專利權）人: 山東沃森電源設備有限公司
• 主分類號: G01R31/40
• 分類號: G01R31/40;G01R19/25
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

技術領域

本實用新型涉及一種應用于變頻電源的電流測量電路，屬于變頻電源測量技術領域。

背景技術

目前對變頻電源輸出電流的測量是一般使用單片機A/D端口經過模數轉換后獲得。通常使用的單片機內置有多路10位A/D，為提高測量精度，一般變頻電源的輸出電流先通過電流互感器，再經過信號調整電路，取幅度相差10倍的兩路信號同時送到單片機的兩個A/D通道。信號調整電路中的AD1和AD2端口分別與單片機的兩個A/D通道連接，AD1端口用于測量小電流，AD2端口用于測量大電流，信號調整電路中的I+和I-端口分別與輸出電流互感器的次級連接。

當變頻電源輸出電流較大時，信號調整電路中的AD2的端口信號幅度適合，在D1、D2兩個二極管鉗位之前，AD1端口的信號幅度遠超出單片機的允許信號范圍，經D1、D2鉗位后信號幅度一般在-0.7V到+5.7V之間，超出了單片機端口-0.3V到+5.3V的輸入電壓范圍，在變頻電源帶無沖擊電流負載的時候，由于一般的單片機端口內置鉗位電路，變頻電源的輸出電流測量可以正常進行。但是當變頻電源帶沖擊電流比較大的負載或者變頻電源運行中頻繁出現沖擊電流的時候，因為AD1端口信號的幅度過大，二極管D1、D2的管壓降大而且速度不夠快，就會造成變頻電源輸出電流測量出錯，造成變頻電源電流測量電路無法正常工作。

針對以上存在的技術問題，本領域中已采用以下改善措施：

1)將D1、D2兩個鉗位二極管改用管壓降為0.3V的快速肖特基二極管，管壓降和速度都能滿足要求，但是該措施的缺點是成本高。

2)通過增加電阻R6的阻值，減小D1、D2上的鉗位電流，同時減小單片機內置鉗位電路的電流，但是該措施的缺點只對較小的沖擊電流有效，適用范圍小。

發明內容

針對上述存在的技術問題，本實用新型提供一種成本低廉、改造簡便、應用效果明顯的電流測量電路，特別適用于對變頻電源的電流測量。

本實用新型的方案如下：

一種應用于變頻電源的電流測量電路，包括電流互感器、信號調整電路和單片機，電流互感器的次級輸出端分別與信號調整電路中的電流輸入端相連，所述的信號調整電路中的信號輸出端分別與單片機的兩個A/D通道相連，其特征在于，所述的信號調整電路中的信號輸出端AD1通過3KΩ的電阻與2.5V的直流電源相連；信號輸出端AD2通過3KΩ的電阻與2.5V的直流電源相連。

以上設計是對原有電路的改進：在D1、D2二極管的鉗位電路后面，再增加一級電阻分壓電路。AD1端口信號經過D1、D2鉗位后的幅度在-0.7V到+5.7V之間，考慮沖擊電流較大及二極管D1、D2管壓降的離散型，鉗位后的信號最大幅度可能達到-1.0V到+6.0V，為確保進入單片機A/D端口的電壓在允許的范圍內，通過電阻分壓電路把信號幅度縮減到D1、D2鉗位后的0.75倍。

本實用新型的優點在于：變頻電源帶各種有電流沖擊的負載運行，甚至運行過程中頻繁的電流沖擊出現，其輸出電流的測量均正常。而且本實用新型成本低，對原有電路改動小，應用效果明顯。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路模塊圖；

圖2是本實用新型的信號調整電路的電路原理圖。

其中，1、電流互感器；2、信號調整電路；3、單片機。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的說明。

實施例1、

一種應用于變頻電源的電流測量電路，包括電流互感器1、信號調整電路2和單片機3，電流互感器1的次級輸出端分別與信號調整電路2中的電流輸入端相連，所述的信號調整電路2中的信號輸出端AD1和AD2分別與單片機3的兩個A/D通道相連，其特征在于，所述的信號調整電路中的信號輸出端AD1通過3KΩ的電阻與2.5V的直流電源相連；信號輸出端AD2通過3KΩ的電阻與2.5V的直流電源相連。

以上設計是對原有電路的改進：在D1、D2二極管的鉗位電路后面，再增加一級電阻分壓電路。AD1端口信號經過D1、D2鉗位后的幅度在-0.7V到+5.7V之間，考慮沖擊電流較大及二極管D1、D2管壓降的離散型，鉗位后的信號最大幅度可能達到-1.0V到+6.0V，為確保進入單片機A/D端口的電壓在允許的范圍內，通過電阻分壓電路把信號幅度縮減到D1、D2鉗位后的0.75倍。