[發明專利]一種低邊電流檢測系統

有效

• 申請號: 201210126029.5
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN103376346A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 李瑞嶸;張杰;楊云
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電子通信技術領域，涉及一種電流檢測系統，尤其涉及一種低邊電流檢測系統。

背景技術

在電機控制、電磁閥控制以及電源管理(如DC/DC轉換器與電池監控)等諸多應用中，通常需要實時監控電流和計算剩余電量。

電動汽車的電機采用PWM控制，電流是脈動的，在充放電過程中電流正負數值從幾毫安到上百安培，且變化速率較大。因此一般選用響應速度快，具有優良線性度的高精度霍爾傳感器來采樣電流，然后再送至ADC。相對于汽車電子，普通消費類電子的應用要求較低，一般采用小電阻采樣的方式來檢測電流。

使用電阻采樣檢測電流的方案主要有低邊電流檢測和高邊電流檢測兩種。如圖1所示，為低邊電流檢測電路原理圖，該檢流電阻一端接地。本發明的發明人經研究和實踐發現，這種檢測方式的優點如下：

(1)輸入共模電平低；

(2)輸出電壓為對地的電位。

但是其缺點也很明顯：

(1)負載上的電壓對地產生了偏移；

(2)不能檢測到負載接地短路。

如圖1所示的低邊電流檢測的輸入共模點很低，一般直接檢測采樣電阻兩端的電壓，對采樣的電壓進行處理，當電流為單向時，通常只要使用可以支持地為共模輸入的運放即可。但是，本發明的發明人發現，當電流為雙向時，輸入共模會低于地電位，對于單電源供電的系統，普通運放難以實現反向電流的處理；并且由于其內在的電路結構不能實現大電流的檢測。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，從而提供了一種既可以實現雙向電流檢測的低邊電流檢測系統。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種低邊電流檢測系統，用于檢測與地連接的采樣電阻的電流大小，該檢測系統包括：將采樣電阻兩端的電壓信號平移，并平移后的將電壓信號轉換為電流信號的電壓轉電流模塊；將所述電壓轉電流模塊轉換后的電流信號調制成方波信號的調制模塊；以及用于根據所述方波信號得到采樣電阻電流值的數字處理模塊。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：本發明公開的低邊電流檢測系統，將采樣電阻兩端的電壓平移后并轉換成電流后進行處理，由于平移后的電壓不是以零電位為中心浮動，而是以所平移的電壓為中心浮動，因此可以較好的實現雙向電流的檢測。

附圖說明

圖1是現有技術低邊檢測電路原理圖。

圖2是本發明實施例低邊檢測電路原理框圖。

圖3是本發明第一實施例低邊檢測電路原理圖。

圖4是本發明實施例調制器中觸發器的輸出波形。

圖5是本發明第二實施例低邊檢測電路原理圖。

具體實施方式

為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

圖2是本發明實施例低邊檢測電路原理框圖，公開了一種低邊電流檢測系統，用于檢測與地連接的采樣電阻的電流大小，該檢測系統包括：將采樣電阻Rsense兩端的電壓信號平移，并將平移后的電壓信號轉換為電流信號的電壓轉電流模塊1；將所述電壓轉電流模塊轉換后的電流信號調制成方波信號的調制模塊2；以及用于根據所述方波信號得到采樣電阻電流值的數字處理模塊3。本發明公開的低邊電流檢測系統，將采樣電阻Rsense兩端的電壓平移后并轉換成電流后進行處理，由于平移后的電壓不是以零電位為中心浮動，而是以所平移的電壓為中心浮動，因此可以較好的實現雙向電流的檢測。

在本實施例中，結合圖3，所述電壓轉電流模塊1包括將采樣電阻兩端的電壓進行平移的電平平移單元11和電阻R5，所述電阻R5連接電平平移單元11的輸出端，所述電阻R5的阻值大于采樣電阻Rsense的阻值。所述電平平移單元11包括第一運算放大器U1、電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R4、所述電阻R1的一端連接第一運算放大器U1的第一輸入端，另一端連接采樣電阻Rsense的一端；電阻R3的一端連接第一運算放大器U1的第二輸入端，另一端連接采樣電阻Rsense的一另端；所述電阻R2一端連接第一運算放大器U1的第一輸入端，另一端連接共模電壓Vcm；所述電阻R4的一端連接第一運算放大器的第二輸入端，另一端和第一運算放大器的輸出端連接。本實施例中，第一輸入端為正輸入端，所述第二輸入端為負輸入端。

本實施例中的電平平移單元11中，如果共模電壓Vcm為零，即地信號，那么該電平平移單元為減法器，原理如下：