[發(fā)明專利]基于光耦的寬范圍高精度多通道電流檢測電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210478442.8
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102944736A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何通;呂顯剛;顧善忠;李旭東;包可為
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大為科技股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務(wù)所 32104
• 代理人: 殷紅梅

1.基于光耦的寬范圍高精度多通道電流檢測電路，其特征是：包括依次連接的電流采樣電路、模擬選擇電路、模擬光耦電路、次級差分放大電路、阻抗變換電路、有效值變換電路、數(shù)據(jù)處理單元；多路電流采樣電路的輸出連接到模擬選擇電路，所述電流采樣電路使用高精度小阻值的線繞電阻串聯(lián)在負載中，由負載電流在電阻的兩端產(chǎn)生電壓差，然后把這多路小電壓信號送入模擬選擇電路，由模擬選擇電路分時完成多選一的功能，模擬選擇電路的選擇控制端通過數(shù)字光耦隔離后和數(shù)據(jù)處理單元相連；所述模擬光耦電路完成左右兩邊電壓信號部分和數(shù)據(jù)處理部分的隔離，以及完成電壓信號的初級放大作用；所述次級差分放大電路完成電壓信號的再次放大；所述有效值變換電路完成交流電壓信號轉(zhuǎn)變成直流電壓信號，有效值變換電路的輸出和數(shù)據(jù)處理單元的A/D輸入端相連；所述數(shù)據(jù)處理單元完成直流信號的A/D采樣，然后把采樣的結(jié)果進行分析運算得出實際的電流值，并通過外設(shè)接口向外發(fā)送數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述基于光耦的寬范圍高精度多通道電流檢測電路，其特征是，一路電流采樣電路包括線繞電阻（RL1）和采樣保護電阻（R1），線繞電阻（RL1）一端和交流電的火線相連，另一端和燈泡相連并通過采樣保護電阻（R1）連接到模擬選擇電路的一路輸入。

3.如權(quán)利要求1所述基于光耦的寬范圍高精度多通道電流檢測電路，其特征是，所述模擬選擇電路包括多路選擇芯片CD4051，CD4051的16腳和+5V電源相連，7腳和-5V的電源相連，8腳、6腳和0V的電源相連并且和交流電的火線相連；CD4051的13、14、15、12、1、5、2、4腳用于連接多路電流采樣電路；CD4051的9腳、10腳、11腳是3位二進制選擇控制端，通過數(shù)字光耦隔離后和數(shù)據(jù)處理單元相連，用來選擇8路輸入中的一路進行電路采樣；CD4051的3腳是輸出腳和模擬光耦電路的輸入端相連。

4.如權(quán)利要求3所述基于光耦的寬范圍高精度多通道電流檢測電路，其特征是，所述模擬光耦電路包括隔離放大器HCPL7840，第九電阻（R9）一端和所述CD4051的3腳相連，第九電阻（R9）另一端和HCPL7840的2腳相連并且與第一二極管（D1）的陰極端和第二二極管（D2）的陽極端相連，通過第一二極管（D1）和第二二極管（D2）下拉到0V電位；HCPL7840的1腳和8腳分別連接左右兩邊電壓信號部分和數(shù)據(jù)處理部分的工作電壓，HCPL7840的3腳、4腳接0V電位，5腳接數(shù)據(jù)處理部分的地，HCPL7840的6腳和7腳是差分輸出的負極和正極，分別和次級差分放大電路的輸入相連。

5.如權(quán)利要求4所述基于光耦的寬范圍高精度多通道電流檢測電路，其特征是，所述次級差分放大電路包括第一運算放大器，第一運算放大器同相輸入端通過第十電阻（R10）接模擬光耦電路差分輸出的正極，并通過第十二電阻（R12）和第一電容（C1）的并聯(lián)支路接地；第一運算放大器反相輸入端通過第十一電阻（R11）接模擬光耦電路差分輸出的負極，并通過第十三電阻（R13）和第二電容（C2）的并聯(lián)支路連接第一運算放大器的輸出端；第一運算放大器的輸出端是次級差分放大電路的輸出級，和阻抗變換電路的輸入端相連。

6.如權(quán)利要求5所述基于光耦的寬范圍高精度多通道電流檢測電路，其特征是，所述阻抗變換電路包括第二運算放大器，第二運算放大器的同相輸入端和第一運算放大器的輸出端相連，第二運算放大器的反相輸入端通過第十四電阻（R14）和第二運算放大器的輸出端相連，第二運算放大器的輸出端是阻抗變換電路的輸出端，和有效值變換電路的輸入端相連。