[發明專利]高壓脈沖電源負載電流檢測電路及其檢測方法

有效

• 申請號: 201410023844.8
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103743945A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 李振謙;王紀瑞
• 申請（專利權）人: 大連泰思曼科技有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 范爍;李洪福

1.一種高壓脈沖電源負載電流檢測電路，應用于包括高壓直流電源和脈沖控制器的高壓脈沖電源，所述高壓脈沖電源驅動與大地連接的負載，所述脈沖控制器包括由一對串接的交替導通的MOS管組成的開關電路，其特征在于所述檢測電路包括：

配置在高壓脈沖電源與開關電路的公共電位點和大地之間的取樣電阻R1；

與取樣電阻R1并聯，用于將流過取樣電阻R1的負載電流信號轉換為負載電流信號對應的電壓信號的電流電壓轉換單元；

連接電流電壓轉換單元輸出端的第一電壓跟隨單元；

連接第一電壓跟隨單元輸出端，用于對第一電壓跟隨單元傳輸過來的負載電流信號對應的電壓信號進行放大的放大單元；

連接放大單元輸出端的第二電壓跟隨單元；

與第二電壓跟隨單元輸出端相連接的輸出端。

2.根據權利要求1所述的一種高壓脈沖電源負載電流檢測電路，其特征在于還包括設置于第一電壓跟隨單元和放大單元之間的第一濾波單元；設置于放大單元和第二電壓跟隨單元之間的第二濾波單元；設置于第二電壓跟隨單元和輸出端之間的第三濾波單元。

3.根據權利要求1所述的一種高壓脈沖電源負載電流檢測電路，其特征在于所述電流電壓轉換單元包括相互串聯的電阻R2、整流二極管D1和電阻R3；電阻R2一端與大地連接，另一端連接整流二極管D1陽極；電阻R3一端連接整流二極管D1陰極，另一端連接高壓脈沖電源與開關電路的公共電位點。

4.根據權利要求1所述的一種高壓脈沖電源負載電流檢測電路，其特征在于所述第一電壓跟隨單元包括運算放大器U1，該運算放大器U1的輸出端與反相輸入端相連接，同相輸入端通過電阻R4與整流二極管D1陰極相連接。

5.根據權利要求1所述的一種高壓脈沖電源負載電流檢測電路，其特征在于所述放大單元包括運算放大器U2、電阻R6、電阻R7和可調電阻VR1；所述運算放大器U2的輸出端通過相互串聯的電阻R7和可調電阻VR1連接其反相輸入端；所述運算放大器U2的反相輸入端通過電阻R6連接高壓脈沖電源與開關電路的公共電位點。

6.根據權利要求2所述的一種高壓脈沖電源負載電流檢測電路，其特征在于所述第一濾波單元包括由電阻R5和電容C1構成的RC濾波電路；所述第二濾波單元包括由電阻R8和電容C2構成的RC濾波電路；所述第三濾波單元包括由電阻R9和電容C3構成的RC濾波電路。

7.根據權利要求2所述的一種高壓脈沖電源負載電流檢測電路，其特征在于所述第二電壓跟隨單元包括運算放大器U3，該運算放大器U3的輸出端與反相輸入端相連接，同相輸入端與第二濾波單元相連接。

8.根據權利要求1所述的一種高壓脈沖電源負載電流檢測電路，其特征在于所述取樣電阻R1兩端并聯接有放電管GSE141N。

9.一種高壓脈沖電源負載電流檢測方法，其特征在于：檢測電路包括配置在高壓脈沖電源與開關電路的公共電位點和大地之間的取樣電阻R1、與取樣電阻R1并聯的電流電壓轉換單元、連接電流電壓轉換單元輸出端的第一電壓跟隨單元、連接第一電壓跟隨單元的放大單元、連接放大單元的第二電壓跟隨單元和與第二電壓跟隨單元輸出端相連接的輸出端；

所述檢測方法包括如下步驟：

①在高壓脈沖電源與開關電路的公共電位點和大地之間配置取樣電阻R1；

②通過電流電壓轉換單元將流過取樣電阻的負載電流信號轉換為負載電流信號對應的電壓信號；

③第一電壓跟隨單元對電流電壓轉換單元輸出的負載電流信號對應的電壓信號進行處理，輸出跟隨負載電流信號對應的電壓信號變化的電壓信號；

④放大單元對第一電壓跟隨單元輸出的電壓信號進行放大，并將放大后的電壓信號輸出給第二電壓跟隨單元；

⑤第二電壓跟隨單元對放大單元輸出的電壓信號進行處理，輸出跟隨放大單元輸出的電壓信號變化的電壓信號至輸出端。