[發明專利]一種電流測量電路及方法

有效

• 申請號: 201611234283.1
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106597077B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 趙敏;陳紅;張東來;王騫;王超;黎健輝
• 申請（專利權）人: 深圳市航天新源科技有限公司;深圳航天科技創新研究院
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R15/14
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 溫玉珍

1.一種電流測量電路，其特征在于，包括：電流采樣電阻、第一電壓采樣單元、第二電壓采樣單元、第一采樣保持器、第二采樣保持器和差分放大單元，所述電流采樣電阻的一端通過第一電壓采樣單元連接至所述第一采樣保持器，所述電流采樣電阻的另一端通過第二電壓采樣單元連接至所述第二采樣保持器，所述第一采樣保持器和第二采樣保持器分別連接至所述差分放大單元的輸入端；其中，通過控制第一電壓采樣單元和第二電壓采樣單元的開關，進而將電流采樣電阻兩端的電壓實現復制和采樣，然后通過差分放大單元得到電流采樣電阻兩端的電壓值，以獲取流經所述電流采樣電阻的電流值；

所述第一電壓采樣單元包括第一開關管和第一變壓器，所述電流采樣電阻的一端和第一開關管的漏極分別連接至所述第一變壓器的原邊，所述第一變壓器的輔邊通過第一采樣保持器連接至所述差分放大單元；所述第二電壓采樣單元包括第二開關管和第二變壓器，所述電流采樣電阻的另一端和第二開關管的漏極分別連接至所述第二變壓器的原邊，所述第二變壓器的輔邊通過第二采樣保持器連接至所述差分放大單元。

2.根據權利要求1所述的電流測量電路，其特征在于，所述電流采樣電阻安裝于電流測量電路的正母線端或回線端。

3.根據權利要求1或2所述的電流測量電路，其特征在于，通過控制第一開關管和第二開關管的開關，可將所述電流采樣電阻兩端的電壓分別復制到第一變壓器和第二變壓器的輔邊；在第一開關管和第二開關管開通的時間內，所述第一采樣保持器和第二采樣保持器分別延時預設時間后進行采樣，并在第一開關管和第二開關管關閉前進入至保持狀態，進而能夠將電流采樣電阻兩端的電壓值一直維持到下一個工作周期，然后通過差分放大單元得到電流采樣電阻兩端的電壓值。

4.根據權利要求3所述的電流測量電路，其特征在于，所述第一采樣保持器和第二采樣保持器進入至保持狀態后，在電壓達到穩定后進行采樣保持。

5.根據權利要求1或2所述的電流測量電路，其特征在于，當第一開關管和第二開關管開通時，所述第一變壓器和第二變壓器的原邊電壓分別被復制至其輔邊；當第一開關管和第二開關管關斷時，所述第一變壓器和第二變壓器的輔邊輸出為零。

6.根據權利要求5所述的電流測量電路，其特征在于，通過第一采樣保持器將第一變壓器輔邊輸出脈沖信號的幅值保持，以得到與電流采樣電阻的電壓成正比的電壓值；通過第二采樣保持器將第二變壓器輔邊輸出脈沖信號的幅值保持，以得到與電流采樣電阻的電壓成正比的電壓值。

7.根據權利要求1或2所述的電流測量電路，其特征在于，所述差分放大單元包括差分放大器。

8.一種電流測量方法，其特征在于，采用了如權利要求1至7任意一項所述的電流測量電路，并包括以下步驟：

步驟S1，啟動采樣，通過閉合所述第一電壓采樣單元和第二電壓采樣單元，使得電流采樣電阻兩端的電壓實現隔離復制；

步驟S2，通過第一采樣保持器和第二采樣保持器延時預設時間，并將第一采樣保持器和第二采樣保持器切換至保持狀態；

步驟S3，通過第一采樣保持器和第二采樣保持器分別將信號輸入至所述差分放大單元，實現AD采樣和差分放大輸出，以得到電流采樣電阻的電流值。

9.根據權利要求8所述的電流測量方法，其特征在于，對所述第一電壓采樣單元和第二電壓采樣單元輸入原邊開關管控制信號，對所述第一采樣保持器和第二采樣保持器輸入輔邊采樣保持控制信號，所述輔邊采樣保持控制信號相對于所述原邊開關管控制信號延時預設時間。