[實用新型]電流采樣保護電路及電流采樣電路

有效

• 申請號: 201720965605.3
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN207148202U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 諸葛駿
• 申請（專利權）人: 深圳市昂盛達電子有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 北京華夏泰和知識產權代理有限公司11662
• 代理人: 姚金金

技術領域

本公開涉及測量技術領域，尤其涉及一種電流采樣保護電路及電流采樣電路。

背景技術

目前電流采樣方法為使用采樣電阻串聯到采樣回路中，通過測量電阻的電壓來計算電流。

采樣電阻，就是用來測量其所在線路電流的電阻，該電阻的命名是按照其使用功能來劃分的，一般對電流采樣過程就是串聯一個阻值較小的電阻，根據歐姆定律：在電路中串聯電阻，電流不會發生變化，那么測出串入電阻的電壓就得到了電流。因為在電路中，檢測的都是電壓信號，不能檢測到電流信號，所以采用這種方法測試電流。

但由于采樣電阻兩端的電壓和電流成正比，如果采樣時電流過大，導致采樣電阻兩端的電壓變大，采樣電阻功耗變大，會導致輸出電壓變低，當負載的電壓過低時，就會影響輸出端負載的工作狀態。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

本申請要解決的技術問題是解決進行利用采樣電阻進行電流采樣時，采樣電流過大導致輸出電壓降低的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本申請實施例提供了一種電流采樣保護電路及電流采樣電路。

本申請提供了一種電流采樣保護電路，用于對采樣電阻進行保護，所述電流采樣保護電路包括：場效應管、運算放大器和電容，其中，

所述采樣電阻串聯在電壓輸入端和負載輸出端之間，所述電壓輸入端接地；

所述運算放大器的同相輸入端、所述場效應管的源極分別與所述負載輸出端電連接；

所述運算放大器的反相輸入端、所述場效應管的漏極分別與所述電壓輸入端電連接；

所述運算放大器的輸出端與所述場效應管的柵極電連接，且所述運算放大器的輸出端與反相輸入端之間串聯有所述電容。

可選地，所述運算放大器的反相輸入端接入參考電壓。

可選地，所述保護電路還包括：保護電阻；

所述保護電阻串聯在所述運算放大器的反相輸入端與所述電壓輸入端之間。

可選地，所述場效應管為MOS管。

可選地，所述MOS管為N型MOS管。

本申請還提供一種電流采樣電路，包括：采樣電阻、電壓測量儀、處理器和上述任一實施例提供的保護電路，其中，

所述采樣電阻串聯在電壓輸入端和負載輸出端之間，所述電壓輸入端接地；

所述運算放大器的同相輸入端、所述場效應管的源極分別與所述負載輸出端電連接；所述運算放大器的反相輸入端、所述場效應管的漏極分別與所述電壓輸入端電連接；所述運算放大器的輸出端與所述場效應管的柵極電連接，且所述運算放大器的輸出端與反相輸入端之間串聯有所述電容；

所述電壓測量儀與所述采樣電阻并聯，用于測量所述采樣電阻的電壓值；

所述處理器的信號輸入端與所述電壓測量儀的電壓輸出端電連接，所述處理器利用所述電壓值和所述采樣電阻的電阻值，計算流經所述采樣電阻的電流值。

可選地，所述電流采樣電路還包括：電源；

所述電源包括至少兩個電壓輸出端，其中，

一個電壓輸出端與所述運算放大器的電源正極電連接，用于向所述運算放大器供電，所述運算放大器的電源負極接地；

另一個電壓輸出端與所述運算放大器的反相輸入端電連接，用于提供參考電壓。

可選地，所述電流采樣電路還包括：電流指示器；

所述電流指示器的信號輸入端與所述處理器的信號輸出端電連接，用于指示所述處理器計算得到的電流值。

可選地，所述電流指示器包括：指示指針、LED數字顯示屏、電流示波器中的一種或多種組合。

(三)有益效果

本申請實施例提供的上述技術方案與現有技術相比具有如下優點：

本申請實施例提供的該電流采樣保護電路，運算放大器的同相輸入端與負載輸出端相連接，所以同相輸入端輸入的電壓也即采樣電阻R1兩端的電壓U1，也即電阻R1的對地電壓。另外，運算放大器的反向輸入端接入參考電壓Vref，所以運算放大器比較的U1和參考電壓Vref的大小。

當采樣電阻R1在小電流下工作時，其電壓U1也比較小，但隨著流經采樣電阻R1的電流變大時，其對應的電壓U1也逐漸增大，一旦電壓U1大于參考電壓Vref時，運算放大器ICA的輸出端輸出高電平，進而使得場效應管Q1導通，由于場效應管Q1與采樣電阻R1相并聯，所以在場效應管Q1導通時，采樣電阻R1兩端的電壓將會下降。