[發明專利]一種具有固定頻率的PWM輸出模式的電流檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201810090106.3
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108333412B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 謝寶
• 申請（專利權）人: 宜昌市瑞磁科技有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

一種具有固定頻率的PWM輸出模式的電流檢測裝置，其特征在于，包括依次連接的方波發生電路、激勵電路及信號處理電路，所述方波發生電路包括比較器U1A，所述激勵電路包括第一模擬開關N1A、第二模擬開關N1B及磁通門探頭L1，比較器U1A與第一模擬開關N1A及第二模擬開關N1B連接，第一模擬開關N1A及第二模擬開關N1B再與磁通門探頭L1連接；所述信號處理電路包括遲滯比較器U1B、觸發器D1及三極管Q，遲滯比較器U1B與激勵電路連接，觸發器D1與遲滯比較器U1B連接，三極管Q與觸發器D1連接。本發明提供的一種具有固定頻率的PWM輸出模式的電流檢測裝置及方法，基于磁通門原理可滿足交直流電流隔離式檢測，具有靈敏度高，檢測精度高，成本低等優點。

技術領域

本發明涉及電流檢測技術領域，尤其是一種具有固定頻率的PWM輸出模式的電流檢測裝置及方法。

背景技術

在電動汽車充電模式2中，IC-CPD用于連接車載充電機與交流電網，由于充電設備中為直流電池系統，會產生直流剩余電流。直流剩余電流會對電網，對人體造成危害，如引起火災，危及人身安全，造成設備故障等。因此IEC62752及NB/T42077—2016中均要求即包括剩余電流檢測要求，以避免剩余電流造成人身傷害，造成設備傷害，引起火災等。在光伏逆變器中也強調了剩余電流檢測的要求，如VDE-0126-1-1,2006-02標準中，不同的剩余電流需要在相應的時間內斷開逆變器與電網的連接。

當前基于磁通門原理的剩余電流檢測裝置主要應用于直流屏等系統，其核心問題是傳感器頻率響應較低，一般在10Hz以下，而在Type B型標準中需要檢測1kHz剩余電流，顯然在頻率響應與動作時間上存在很大的差距；另外現有產品體積較大，在IC-CPD中無法適用；現有產品供電一般采用正負電源供電，如典型電壓為±12V～±15V，而在IC-CPD中僅有單電源系統，因此也會帶來供電問題，電壓采集問題等。另外傳統產品成本較高，因此無法實現批量化生產及應用。

而在光伏逆變器領域應用較多的剩余電流傳感器剩余電流檢測范圍較大，如瑞士萊姆(LEM)公司推出的CTSR系列檢測電流范圍在500mA以上，而在IC-CPD中要求的剩余電流檢測范圍在100mA，因此，采用光伏逆變器領域中的產品在小電流范圍也存在問題，如噪聲較大，磁滯嚴重，成本較高等。

綜上，現有裝置存在較多問題，如頻響低，體積大，成本高等問題，限制了在新領域中產品的應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種具有固定頻率的PWM輸出模式的電流檢測裝置及方法，通過產生固定頻率信號來驅動磁環，然后通過輸出PWM信號，占空比表征待測電流。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種具有固定頻率的PWM輸出模式的電流檢測裝置，其特征在于，包括依次連接的方波發生電路、激勵電路及信號處理電路，所述方波發生電路包括比較器U1A，所述激勵電路包括第一模擬開關N1A、第二模擬開關N1B及磁通門探頭L1，比較器U1A與第一模擬開關N1A及第二模擬開關N1B連接，第一模擬開關N1A及第二模擬開關N1B再與磁通門探頭L1連接；所述信號處理電路包括遲滯比較器U1B、觸發器D1及三極管Q，遲滯比較器U1B與激勵電路連接，觸發器D1與遲滯比較器U1B連接，三極管Q與觸發器D1連接。

優選的，所述第一模擬開關N1A的IN1引腳與第二模擬開關N1B的IN2引腳串接然后與比較器U1A連接，第一模擬開關N1A的Pin5引腳與第二模擬開關N1B的Pin10引腳為電壓低端，通過電阻R8連接至Gnd零電平端；所述觸發器D1的D引腳與Q非引腳串聯然后與三極管Q連接。

優選的，所述磁通門探頭L1包括磁芯及激勵線圈，激勵線圈繞設于慈心外。

一種具有固定頻率的PWM輸出模式的電流檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟：

步驟一、通過比較器U1A產生固定的方波信號；