CN102565501A - 一种脉冲电流检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脉冲电流检测电路，包括金属导体，金属导体用于直流脉冲电流的取样，RC积分电路，RC积分电路输出直流电压信号给控制单元；还包括续流二极管D1、分压电位器VR1及一用于传递脉冲电压信号的耦合电容C1；金属导体的一端和续流二极管D1的阳极都接地，金属导体的另一端和续流二极管D1的阴极之间通过耦合电容C1相连，分压电位器VR1的一端与续流二极管D1的阴极、电容C1间的接点连接，分压电位器VR1的另一端与地之间串接有一个用于释放耦合电容C1的残余电荷的接地电阻R3，分压电位器VR1的分压输出信号传给RC积分电路，本发明具有成本低、电路结构简单、可靠性高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种脉冲电流检测电路，具体地说，涉及一种用于电磁炉等家用电器及采用功率管类的直流脉冲电流的检测电路。
背景技术
以电磁炉为典型应用的单片机电流检测电路基本上可以分成两大类：1.采用电流互感器进行低频交流电流采样、整流、滤波后送入单片机；2.采用康铜丝对流经功率管的脉冲电流取样，经过集成的运算放大电路后送入单片机。其中专利申请号为200520121638.7、公告日为2007年3月7日的专利名称为《一种新型的电磁炉电流取样装置》的实用新型专利中描述的电路内容基本和第二类相同，但由于它采用了集成运算放大电路从而增加了成本和电路的复杂性；专利申请号为200410063503.X、公开日为2005年2月9日的专利名称为《半导体集成电路设备》的发明专利中描述的电流检测电路采用了更加复杂的电路，成本也很高。
若采用仅有几十毫欧的康铜丝取样，然后将这个脉冲电压信号经过RC积分，当最大电流达到10安培时其最大直流电压幅值也仅能达到几百毫伏(mV)级，对于仅有8或10位AD转换器的单片机而言，电流的分辩精度太低就不能有效识别功率的变化，所以要采用运算放大器将直流脉冲电压放大以后才能通过单片机识别功率的较小变化。对于价格极其敏感的大批量生产的电磁炉产品，若在电流检测电路中能够节省一个运算放大电路而同时又能满足电流采样精度的要求，将是一个比上述两种电流采样电路及其它现存的电流采样电路都经济和实用的方案，将带来巨大的经济效益，它必将成为电磁炉电路降低成本的最佳选择。因此，如何解决上述问题，成为有待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种集成本低、电路结构简单和可靠性高于一体的脉冲电流检测电路。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种脉冲电流检测电路，包括金属导体，该金属导体用于直流脉冲电流的取样；RC积分电路，该RC积分电路输出直流电压信号给控制单元；其还包括续流二极管D1、分压电位器VR1及一用于传递脉冲电压信号的耦合电容C1；所述的金属导体的一端和续流二极管D1的阳极都是接地，该金属导体的另一端和续流二极管D1的阴极之间通过耦合电容C1相连，分压电位器VR1的一端与所述续流二极管D1的阴极、电容C1间的接点连接，该分压电位器VR1的另一端与地之间串接有一个用于释放耦合电容C1的残余电荷的接地电阻R3，所述分压电位器VR1的分压输出信号传输给所述RC积分电路。
所述金属导体是康铜丝。
所述耦合电容C1为CBB电容。
所述RC积分电路由积分电阻R2和积分电容C2组成。
本发明由于采用了上述电路结构，其中金属导体用于直流脉冲电流的取样，RC积分电路输出直流电压信号给控制单元，同时金属导体的一端和续流二极管D1的阳极都是接地，该金属导体的另一端和续流二极管D1的阴极之间通过耦合电容C1相连，分压电位器VR1的一端与所述续流二极管D1的阴极、电容C1间的接点连接，该分压电位器VR1的另一端与地之间串接有一个用于释放耦合电容C1的残余电荷的接地电阻R3，所述分压电位器VR1的分压输出信号传输给所述RC积分电路。故本发明通过采用金属导体对流经功率管的直流脉冲电流取样，采用倍压电路的原理，将高频直流脉冲电流变为放大后的低频波动直流信号加高脉载波的电压信号，通过RC积分电路积分得到放大后的稳定的直流电压信号，这个信号可以输入到控制单元从而识别出当前的工作电流，此时与初级信号相比，它不仅将脉冲电压信号变成了稳定的直流电压信号，而且与金属导体上的电压信号直接积分后相比较其幅值提高了数十倍，本发明将一个最大只有几百毫伏信号输出的电流采样电路变成了具有几伏电压输出的电流采样电路，故本发明与其它电流检测方式相比具有成本低廉、电路结构简单、可靠性高的优点；另外，本发明的输出信号可以直接输入到控制单元中进行处理，它为电磁炉等家用电器大大提供了方便，其非常实用。
附图说明
下面将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的电路原理图；
图2是本发明的一种优先实施方式的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种脉冲电流检测电路，包括金属导体1和RC积分电路，其中金属导体1可以采用康铜丝或其它阻值相应的负载能力相应的金属导体，金属导体1用于直流脉冲电流的取样，RC积分电路由积分电阻R2和积分电容C2组成，该RC积分电路输出直流电压信号给控制单元2，其中控制单元2可以为单片机。在本技术方案中，本发明还包括续流二极管D1、分压电位器VR1及一用于传递脉冲电压信号的耦合电容C1，其中该耦合电容C1是低温度漂移的CBB电容。金属导体1的一端和续流二极管D1的阳极都是接地，该金属导体1的另一端和续流二极管D1的阴极之间通过耦合电容C1相连，分压电位器VR1的一端与所述续流二极管D1的阴极、电容C1之间的接点连接，分压电位器VR1的另一端与地之间串接有一个用于释放耦合电容C1的残余电荷的接地电阻R3，分压电位器VR1的分压输出信号传输给所述RC积分电路，即分压电位器VR1将分压后的分压输出信号传输给所述RC积分电路。
如图2所示，是本发明在电磁炉中的应用举例。其工作原理为：流经功率管IGBT的直流脉冲电流通过康铜丝后流入地线，在康铜丝上产生相对于地线的直流脉冲电压信号，直流脉冲电压信号经过耦合电容C1耦合到电流采样电路初级，与续流二极管D1的阴极相连，续流二极管D1的阳极与地线相连，这样在续流二极管D1的阴极就会产生放大后的低频脉动直流电压信号，此信号由于与一个可选的分压电位器VR1相联，该分压电位器VR1串上一个接地电阻R3用作释放耦合电容C1上的残余电荷，分压电位器VR1将分压后的脉动直流电压信号通过RC积分电路积分后可变成稳定的直流电压信号并可为单片机所处理，此直流电压信号与电流大小具有固定的非线性的比例关系，这个非线性的比例关系与初级的耦合电容C1的容量有关，与康铜丝的阻值精度有关，与续流二极管D1的型号有关，与接地电阻R3的阻值有关，与RC积分电路的积分常数有关，但这些影响因素很容易通过确定这些元件的精度来降低其在批量生产中的离散性，通过采用分压电位器VR1可以将最终输出电压控制在所要的误差之内。
总之，本发明虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，显然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型。因此，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种脉冲电流检测电路，包括金属导体(1)，该金属导体(1)用于直流脉冲电流的取样；RC积分电路，该RC积分电路输出直流电压信号给控制单元(2)；其特征在于：其还包括续流二极管(D1)、分压电位器(VR1)及一用于传递脉冲电压信号的耦合电容(C1)；所述的金属导体(1)的一端和续流二极管(D1)的阳极都是接地，该金属导体(1)的另一端和续流二极管(D1)的阴极之间通过耦合电容(C1)相连，分压电位器(VR1)的一端与所述续流二极管(D1)的阴极、电容(C1)间的接点连接，该分压电位器(VR1)的另一端与地之间串接有一个用于释放耦合电容(C1)的残余电荷的接地电阻(R3)，所述分压电位器(VR1)的分压输出信号传输给所述RC积分电路。
2.根据权利要求1所述的脉冲电流检测电路，其特征在于：所述金属导体(1)是康铜丝。
3.根据权利要求1或2所述的脉冲电流检测电路，其特征在于：所述耦合电容(C1)为CBB电容。
4.根据权利要求3所述的脉冲电流检测电路，其特征在于：所述RC积分电路由积分电阻(R2)和积分电容(C2)组成。
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Publications (1)
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| CN102565501A true CN102565501A (zh) | 2012-07-11 |
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Country Status (1)
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111551782A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-08-18 | 广东瑞德智能科技股份有限公司 | 一种用于电磁加热产品的取样电路 |
| CN112154337A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-12-29 | 英诺赛科（珠海）科技有限公司 | 用于测试半导体装置的装置和方法 |
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2010
- 2010-12-30 CN CN2010106160773A patent/CN102565501A/zh active Pending
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| CN112154337A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-12-29 | 英诺赛科（珠海）科技有限公司 | 用于测试半导体装置的装置和方法 |
| CN112154337B (zh) * | 2020-08-06 | 2023-10-27 | 英诺赛科（珠海）科技有限公司 | 用于测试半导体装置的装置和方法 |
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Application publication date: 20120711 |