一种电流采样电路的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及一种电流采样电路。


背景技术：

2.随着pet铜箔行业高速发展，该行业对整流器需求日趋旺盛，同时对整流器提出更高要求，既要求其可靠稳定的同时，还需要兼顾成本优势，而整流器的输出直流电流一般在上千安培，传统这种超大输出直流一般采用霍尔传感器采样，其体积大，成本高。
3.因此，现有技术存在缺陷，需要改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种电流采样电路。
5.本实用新型的技术方案如下：提供一种电流采样电路，包括：dsp控制器u1、小电流采样电路、大电流采样电路以及温度补偿电路，所述小电流采样电路、大电流采样电路以及温度补偿电路分别与dsp控制器u1电性连接。
6.进一步地，所述小电流采样电路包括：电容c1、电容c3、电容c4、电容c5、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、二极管d2、功放模块u2、采样芯片u4、以及共模电感l1，所述dsp控制器u1的第18引脚与二极管d2的第3引脚、电容c1的一端以及电阻r1的一端连接，所述二极管d2的第2引脚接入vcc3.3，所述二极管d2的第1引脚与电容c1的另一端并联接地，所述电阻r1的另一端与功放模块u2的第1引脚以及电阻r2的一端连接，所述功放模块u2的第2引脚与电阻r2的另一端以及电阻r4的一端连接，所述功放模块u2的第3引脚与电阻r3的一端连接，所述功放模块的第8引脚与电容c3的一端连接，所述电容c3的另一端接地，所述电阻r3的另一端与采样芯片u4的第6引脚连接，所述采样芯片u4的第3引脚与电容c4的一端连接并接入vcc5，所述采样芯片u4的第1引脚、第2引脚与电阻r4的另一端以及电容c4的另一端并联接地，所述采样芯片u4的第4引脚与电阻r5的一端以及电容c5的一端连接，所述采样芯片u4的第5引脚与电容c5的另一端以及电阻r6的一端连接，所述电阻r5的另一端与共模电感l1的第1引脚连接，所述电阻r6的另一端与共模电感l1的第2引脚连接，所述共模电感l1的第3引脚与dccurr1_sam端口，所述共模电感l1的第4引脚接地。
7.进一步地，所述大电流采样电路包括：电容c8、电容c9、电容c11、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、二极管d3、功放模块u2、采样芯片u5、以及共模电感l2，所述dsp控制器u1的第19引脚与二极管d3的第3引脚、电容c11的一端以及电阻r10的一端连接，所述二极管d3的第2引脚接入vcc3.3，所述二极管d3的第1引脚与电容c11的另一端并联接地，所述电阻r10的另一端与功放模块u2的第7引脚以及电阻r11的一端连接，所述功放模块u2的第6引脚与电阻r11的另一端以及电阻r12的一端连接，所述功放模块u2的第5引脚与电阻r9的一端连接，所述电阻r9的另一端与采样芯片u5的第6引脚连接，所述采样芯片u5的第3引脚与电容c8的一端连接并接入vcc5，所述采样芯片u5的第1引脚、第2引脚与电阻r12的另一端以及电容c8的另一端并联接地，所述采样芯片u5的第4引脚与电阻r7的一端以及
电容c9的一端连接，所述采样芯片u5的第5引脚与电容c9的另一端以及电阻r8的一端连接，所述电阻r7的另一端与共模电感l2的第1引脚连接，所述电阻r8的另一端与共模电感l2的第2引脚连接，所述共模电感l2的第3引脚与dccurr2_sam端口，所述共模电感l2的第4引脚接地。
8.进一步地，所述温度补偿电路包括：电容c2、电容c6、电容c7、二极管d1、以及温度采集ic u3，所述dsp控制器u1的第20引脚与温度采集ic u3的第2引脚、二极管d1的第3引脚以及电容c2的一端连接，所述二极管d2的第2引脚接入vcc3.3，所述温度采集ic u3的第1引脚与电容c6的一端以及电容c7的一端连接并接入vcc5，所述温度采集ic u3的第3引脚、二极管d1的第1引脚、电容c2的另一端、电容c6的另一端以及电容c7的另一端并联并接地。
9.采用上述方案，本实用新型利用铜排自身电阻来充当采样电阻，小电流采样电路与大电流采样电路的gnd取至铜排同一点，通过小电流采样电路及大电流采样电路进行共模干扰滤除后，低通滤波输入至dsp控制器的adc端口，并通过温度补偿电路对输出电流采样进行补偿，补偿不同温度下相同电流铜排阻值变化对采样电压的影响，从而保证输出电流采样的精度。因此，本实用新型在不影响采样精度、可靠性的前提下，以最经济方式实现超大直流电流采样。
附图说明
10.图1为本实用新型的电路连接示意图。
11.图2为dsp控制器的电路模块图。
12.图3为小电流采样电路的电路连接示意图。
13.图4为大电流采样电路的电路连接示意图。
14.图5为温度补偿电路的电路连接示意图。
具体实施方式
15.以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
16.请参阅图1、图2，本实用新型提供一种电流采样电路，包括：dsp控制器u1、小电流采样电路、大电流采样电路以及温度补偿电路，所述小电流采样电路、大电流采样电路以及温度补偿电路分别与dsp控制器u1电性连接。
17.所述小电流采样电路包括：电容c1、电容c3、电容c4、电容c5、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、二极管d2、功放模块u2、采样芯片u4、以及共模电感l1。所述dsp控制器u1的第18引脚与二极管d2的第3引脚、电容c1的一端以及电阻r1的一端连接。所述二极管d2的第2引脚接入vcc3.3。所述二极管d2的第1引脚与电容c1的另一端并联接地。所述电阻r1的另一端与功放模块u2的第1引脚以及电阻r2的一端连接。所述功放模块u2的第2引脚与电阻r2的另一端以及电阻r4的一端连接。所述功放模块u2的第3引脚与电阻r3的一端连接。所述功放模块的第8引脚与电容c3的一端连接。所述电容c3的另一端接地。所述电阻r3的另一端与采样芯片u4的第6引脚连接。所述采样芯片u4的第3引脚与电容c4的一端连接并接入vcc5，所述采样芯片u4的第1引脚、第2引脚与电阻r4的另一端以及电容c4的另一端并联接地。所述采样芯片u4的第4引脚与电阻r5的一端以及电容c5的一端连接。所述采样芯片u4的第5引脚与电容c5的另一端以及电阻r6的一端连接。所述电阻r5的另一端与共模电
感l1的第1引脚连接。所述电阻r6的另一端与共模电感l1的第2引脚连接。所述共模电感l1的第3引脚与dccurr1_sam端口。所述共模电感l1的第4引脚接地。
18.所述大电流采样电路包括：电容c8、电容c9、电容c11、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、二极管d3、功放模块u2、采样芯片u5、以及共模电感l2。所述dsp控制器u1的第19引脚与二极管d3的第3引脚、电容c11的一端以及电阻r10的一端连接。所述二极管d3的第2引脚接入vcc3.3。所述二极管d3的第1引脚与电容c11的另一端并联接地。所述电阻r10的另一端与功放模块u2的第7引脚以及电阻r11的一端连接。所述功放模块u2的第6引脚与电阻r11的另一端以及电阻r12的一端连接。所述功放模块u2的第5引脚与电阻r9的一端连接。所述电阻r9的另一端与采样芯片u5的第6引脚连接。所述采样芯片u5的第3引脚与电容c8的一端连接并接入vcc5。所述采样芯片u5的第1引脚、第2引脚与电阻r12的另一端以及电容c8的另一端并联接地。所述采样芯片u5的第4引脚与电阻r7的一端以及电容c9的一端连接。所述采样芯片u5的第5引脚与电容c9的另一端以及电阻r8的一端连接。所述电阻r7的另一端与共模电感l2的第1引脚连接。所述电阻r8的另一端与共模电感l2的第2引脚连接。所述共模电感l2的第3引脚与dccurr2_sam端口。所述共模电感l2的第4引脚接地。
19.所述温度补偿电路包括：电容c2、电容c6、电容c7、二极管d1、以及温度采集ic u3。所述dsp控制器u1的第20引脚与温度采集ic u3的第2引脚、二极管d1的第3引脚以及电容c2的一端连接。所述二极管d2的第2引脚接入vcc3.3。所述温度采集ic u3的第1引脚与电容c6的一端以及电容c7的一端连接并接入vcc5。所述温度采集ic u3的第3引脚、二极管d1的第1引脚、电容c2的另一端、电容c6的另一端以及电容c7的另一端并联并接地。
20.超大电流整流器一般采取铜排输出,利用铜排自身电阻来充当采样电阻，小电流采样电路与大电流采样电路的gnd取至铜排同一点，dccurr1_sam与dccurr2_sam取铜排上合适的点，并要求dccurr1_sam与gnd之间的阻值比dccurr2_sam与gnd之间阻值大。在小电流采样电路中，dccurr1_sam与gnd之间电压，经过共模电感l1，滤除共模干扰后，经由r5、r6、c5、u4、c4构成的高精度固定的放大倍数差分放大电路放大，再由r2、r3、r4、c3、u2构成的同相放大电路放大，经r1、c1低通滤波输入至dsp控制器的adc端口，其中d2是电压钳位作用，保护dsp控制器adc端口。
21.在大电流采样电路中，dccurr1_sam与gnd之间电压，经过共模电感l2，滤除共模干扰后，经由r7、r8、c9、u5、c8构成的高精度固定的放大倍数差分放大电路放大，再由r11、r9、r12、u2构成的同相放大电路放大，经r10、c11低通滤波输入至dsp控制器的adc端口，其中d3是电压钳位作用，保护dsp控制器adc端口。
22.温度补偿电路由高精度专用温度采集ic u3采样，u3器件需紧贴铜排采样点，实时采集铜排温度，铜排温度升高，铜排阻值增加，dsp控制器通过铜排实时温度对输出电流采样进行补偿，补偿不同温度下相同电流铜排阻值变化对采样电压的影响，从而保证输出电流采样的精度。此处u4、u5可以选择不同增益的ic来适配不同铜排阻值，达到合理的采样电压。
23.综上所述，本实用新型利用铜排自身电阻来充当采样电阻，小电流采样电路与大电流采样电路的gnd取至铜排同一点，通过小电流采样电路及大电流采样电路进行共模干扰滤除后，低通滤波输入至dsp控制器的adc端口，并通过温度补偿电路对输出电流采样进行补偿，补偿不同温度下相同电流铜排阻值变化对采样电压的影响，从而保证输出电流采
样的精度。因此，本实用新型在不影响采样精度、可靠性的前提下，以最经济方式实现超大直流电流采样。
24.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电流采样电路，其特征在于，包括：dsp控制器u1、小电流采样电路、大电流采样电路以及温度补偿电路，所述小电流采样电路、大电流采样电路以及温度补偿电路分别与dsp控制器u1电性连接。2.根据权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，所述小电流采样电路包括：电容c1、电容c3、电容c4、电容c5、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、二极管d2、功放模块u2、采样芯片u4、以及共模电感l1，所述dsp控制器u1的第18引脚与二极管d2的第3引脚、电容c1的一端以及电阻r1的一端连接，所述二极管d2的第2引脚接入vcc3.3，所述二极管d2的第1引脚与电容c1的另一端并联接地，所述电阻r1的另一端与功放模块u2的第1引脚以及电阻r2的一端连接，所述功放模块u2的第2引脚与电阻r2的另一端以及电阻r4的一端连接，所述功放模块u2的第3引脚与电阻r3的一端连接，所述功放模块的第8引脚与电容c3的一端连接，所述电容c3的另一端接地，所述电阻r3的另一端与采样芯片u4的第6引脚连接，所述采样芯片u4的第3引脚与电容c4的一端连接并接入vcc5，所述采样芯片u4的第1引脚、第2引脚与电阻r4的另一端以及电容c4的另一端并联接地，所述采样芯片u4的第4引脚与电阻r5的一端以及电容c5的一端连接，所述采样芯片u4的第5引脚与电容c5的另一端以及电阻r6的一端连接，所述电阻r5的另一端与共模电感l1的第1引脚连接，所述电阻r6的另一端与共模电感l1的第2引脚连接，所述共模电感l1的第3引脚与dccurr1_sam端口，所述共模电感l1的第4引脚接地。3.根据权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，所述大电流采样电路包括：电容c8、电容c9、电容c11、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、二极管d3、功放模块u2、采样芯片u5、以及共模电感l2，所述dsp控制器u1的第19引脚与二极管d3的第3引脚、电容c11的一端以及电阻r10的一端连接，所述二极管d3的第2引脚接入vcc3.3，所述二极管d3的第1引脚与电容c11的另一端并联接地，所述电阻r10的另一端与功放模块u2的第7引脚以及电阻r11的一端连接，所述功放模块u2的第6引脚与电阻r11的另一端以及电阻r12的一端连接，所述功放模块u2的第5引脚与电阻r9的一端连接，所述电阻r9的另一端与采样芯片u5的第6引脚连接，所述采样芯片u5的第3引脚与电容c8的一端连接并接入vcc5，所述采样芯片u5的第1引脚、第2引脚与电阻r12的另一端以及电容c8的另一端并联接地，所述采样芯片u5的第4引脚与电阻r7的一端以及电容c9的一端连接，所述采样芯片u5的第5引脚与电容c9的另一端以及电阻r8的一端连接，所述电阻r7的另一端与共模电感l2的第1引脚连接，所述电阻r8的另一端与共模电感l2的第2引脚连接，所述共模电感l2的第3引脚与dccurr2_sam端口，所述共模电感l2的第4引脚接地。4.根据权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，所述温度补偿电路包括：电容c2、电容c6、电容c7、二极管d1、以及温度采集ic u3，所述dsp控制器u1的第20引脚与温度采集ic u3的第2引脚、二极管d1的第3引脚以及电容c2的一端连接，所述二极管d2的第2引脚接入vcc3.3，所述温度采集ic u3的第1引脚与电容c6的一端以及电容c7的一端连接并接入vcc5，所述温度采集ic u3的第3引脚、二极管d1的第1引脚、电容c2的另一端、电容c6的另一端以及电容c7的另一端并联并接地。

技术总结
本实用新型公开一种电流采样电路，包括：DSP控制器U1、小电流采样电路、大电流采样电路以及温度补偿电路，所述小电流采样电路、大电流采样电路以及温度补偿电路分别与DSP控制器U1电性连接。本实用新型利用铜排自身电阻来充当采样电阻，小电流采样电路与大电流采样电路的GND取至铜排同一点，通过小电流采样电路及大电流采样电路进行共模干扰滤除后，低通滤波输入至DSP控制器的ADC端口，并通过温度补偿电路对输出电流采样进行补偿，补偿不同温度下相同电流铜排阻值变化对采样电压的影响，从而保证输出电流采样的精度。因此，本实用新型在不影响采样精度、可靠性的前提下，以最经济方式实现超大直流电流采样。实现超大直流电流采样。实现超大直流电流采样。


技术研发人员：石景豪 方耿
受保护的技术使用者：深圳市力源海纳能源有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/9/16