一種電流采樣電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電流采樣電路，包括主電感、霍爾采樣傳感器和信號處理電路；所述主電感包括并聯(lián)的兩路第一繞組，所述第一繞組由粗細(xì)相同、股數(shù)相同的繞線組成，所述并聯(lián)的兩路第一繞組與主電感的輸入端連接；所述霍爾采樣傳感器與所述主電感中的一路第一繞組的輸出端連接，用于采樣主電感的一路電感電流；所述信號處理電路連接所述霍爾采樣傳感器，用于對霍爾采樣傳感器采樣的一路電感電流進行濾波處理后，計算得到流過主電感的電流大小。提供一種通過較小量程的霍爾采樣傳感器組成的電路便能精準(zhǔn)采樣大分量電流的電路，解決現(xiàn)有技術(shù)為精準(zhǔn)采樣大分量電流，必須購買價格昂貴的大量程電流傳感器且電流傳感器貨源緊張的問題。
【專利說明】一種電流采樣電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說的是一種電流采樣電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的電子電路設(shè)計過程中，經(jīng)常會遇到需要采樣線路流經(jīng)電流大小的情況，常見的電流采樣方法包括電阻采樣、電流互感器采樣和霍爾采樣傳感器采樣三種，其中，電阻采樣操作簡單，但是損耗大；電流互感器采樣方法復(fù)雜且電流測量不穩(wěn)定；而霍爾采樣傳感器的采樣電流精確度高，但是相應(yīng)的成本也較高。
[0003]如今社會科技的發(fā)展，人們越來越追求精致完美的事物，在開關(guān)電源拓?fù)渚€路的檢測過程中也不例外，隨著開關(guān)電源功率的越來越大，其采樣線路普遍帶有較大直流分量，也為了獲得更加確準(zhǔn)的采樣電流，越來越多人采用由霍爾HCT元件組成的霍爾采樣傳感器進行線路的電流采樣，由于霍爾采樣傳感器本身的價格便不低，而量程較大的電流傳感器更是價格不菲，且生產(chǎn)的廠家較少，經(jīng)常出現(xiàn)貨源緊張的情況。因此有必要提供一種能以較小量程的霍爾采樣傳感器精準(zhǔn)采樣開關(guān)電源電流的電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種通過較小量程的霍爾采樣傳感器組成的電路便能精準(zhǔn)采樣大分量電流的電路，解決現(xiàn)有技術(shù)為精準(zhǔn)采樣大分量電流，必須購買價格昂貴的大量程電流傳感器且電流傳感器貨源緊張的問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種電流采樣電路，包括主電感、霍爾采樣傳感器和信號處理電路；所述主電感包括并聯(lián)的兩路第一繞組，所述第一繞組由粗細(xì)相同、股數(shù)相同的繞線組成，所述并聯(lián)的兩路第一繞組與主電感的輸入端連接；
[0007]所述霍爾采樣傳感器與所述主電感中的一路第一繞組的輸出端連接，用于采樣主電感的一路電感電流；
[0008]所述信號處理電路連接所述霍爾采樣傳感器，用于對霍爾采樣傳感器采樣的一路電感電流進行濾波處理后，計算得到流過主電感的電流大小。
[0009]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供的一種電流采樣電路，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)需要運用到大量程的霍爾采樣傳感器進行線路的電流采樣時，經(jīng)常需要考慮大量程的霍爾采樣傳感器價格昂貴，且生產(chǎn)廠商少，貨源緊張的問題，本發(fā)明通過主電感中并聯(lián)的兩路第一繞組將電流分為相對均等的兩路電感電流，便能使用較小量程的霍爾傳感器采樣其中一路的電感電流，再經(jīng)過信號處理電路的處理后得到大分量電感電流的采樣數(shù)據(jù)。實現(xiàn)通過較小量程的霍爾采樣傳感器組成的簡單電流便能采樣得到大分量電感電流，發(fā)明的電流采樣電路成本低，且偵測精度基本不變，不用耗資購買供應(yīng)不足的大量程霍爾采樣傳感器。
【專利附圖】

【附圖說明】[0010]圖1為本發(fā)明實施例一種電流采樣電路的電路圖；
[0011]圖2為本發(fā)明實施例一種電流采樣電路一【具體實施方式】的電路圖。
[0012]標(biāo)號說明:
[0013]主電感LI;霍爾采樣傳感器Hl;均流電感L2;
[0014]第一繞組Ll-1 ;第二繞組L2-1。
【具體實施方式】
[0015]為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0016]本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:通過主電感并聯(lián)的兩路繞組將電感電流第一次分流后，再經(jīng)過均流電感將電感電流均分為兩路后輸出，這樣霍爾采樣傳感器只需采樣一路的電感電流便能得到采樣電感電流的大小，且成本較低，實現(xiàn)以小量程的霍爾采樣傳感器便可能完成大分量電感電流的采樣，而無需購買昂貴且貨源緊缺的大量程霍爾采樣傳感器。
[0017]請參閱圖1，為本發(fā)明實施例一種電流采樣電路的電路圖。
[0018]一種電流采樣電路，包括主電感L1、霍爾采樣傳感器Hl和信號處理電路；所述主電感LI包括并聯(lián)的兩路第一繞組L1-1，所述第一繞組Ll-1由粗細(xì)相同、股數(shù)相同的繞線組成，所述并聯(lián)的兩路第一繞組Ll-1與主電感LI的輸入端連接；
[0019]所述霍爾采樣傳感器Hl與所述主電感LI中的一路第一繞組Ll-1的輸出端連接，用于采樣主電感LI的一路電感電流；
[0020]所述信號處理電路連接所述霍爾采樣傳感器Hl，用于對霍爾采樣傳感器Hl采樣的一路電感電流進行濾波處理后，計算得到流過主電感LI的電流大小。
[0021]從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于:將主電感LI分為并聯(lián)連接的兩路第一繞組L1-1，由于所述兩路的繞組由粗細(xì)相同、股數(shù)相同的繞線組成，其構(gòu)造決定了能將通過主電感LI的電流分為相對對等的兩路電感電流，于是只需以霍爾采樣傳感器Hl連接其中的一路第一繞組Ll-1輸出端進行電流的采集，再經(jīng)過信號處理電路的計算后能得出流經(jīng)主電感LI的電流。本發(fā)明所述的電流采樣電路，能實現(xiàn)運用價格相對較低的小量程霍爾采樣傳感器Hl測量得到本來需要通過價格昂貴的大量程霍爾采樣傳感器Hl才能得到的測量結(jié)果，即能方便的采樣大分量電感電流的問題，又不必再耗資購買價格昂貴的大量程霍爾采樣傳感器Hl，且能避免大量程霍爾采樣傳感器Hl供貨不足的問題。
[0022]請參閱圖2，為本發(fā)明實施例一種電流采樣電路一【具體實施方式】的電路圖。
[0023]進一步的,所述電流采樣電流還包括均流電感L2,所述主電感LI連接均流電感L2后與所述霍爾采樣傳感器Hl連接；
[0024]所述均流電感L2包括兩個并聯(lián)的第二繞組L2-1，所述第二繞組L2_l由粗細(xì)相同、股數(shù)相同的繞線組成；
[0025]所述均流電感L2的兩個并聯(lián)的第二繞組L2-1分別連接主電感LI的兩路第一繞組Ll-1，用于平衡流過第二繞組L2-1的電流； [0026]所述均流電感L2的一個第二繞組L2-1的輸出端連接霍爾采樣傳感器Hl。
[0027]本方案所述的電流采集電路，在上述方案的基礎(chǔ)上提高采集的電感電流的準(zhǔn)確度，通過在主電感LI的輸出端連接均流電感L2，利用均流電感L2的兩個并聯(lián)的第二繞組L2-1由粗細(xì)相同、股數(shù)相同的繞線的結(jié)構(gòu)特性產(chǎn)生的均流現(xiàn)象能保證均衡兩路的電感電流，保證在經(jīng)過主電感LI以及均流電感L2的均衡分配后輸出的兩路被采樣電感電流是對等的。具體的，均流電感L2的均流原理決定了，當(dāng)流經(jīng)均流電感L2的其中一個第二繞組L2-1的電流較大時，均流電感L2中兩個第二繞組L2-1的磁芯產(chǎn)生的磁場將無法完全抵消，多出的磁場將會在兩個第二繞組L2-1中產(chǎn)生相反的電場，使另一個流經(jīng)電流較小的第二繞組L2-1的電流上升，電感電流較大的第二繞組L2-1的電流下降，直至兩個第二繞組L2-1的電流平衡均等為止。通過均流電感L2第二次均分電感電流，保證被采樣電路電流被均勻的分為二等分，再通過霍爾采樣傳感器Hl采樣其中一路的電感電流，最后經(jīng)過信號處理電路的計算后便能輕松的得到被采樣電流的總電感采樣電流，達(dá)到以小量程霍爾采樣傳感器Hl探測得到大采樣電流的目的。
[0028]進一步的，所述主電感LI的并聯(lián)的兩路第一繞組Ll-1均為雙線并繞繞組。主電感LI中的第一繞組Ll-1采用雙線并繞的方式組成，能很好的消除線圈的自感，大大降低殘余電感，保證流出主電感LI的電感電流不慘雜自感產(chǎn)生的電流,進而保證采樣到的電感電流的準(zhǔn)確性。
[0029]進一步的，所述均流電感L2的兩個并聯(lián)的第二繞組L2-1均為雙線并繞繞組。均流電感L2中的第二繞組L2-1采用雙線并繞的方式組成，能很好的消除線圈的自感，大大降低殘余電感，保證流出均流電感L2的電感電流不慘雜自感產(chǎn)生的電流，進而保證采樣到的電感電流的準(zhǔn)確性。
[0030]進一步的，所述主電感LI為鐵粉芯電感。電流采樣電路中的主電感LI采用鐵粉芯鐵芯材質(zhì)的電感，利用鐵粉芯能自主消磁、飽和磁通密度高、恒導(dǎo)磁的特性，不僅價格低廉，便于普及，還能隔絕渦流，增加電感量，很好的穩(wěn)定磁導(dǎo)率，不會使磁能力由于溫度的變化而產(chǎn)生變化，使采樣的電感電流更加的精確。
[0031]進一步的，所述主電感LI為鐵硅鋁磁芯電感。電流采樣電路中的主電感LI采用鐵硅鋁鐵芯材質(zhì)的電感，鐵硅鋁磁芯具有很好的容錯特性、軟飽和度、很低的磁芯損耗和溫度穩(wěn)定性，不會由于不在下降曲線的安全區(qū)內(nèi)就出現(xiàn)異常，也不會由于長時間使用后出現(xiàn)磁芯損耗而影響采樣電感電流準(zhǔn)確性。
[0032]進一步的，所述均流電感L2為鐵粉芯電感。電流采樣電路中的均流電感L2采用鐵粉芯鐵芯材質(zhì)的電感，利用鐵粉芯能自主消磁、飽和磁通密度高、恒導(dǎo)磁的特性，不僅價格低廉，便于普及，還能隔絕渦流，增加電感量，很好的穩(wěn)定磁導(dǎo)率，不會使磁能力由于溫度的變化而產(chǎn)生變化，使采樣的電感電流更加的精確。
[0033]進一步的，所述均流電感L2為鐵硅鋁磁芯電感。電流采樣電路中的均流電感L2采用鐵硅鋁鐵芯材質(zhì)的電感，鐵硅鋁磁芯具有很好的容錯特性、軟飽和度、很低的磁芯損耗和溫度穩(wěn)定性，不會由于不在下降曲線的安全區(qū)內(nèi)就出現(xiàn)異常，也不會由于長時間使用后出現(xiàn)磁芯損耗而影響采樣電感電流準(zhǔn)確性。
[0034]進一步的，所述均流電感L2為鐵氧體磁芯電感。電流采樣電路中的均流電感L2采用鐵氧體鐵芯材質(zhì)的電感，鐵氧體磁芯具有很高的磁導(dǎo)率、低成本、很低的磁芯損耗和較好地溫度穩(wěn)定性，用于均流電感L2效果明顯，由于均流電感L2兩繞組磁場基本抵消，因此鐵氧體電感不需擔(dān)心磁飽和問題。
[0035]綜上所述，本發(fā)明提供的一種電流采樣電流，不僅能實現(xiàn)以較小量程的霍爾采樣傳感器Hl便能精準(zhǔn)采樣大分量電流的電路，而且其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，方便生產(chǎn)普及運用，進一步的，通過兩次均分電感電流后，保證最后測得的采樣電感電流的精確性，而主電感LI的第一繞組Ll-1和均流電感L2的第二繞組L2-1通過采用雙線并繞的結(jié)構(gòu)，能最大化的消除線圈自感，保證電感電流的準(zhǔn)確度，共同組成一種能便捷采樣大分量電感電流的低成本高準(zhǔn)確度的電流采樣電路。
[0036]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電流采樣電路，其特征在于，包括主電感、霍爾采樣傳感器和信號處理電路；所述主電感包括并聯(lián)的兩路第一繞組，所述第一繞組由粗細(xì)相同、股數(shù)相同的繞線組成，所述并聯(lián)的兩路第一繞組與主電感的輸入端連接； 所述霍爾采樣傳感器與所述主電感中的一路第一繞組的輸出端連接，用于采樣主電感的一路電感電流； 所述信號處理電路連接所述霍爾采樣傳感器，用于對霍爾采樣傳感器采樣的一路電感電流進行濾波處理后，計算得到流過主電感的電流大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電流采樣電路，其特征在于，所述電流采樣電流還包括均流電感，所述主電感連接均流電感后與所述霍爾采樣傳感器連接； 所述均流電感包括兩個并聯(lián)的第二繞組，所述第二繞組由粗細(xì)相同、股數(shù)相同的繞線組成； 所述均流電感的兩個并聯(lián)的第二繞組分別連接主電感的兩路第一繞組，用于平衡流過第二繞組的電流； 所述均流電感的一個第二繞組的輸出端連接霍爾采樣傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電流采樣電路，其特征在于，所述主電感的并聯(lián)的兩路第一繞組均為雙線并繞繞組。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電流采樣電路，其特征在于，所述均流電感的兩個并聯(lián)的第二繞組均為雙線并繞繞組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電流采樣電路,其特征在于,所述主電感為鐵粉芯電感。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電流采樣電路，其特征在于，所述主電感為鐵硅鋁磁芯電感。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電流采樣電路，其特征在于，所述均流電感為鐵粉芯電感。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電流采樣電路，其特征在于，所述均流電感為鐵硅鋁磁芯電感。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電流采樣電路，其特征在于，所述均流電感為鐵氧體磁芯電感。
【文檔編號】G01R19/00GK103969496SQ201410235701
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】魏德國, 羅瑞杰, 何勇志 申請人:深圳市英可瑞科技開發(fā)有限公司