采樣電阻校正電路、電流檢測(cè)電路及驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及電流采樣技術(shù)，特別是設(shè)及一種采樣電阻校正電路、電流檢測(cè)電 路及驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的電流采樣電路，如果要做到較高精度，一般都是采樣無感電阻來進(jìn)行采樣。 例如變頻空調(diào)控制電路中的PFC(Power化ctor Correction,功率因數(shù)校正電路）電路，通 過檢查無感電阻上的電壓來計(jì)算電流，從而控制PFC的開關(guān)從而使直流母線電壓處于動(dòng)態(tài) 穩(wěn)定狀態(tài)。
[0003] 用無感電阻做電流采樣可W做到較高的采樣精度，但無感電阻成本較高，且無感 電阻發(fā)熱較大，在布局上必須考慮對(duì)周圍器件的溫度影響。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型目的在于提供一種采樣電阻校正電路，旨在解決無感電阻成本較高， 且無感電阻發(fā)熱較大的問題。
[0005] 本實(shí)用新型提供了一種采樣電阻校正電路，包括：
[0006] 第一預(yù)設(shè)銅錐，連接于主電路中，用作該主電路的采樣電阻；
[0007] 分壓電路，包括第二預(yù)設(shè)銅錐，其中，所述第一預(yù)設(shè)銅錐和第二預(yù)設(shè)銅錐布設(shè)于電 路板上，兩者的長(zhǎng)度、寬度和厚度中有一個(gè)相同的待校正參數(shù)；
[000引控制單元，與所述第二預(yù)設(shè)銅錐連接，預(yù)存儲(chǔ)所述第一預(yù)設(shè)銅錐和第二預(yù)設(shè)銅錐 的長(zhǎng)度、寬度和厚度中除所述待校正參數(shù)外的參數(shù)，所述控制單元檢測(cè)所述分壓電路輸出 的分壓電壓，根據(jù)所述分壓電壓得到所述第二預(yù)設(shè)銅錐的電阻值，并根據(jù)所述第二預(yù)設(shè)銅 錐的電阻值得到所述待校正參數(shù)，并W所述待校正參數(shù)計(jì)算并校正預(yù)存儲(chǔ)的所述第一預(yù) 設(shè)銅錐的電阻值。
[0009] 本實(shí)用新型還提供了一種電流檢測(cè)電路，與主電路連接，包括上述的采樣電阻校 正電路。
[0010] 本實(shí)用新型還提供了一種驅(qū)動(dòng)電路，包括主電路、驅(qū)動(dòng)忍片和檢測(cè)電路，還包括上 述的采樣電阻校正電路，其中：
[0011] 所述檢測(cè)電路兩檢測(cè)端分別與所述第一預(yù)設(shè)銅錐兩端相連，輸出端與所述控制單 元連接，所述檢測(cè)電路向所述控制單元輸入檢測(cè)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)忍片連接在所述主電路與 所述控制單元之間；
[0012] 所述控制單元根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)及校正后的所述第一預(yù)設(shè)銅錐的電阻值，發(fā)出控 制信號(hào)控制所述驅(qū)動(dòng)忍片驅(qū)動(dòng)所述主電路改變工作狀態(tài)。
[0013] 上述的采樣電阻校正電路、電流檢測(cè)電路及驅(qū)動(dòng)電路采用低成本的布線銅錐做電 流采樣也可W做到較高的采樣精度，并利用整塊電路板作為散熱，使得采樣銅錐發(fā)熱量低， 主電路或系統(tǒng)可W利用校正后的采樣電阻的電阻值進(jìn)行運(yùn)行，使得電路設(shè)備的可靠性、穩(wěn) 定性高。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中采樣電阻校正電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為了使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，W下 結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施 例僅僅用W解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0017] 請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中采樣電阻校正電路，包括第一預(yù)設(shè)銅錐10、 分壓電路20及控制單元30,其中，分壓電路20包括第二預(yù)設(shè)銅錐21。第一預(yù)設(shè)銅錐10和第二 預(yù)設(shè)銅錐21布設(shè)于電路板上，其中可W是同一塊電路板上，也可W是不同的電路板上?？刂?單元30為控制忍片，如單片機(jī)、DSP忍片等。
[0018] 第一預(yù)設(shè)銅錐10連接于主電路100中，用作該主電路100的采樣電阻。具體地，主電 路100指的是設(shè)備電路中的任意應(yīng)用電路，如電流檢測(cè)電路、升壓電路或降壓電路。本實(shí)施 例中示出的是升壓電路(buck電路）。
[0019] 第一預(yù)設(shè)銅錐10和第二預(yù)設(shè)銅錐21中兩者布線的長(zhǎng)度、寬度和厚度中有一個(gè)相同 的待校正參數(shù)?？刂茊卧?0與第二預(yù)設(shè)銅錐21連接，預(yù)存儲(chǔ)第一預(yù)設(shè)銅錐10和第二預(yù)設(shè)銅 錐21布線的長(zhǎng)度、寬度和厚度中除待校正參數(shù)外的參數(shù)，控制單元30檢測(cè)分壓電路20輸出 的分壓電壓，根據(jù)分壓電壓得到第二預(yù)設(shè)銅錐21的電阻值，并根據(jù)第二預(yù)設(shè)銅錐21的電阻 值得到待校正參數(shù)，并W待校正參數(shù)計(jì)算并校正預(yù)存儲(chǔ)的第一預(yù)設(shè)銅錐10的電阻值。
[0020] 如此，采用布線銅錐做電流采樣也可W做到較高的采樣精度，并利用整塊電路板 作為散熱，使得采樣銅錐發(fā)熱量低，主電路100或系統(tǒng)可W利用校正后的采樣電阻的電阻值 進(jìn)行運(yùn)行，使得電路設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性高。
[0021] 分壓電路20包括第二預(yù)設(shè)銅錐21和一電阻器22;第二預(yù)設(shè)銅錐21的第一端通過電 阻器22接高電位，第二端接低電位;或，第二預(yù)設(shè)銅錐21的第一端通過電阻器22接低電位， 第二端接高電位；另外，分壓電壓為第二預(yù)設(shè)銅錐21的第一端的電壓。本實(shí)施方式中，高電 位為電源VDD，地電位為地。在其他實(shí)施方式中，高電位可W為相對(duì)大地電勢(shì)比地電位高的 點(diǎn)位節(jié)點(diǎn)。
[0022] 本實(shí)施例中，W第一預(yù)設(shè)銅錐10和第二預(yù)設(shè)銅錐21設(shè)置于厚度相同的電路板上， 或設(shè)置于同一塊電路板上為例，而電路板的銅錐厚度與加工工藝有關(guān)，當(dāng)同一塊電路板生 產(chǎn)出來后，其銅錐厚度基本相同。更具體地，W第一預(yù)設(shè)銅錐10和第二預(yù)設(shè)銅錐21的厚度為 待校正參數(shù)，其他為可測(cè)量的已知參數(shù)。
[0023] 請(qǐng)參閱圖1和圖2,無感電阻等效銅錐阻(第一預(yù)設(shè)銅錐10)的具體電阻值進(jìn)行校正 的實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0024] 第一步，通過控制單元30計(jì)算出電路板上銅錐的實(shí)際厚度。定義第二預(yù)設(shè)銅錐21 的電阻值為Rs，它與電阻器22構(gòu)成分壓電路20,控制單元30再對(duì)第二預(yù)設(shè)銅錐21的分壓進(jìn) 行采樣，可W計(jì)算出Rs的具體值，再通過銅錐電阻率與電阻值的關(guān)系：
[0025]
[0026] 其中，P為銅錐電阻率，L為第二預(yù)設(shè)銅錐21設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度，S為第二預(yù)設(shè)銅錐21的截 面積。由第二預(yù)設(shè)銅錐21設(shè)計(jì)寬度D，則有S = D*d，由此可W計(jì)算出電路板上銅錐的實(shí)際厚 度d。
[0027] 第二步，計(jì)算第一預(yù)設(shè)銅錐10的阻值Rw。由第一步計(jì)算出電路板實(shí)際銅錐厚度d 后，根據(jù)銅錐電阻率、第一預(yù)設(shè)銅錐10設(shè)計(jì)的寬度和長(zhǎng)度，可W計(jì)算出Rw的具體值，即可用 于電流采樣計(jì)算。
[0028] 在更加具體的實(shí)施例中，用銅錐替代無感電阻進(jìn)行電流采樣，設(shè)計(jì)第一預(yù)設(shè)銅錐 10長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，寬度為D1，厚度為dl，其等效電阻值為Rw，銅錐電阻率常數(shù)為P，則有：
[0029]
[0030] 又根據(jù)電路板的制作工藝，不同電路板上的銅厚一般有差異，但同一塊電路板上 的銅厚相同，故設(shè)定無感電阻的第一預(yù)設(shè)銅錐10厚度為d，則有： 卿]
(1)
[0032]另外，設(shè)定第二預(yù)設(shè)銅錐21的等效電阻值為Rs，且與第一預(yù)設(shè)銅錐10設(shè)計(jì)與同一 塊電路板上；電源VDD為控制單元30W及分壓電路20供電；電阻器22與第二預(yù)設(shè)銅錐21構(gòu)成 分壓電路20,并利控制單元30進(jìn)行電壓采樣。設(shè)計(jì)第二預(yù)設(shè)銅錐21長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,寬度為02，貝。 有：
[00 削
（2)
[0034] 電阻器22與第二預(yù)設(shè)銅錐21構(gòu)成的分壓電路20,設(shè)控制單元30采樣到的分壓電壓 值為Vs，則有：
[0035]
(3)
[0036] 由公式(1)、間、間可W得出：
[0037]
[0038] 其中：R9為電阻器22阻值，V孤、01、02、1^、1^2及1?9，運(yùn)6個(gè)數(shù)據(jù)為電路的設(shè)計(jì)參數(shù)， 為已知量;Vs為采樣到的分壓電路20電壓值，由此確定作為采樣電阻的第一預(yù)設(shè)銅錐10的 等效電阻值Rw的具體值。
[0039] 請(qǐng)參閱圖1，在進(jìn)一步的實(shí)施例中，第二預(yù)設(shè)銅錐21寬度按照通常電路板設(shè)計(jì)寬度 設(shè)計(jì)，長(zhǎng)度根據(jù)選擇的電阻器22的大小，計(jì)算好后設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，一般設(shè)計(jì)為曲線 布線方式。
[0040] 第一預(yù)設(shè)銅錐10-般為直線布線設(shè)計(jì)，其寬度根據(jù)過電