CN107664712A - 电流采样调理电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及模数信号转换技术领域，具体涉及一种电流采样调理电路，包括取样电阻R40和R41，共模抑制电路，退耦电容C106和C107，稳压电容C112，电容C111和高速精密差动放大器INA143；本发明能够灵活调理电流传感器输出电压的大小，使之适合AD及控制器芯片等电子电路采样要求的范围，避免模块损坏，保证测量结果，不会失真；另外，该电路采用阻容吸收电路可以有效的抑制过电压的瞬间振荡和高频电流，使过电压的波形变缓，陡度和幅值降低，再加上电阻的阻尼作用，使高频振荡迅速衰减；该电路选用高速精密差动放大器INA143，对采样信号进行精确放大，并输出稳定、干扰小的采样电流，速度快，实时性强。
Description
技术领域
本发明涉及模数信号转换技术领域，具体涉及一种电流采样调理电路。
背景技术
采样是将时间上、幅值上都连续的模拟信号，在采样脉冲的作用下，转换为时间上离散(时间上有固定间隔)、但幅值上仍连续的离散模拟信号。目前，数字采样技术即运用该原理，应用A/D将时间上连续的模拟信号变换为数字信号，再经过控制器的调制提取时间上离散的数字信号。
在微机控制***中，经常要用到AD采集电路模块，用来将模拟信号转换为微处理器能够识别的数字信号。但是，AD采集电路模块对输入电平有一定的限制要求，不能过高也不能过低。若输入电平过高，有可能会使模块损坏或使测量结果不准确，若输入电平过低，有可能因为处在AD本身的非线性区而使得结果失真。
发明内容
为了解决上述技术问题中的不足，本发明的目的在于：提供一种电流采样调理电路，能够灵活调理电流传感器输出电压的大小，有效抑制操作过电压的瞬间振荡和高频电流。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：
所述电流采样调理电路，包括取样电阻R40和R41，共模抑制电路，退耦电容C106和C107，稳压电容C112，电容C111和高速精密差动放大器INA143，所述取样电阻R40的两端分别连接电流传感器的电压输出端Ua+与Ua-，高速精密差动放大器INA143的输入端与电容C111相连接，高速精密差动放大器INA143的OUTPUT引脚与SENSE引脚相连接后外接取样电阻R41，取样电阻R41的另一端连接着电压输出端Ua，高速精密差动放大器INA143的REF引脚接参考电压Vref，稳压电容C112并接在电压输出端Ua和参考电压Vref之间，高速精密差动放大器INA143的电源正端V+连接外部直流电源，电源负端V-接地。
进一步优选，共模抑制电路包括电阻R39和R45，电容C109和C113，电阻R39与电容C109串联构成第一阻容吸收电路后，一端接Ua+，另一端接地，电阻R45与电容C113串联构成第二阻容吸收电路后，一端接Ua-，另一端接地。
进一步优选，高速精密差动放大器INA143的电源正端V+与电源负端V-之间并联退耦电容C106和C107。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明能够灵活调理电流传感器输出电压的大小，使之适合AD及控制器芯片等电子电路采样要求的范围，避免模块损坏，保证测量结果，不会失真；另外，该电路采用阻容吸收电路可以有效的抑制过电压的瞬间振荡和高频电流，使过电压的波形变缓，陡度和幅值降低，再加上电阻的阻尼作用，使高频振荡迅速衰减；该电路选用高速精密差动放大器INA143，对采样信号进行精确放大，并输出稳定、干扰小的采样电流，速度快，实时性强。
附图说明
图1本发明电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：
实施例1
如图1所示，本发明所述电流采样调理电路，包括取样电阻R40和R41，共模抑制电路，退耦电容C106和C107，稳压电容C112，电容C111和高速精密差动放大器INA143，所述取样电阻R40的两端分别连接电流传感器的电压输出端Ua+与Ua-，电流传感器二次侧感应电流流经取样电阻R40产生电压，该取样电阻R40起到取样以及电压限幅的作用，高速精密差动放大器INA143的输入端与电容C111相连接，高速精密差动放大器INA143的OUTPUT引脚与SENSE引脚相连接后外接取样电阻R41，取样电阻R41的另一端连接着电压输出端Ua，高速精密差动放大器INA143的REF引脚接参考电压Vref，稳压电容C112并接在电压输出端Ua和参考电压Vref之间，利用稳压电容C112两端电压不能突变的性质，能够输出相对平滑的电压，高速精密差动放大器INA143的电源正端V+连接外部直流电源，电源负端V-接地；高速精密差动放大器INA143能够进一步有效抑制共模信号，并且能够精确放大，并输出稳定、干扰小的采样电流，速度快，实时性强。
其中，共模抑制电路包括电阻R39和R45，电容C109和C113，电阻R39与电容C109串联构成第一阻容吸收电路后，一端接Ua+，另一端接地，电阻R45与电容C113串联构成第二阻容吸收电路后，一端接Ua-，另一端接地；第一、第二阻容吸收电路可有效抑制过电压的瞬间振荡和高频电流，使过电压的波形变缓，陡度和幅值降低，再加上电阻的阻尼作用，使高频振荡迅速衰减。
高速精密差动放大器INA143的电源正端V+与电源负端V-之间并联退耦电容C106和C107；退耦电容C106和C107可以防止电路通过电源形成的正反馈通路引起的寄生振荡，简言之就是消除电源的波动和输入电路的高频干扰对芯片的影响。
本发明能够将电流传感器测量得到的电压信号进行硬件调理，将该信号变换为DSP的A/D端口可以识别的电平范围内的信号，通过DSP将测量的电压信号换算为所测的电流信号。
Claims (3)
1.一种电流采样调理电路，其特征在于，包括取样电阻R40和R41，共模抑制电路，退耦电容C106和C107，稳压电容C112，电容C111和高速精密差动放大器INA143，所述取样电阻R40的两端分别连接电流传感器的电压输出端Ua+与Ua-，高速精密差动放大器INA143的输入端与电容C111相连接，高速精密差动放大器INA143的OUTPUT引脚与SENSE引脚相连接后外接取样电阻R41，取样电阻R41的另一端连接着电压输出端Ua，高速精密差动放大器INA143的REF引脚接参考电压Vref，稳压电容C112并接在电压输出端Ua和参考电压Vref之间，高速精密差动放大器INA143的电源正端V+连接外部直流电源，电源负端V-接地。
2.根据权利要求1所述的电流采样调理电路，其特征在于，共模抑制电路包括电阻R39和R45，电容C109和C113，电阻R39与电容C109串联构成第一阻容吸收电路后，一端接Ua+，另一端接地，电阻R45与电容C113串联构成第二阻容吸收电路后，一端接Ua-，另一端接地。
3.根据权利要求1所述的电流采样调理电路，其特征在于，高速精密差动放大器INA143的电源正端V+与电源负端V-之间并联退耦电容C106和C107。
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|---|---|---|---|---|
| CN109375689A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-02-22 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种电流调理电路 |
| CN112213553A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-12 | 国网河北省电力有限公司 | 一种用于测量电流的装置 |
| CN113848365A (zh) * | 2021-11-29 | 2021-12-28 | 之江实验室 | 一种高带宽测量电机相电流的电路 |
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2016
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| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20180206 |