CN204241556U - 一种220vac负载电流检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种220VAC负载电流检测电路,它涉及负载工作电流检测技术领域。它包括采样电路、信号放大电路、有源整流电路、采样模数转换电路和电源电路,采样电路接信号放大电路,信号放大电路接有源整流电路,有源整流电路接采样模数转换电路,信号放大电路、有源整流电路均与电源电路连接。本实用新型可靠性高,检测精度高,稳定度高,体积小,漂移低,采样精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是负载工作电流检测技术领域,具体涉及一种220VAC负载电流检测电路。
背景技术
目前采用的220VAC负载电流检测电路主要包括隔离电流互感器、隔离电压互感器、整流电路和模数转换电路,参照图1,由电流互感器T2把负载侧的大电流信号转换为次级的小电流信号,并经过隔离,再由运放U6放大后输出,此类电路存在着一定的设计缺陷:电路采用的互感器体积大,在紧凑型电路板上无法使用,且会引起互感器磁饱和,输出失真,采样精度较低,基于此,设计一种220VAC负载电流检测电路还是很有必要的。
发明内容
针对现有技术上存在的不足,本实用新型目的是在于提供一种220VAC负载电流检测电路,结构简单,设计合理,可靠性高,检测精度高,稳定度高,体积小,漂移低,采样精度高。
为了实现上述目的,本实用新型是通过如下的技术方案来实现:一种220VAC负载电流检测电路,包括采样电路、信号放大电路、有源整流电路、采样模数转换电路和电源电路,采样电路接信号放大电路,信号放大电路接有源整流电路,有源整流电路接采样模数转换电路,信号放大电路、有源整流电路均与电源电路连接。
作为优选,所述的采样电路包括第一电阻,信号放大电路包括差分放大器,第一电阻的一端接差分放大器的2脚,第一电阻的另一端接差分放大器的3脚,差分放大器的4脚、5脚、7脚分别接第二电容、第四电阻、第一电容至模拟地端,差分放大器的5脚、8脚分别接第三电阻、第二电阻至差分放大器的6脚;所述的有源整流电路包括运算放大器,运算放大器的2脚接差分放大器的6脚,运算放大器的2脚接第一二极管至运算放大器的1脚,运算放大器的1脚依次接第二二极管、第五电阻至运算放大器的2脚,第二二极管与第五电阻之间的节点接第六电阻至采样模数转换电路,第六电阻的一端接第四电容、第七电阻至模拟地端,运算放大器的3脚、8脚分别接第九电阻、第三电容至模拟地端。
作为优选,所述的电源电路包括隔离开关电源,隔离开关电源的6脚接差分放大器的7脚、运算放大器的8脚,隔离开关电源的4脚接差分放大器的4脚。
作为优选,所述的第一电阻采用高精度采样电阻,当负载工作时,电流经过第一电阻,由于第一电阻只有0.05欧姆/5W,会产生微小压降。
本实用新型的有益效果:整个电路浮在220VAC火线上工作,通过隔离器件传送到低压侧,省去了电流互感器等大体积,低精度器件,使检测电路直接检测220VAC火线上的参数,可靠性高,精度高,稳定度高,漂移低。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型;
图1为现有技术的电路图;
图2为本实用新型的结构框图;
图3为本实用新型采样电路的电路图;
图4为本实用新型信号放大电路的电路图;
图5为本实用新型有源整流电路的电路图;
图6为本实用新型电源电路的电路图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本实用新型。
参照图1-6,本具体实施方式采用以下技术方案:一种220VAC负载电流检测电路,包括采样电路1、信号放大电路2、有源整流电路3、采样模数转换电路4和电源电路5,采样电路1接信号放大电路2,信号放大电路2接有源整流电路3,有源整流电路3接采样模数转换电路4,信号放大电路2、有源整流电路3均与电源电路5连接。
值得注意的是,所述的采样电路1包括第一电阻R1,信号放大电路2包括差分放大器IC11,第一电阻R1的一端接差分放大器IC11的2脚,第一电阻R1的另一端接差分放大器IC11的3脚,差分放大器IC11的4脚、5脚、7脚分别接第二电容C2、第四电阻R4、第一电容C1至模拟地端AGND,差分放大器IC11的5脚、8脚分别接第三电阻R3、第二电阻R2至差分放大器IC11的6脚;所述的第一电阻R1采用高精度采样电阻,当负载工作时,电流经过第一电阻R1,由于第一电阻R1只有0.05欧姆/5W,会产生微小压降,此压降输入差分放大器。
值得注意的是,所述的有源整流电路3包括运算放大器IC37A,运算放大器IC37A的2脚接差分放大器IC11的6脚,运算放大器IC37A的2脚接第一二极管D1至运算放大器IC37A的1脚,运算放大器IC37A的1脚依次接第二二极管D2、第五电阻R5至运算放大器IC37A的2脚,第二二极管D2与第五电阻R5之间的节点接第六电阻R6至采样模数转换电路4,第六电阻R6的一端接第四电容C4、第七电阻R7至模拟地端AGND,运算放大器IC37A的3脚、8脚分别接第九电阻R9、第三电容C3至模拟地端AGND。
此外,所述的电源电路5包括隔离开关电源IC5,隔离开关电源IC5的6脚接差分放大器IC11的7脚、运算放大器IC37A的8脚,隔离开关电源IC5的4脚接差分放大器IC11的4脚,隔离开关电源IC5的输出侧浮在220VAC上,地线于220VAC的火线。
本具体实施方式电流经过第一电阻R1产生微小的电压差信号,经过差分放大器IC11放大后输出到有源整流电路3,整流后由采样模数转换电路4得到电流值:
1、当负载工作时,电流经过第一电阻R1,由于第一电阻R1只有0.05欧姆/5W,会产生微小压降;
2、第一电阻R1产生的压降将会通过差分放大器IC11进行差分放大;
3、经差分放大器IC11放大后的信号为单端信号,输出到运算放大器IC37A进行整流;
4、运算放大器IC37A整流后,由单片机的AD或者单独的AD进行数模转换,得到精确数值;
5、整个电路的工作电压由隔离开关电源IC5供电,并且隔离输出后的电源地线直接和220VAC的火线相连,以提供统一的参考地。
本具体实施方式直接采样220VAC侧信号和数据,免去了体积巨大的电流或电压互感器,经过实际验证,并取得了良好的效果,反应灵敏,工作稳定,漂移极小, 采样精度高,具有广泛的市场应用前景。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种220VAC负载电流检测电路,其特征在于,包括采样电路(1)、信号放大电路(2)、有源整流电路(3)、采样模数转换电路(4)和电源电路(5),采样电路(1)接信号放大电路(2),信号放大电路(2)接有源整流电路(3),有源整流电路(3)接采样模数转换电路(4),信号放大电路(2)、有源整流电路(3)均与电源电路(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种220VAC负载电流检测电路,其特征在于,所述的采样电路(1)包括第一电阻(R1),信号放大电路(2)包括差分放大器(IC11),第一电阻(R1)的一端接差分放大器(IC11)的2脚,第一电阻(R1)的另一端接差分放大器(IC11)的3脚,差分放大器(IC11)的4脚、5脚、7脚分别接第二电容(C2)、第四电阻(R4)、第一电容(C1)至模拟地端(AGND),差分放大器(IC11)的5脚、8脚分别接第三电阻(R3)、第二电阻(R2)至差分放大器(IC11)的6脚。
3.根据权利要求1所述的一种220VAC负载电流检测电路,其特征在于,所述的有源整流电路(3)包括运算放大器(IC37A),运算放大器(IC37A)的2脚接差分放大器(IC11)的6脚,运算放大器(IC37A)的2脚接第一二极管(D1)至运算放大器(IC37A)的1脚,运算放大器(IC37A)的1脚依次接第二二极管(D2)、第五电阻(R5)至运算放大器(IC37A)的2脚,第二二极管(D2)与第五电阻(R5)之间的节点接第六电阻(R6)至采样模数转换电路(4),第六电阻(R6)的一端接第四电容(C4)、第七电阻(R7)至模拟地端(AGND),运算放大器(IC37A)的3脚、8脚分别接第九电阻(R9)、第三电容(C3)至模拟地端(AGND)。
4.根据权利要求1所述的一种220VAC负载电流检测电路,其特征在于,所述的电源电路(5)包括隔离开关电源(IC5),隔离开关电源(IC5)的6脚接差分放大器(IC11)的7脚、运算放大器(IC37A)的8脚,隔离开关电源(IC5)的4脚接差分放大器(IC11)的4脚。
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CN104374995A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-02-25 | 擎翌(上海)智能科技有限公司 | 一种220vac负载电流检测电路 |
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