[实用新型]实现小信号灯电流检测的电路结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能交通领域，尤其涉及交通信号灯对于信号灯电流检测领域，具体是指一种实现小信号灯电流检测的电路结构。

背景技术

为了保障智能交通信号机的可靠运行，常要对信号灯的灯电压、灯电流进行检测。目前，灯电压检测相对容易实现，对灯电压进行采样、整流、光耦隔离就可转换为所需的数字信号。

目前，LED信号灯逐步替代原白炽灯、低压卤钨灯，LED信号灯工作功率低，工作电流小，对于检测其交流小信号难度变大。灯电流由于信号灯本身功率就小，电流大小只有mA级别，很容易受到噪声的干扰而造成检测误差，甚至根本检测不到信号。同时考虑到一块板卡上体积有限，并有多路灯控，不能将每路的灯电流检测电路做得太大。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现信号灯电流的顺利读取、兼容多种不同功率的信号灯、拓宽了信号机接入信号灯的使用范围、适用于大规模推广应用的实现小信号灯电流检测的电路结构。

为了实现上述目的，本实用新型的实现小信号灯电流检测的电路结构具有如下构成：

该实现小信号灯电流检测的电路结构，其主要特点是，所述的电路结构包括采样电阻、电流放大电路、整流电路和AD转换电路，所述的小信号灯通过所述的采样电阻、电流放大电路和整流电路与所述的AD转换电路相连接。

较佳地，所述的电流放大电路包括二级运算放大器，所述的二级运算放大器连接于所述的采样电阻和整流电路之间。

更佳地，所述的电流放大电路还包括电容滤波器，所述的电容滤波器连接于所述的采样电阻和二级运算放大器之间。

更佳地，所述的电流放大电路还包括限幅二极管，所述的限幅二极管连接于所述的二级运算放大器与整流电路之间。

较佳地，所述的采样电阻为电阻值为1欧姆的精密电阻。

较佳地，所述的电路结构还包括PZ波生成电路，所述的PZ波生成电路连接于所述的整流电路与AD转换电路之间。

较佳地，所述的电路结构还包括主控单元，所述的主控单元的输入端与所述的AD转换电路的输出端相连接，所述的主控单元的输出端与所述的AD转换电路的控制信号输入端相连接。

更佳地，所述的电路结构还包括采样单片机和通道控制单元，所述的采样单片机的输入端分别与所述的电流放大电路的输出端和主控机的输出端相连接，所述的采样单片机的输出端分别与所述的主控机的输入端和通道控制单元的第一输入端相连接，所述的通道控制单元的第二输入端与所述的采样电阻相连接，所述的通道控制单元的第三输入端与所述的主控单元的输出端相连接。

采用了该实用新型中的实现小信号灯电流检测的电路结构，解决了目前信号机中灯电流检测不稳的问题，使之能准确反应当前信号灯的工作状态，实现了信号灯电流的顺利读取，读出的值比以往有很大的改观，基本上可以判断信号灯回路的好坏，兼容多种不同功率的信号灯，拓宽了信号机接入信号灯的使用范围，适用于大规模推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的实现小信号灯电流检测的电路结构的结构示意图。

图2为本实用新型的电流放大电路和限幅二极管的结构示意图。

图3为本实用新型的PZ波生成电路的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

信号灯的灯电流检测需要同时协调信号的采样、放大、保持与及时读取，同时得排除白噪声的影响。

如图1所示，本实用新型的实现小信号灯电流检测的电路结构包括依次连接的采样电阻、电流放大电路、整流电路、AD转换电路和主控单元。

1、采样电阻的选择：交流电流的采集一般用交流互感器来放大，但是考虑到板子空间局限，还是采样电阻采样，然后经运放放大。由于被检测电流有一个跨度范围，所以合理选择采样电阻值得结合实际信号灯的运用进行选择，这里选择1欧姆的精密电阻。

2、信号放大：由于灯电流信号很小，不能直接进AD转换，必须经过放大处理。如图2所示，在这里经过两级运放，在最后并将放大的交流信号转换为直流信号。在信号比较放大之前，先经电容滤波器进行滤波；在输出端，用限幅二极管做保护，防止放大信号幅度过大，影响后级电路的正常工作。