[实用新型]一种基于恒流源的电流采集电路

说明书

本实用新型公开了一种基于恒流源的电流采集电路，包括依次连接的电流取样电路、恒流源发生电路、电流转换电路、单片机电路。本实用新型对PWM波形电流通过取样电阻转化为电压值，通过运放将该电压放大到合适比例用于控制恒流源电流大小。在PWM脉宽有效时，该恒流源电流经过电阻给电容进行充电。在PWM脉宽结束时，根据该电容上充得的电压值就能精确推算出该PWM波形的电流值大小。因其能在一个PWM频率周期内就能得出电流值结果，响应速度极快。可为整个电路系统的电流状态提供逻辑判断依据。本实用新型用压控恒流源跟随PWM波形的办法，可精确的检测出负载电流，该电路检测电流不但准确而且快速，有效解决了现有技术的不足。

技术领域

本实用新型涉及电流检测技术领域，尤其涉及一种基于恒流源的电流采集电路。

背景技术

目前，在张力控制行业的磁粉电流检测以及电动机电流检测中，公知的PWM波形电路的负载电流检测都是用滤波的方式将PWM波转变为直流波，由采样电路检测得到电流值。但是，这种方式会严重影响电流检测的准确性，尤其是当PWM脉宽越大时，检测出的电流误差越大，容易造成错误判断。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于恒流源的电流采集电路，用压控恒流源跟随PWM波形的办法，可精确的检测出负载电流，该电路检测电流不但准确而且快速。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于恒流源的电流采集电路，包括电流取样电路、恒流源发生电路、电流转换电路、单片机电路，所述电流取样电路、恒流源发生电路、电流转换电路、单片机电路依次连接；所述电流取样电路包括运算放大器U1-A和取样电阻REF，所述取样电阻REF一端连接电阻R1一端且通过模拟负载电路RL连接PWM信号输入端，所述取样电阻REF另一端电阻R4一端且连接保护地PGND，所述电阻R1另一端连接电阻R2一端和运算放大器U1-A反相端，所述电阻R4另一端连接电阻R5一端和运算放大器U1-A同相端，所述电阻R2另一端连接运算放大器U1-A输出端，所述电阻R5另一端连接数字地DGND，所述运算放大器U1-A输出端连接电阻R3一端，所述电阻R3另一端为电流取样电路输出端IRL且连接电阻R6一端，所述电阻R6另一端接数字地DGND；所述恒流源发生电路包括运算放大器U1、U2和三极管Q1，所述运算放大器U1同相端连接电阻R12、电阻R13一端，所述电阻R12另一端连接电流取样电路输出端IRL，所述电阻R13另一端连接电阻R15、R16的连接端，所述电阻R15另一端接数字地DGND，所述电阻R16另一端连接运算放大器U2输出端，所述运算放大器U1反相端连接电阻R9、R10的连接端，所述电阻R9另一端接数字地DGND，所述电阻R10另一端接运算放大器U1输出端和三极管Q1基极，所述三极管Q1集电极连接电源VCC，所述三极管Q1发射极通过电阻R14、R17连接运算放大器U2同相端，所述运算放大器U2反相端和输出端相连，所述电阻R14、R17的连接端为恒流源发生电路输出端PWM_I；所述电流转换电路包括模拟开关芯片U3和运算放大器U4，所述恒流源发生电路输出端PWM_I连接模拟开关芯片U3和运算放大器U4同相端，所述运算放大器U4反相端和输出端连接，所述运算放大器U4输出端通过电阻R8连接单片机电路AD采样端。

进一步地，所述模拟开关芯片U3为FSA4157。

进一步地，所述模拟开关芯片U3的A端、GND端和B0端接数字地DGND，所述U3的B1端与数字地DGND之间连接电容CL，所述U3的B1端连接恒流源发生电路输出端PWM_I，所述U3的S端连接单片机电路模拟开关控制端。

进一步地，所述单片机电路为STM32F103。

进一步地，所述单片机电路AD采样端还通过并联的电容C2、电阻R11接数字地DGND。

本实用新型的有益效果是：