專利名稱：高壓電流檢測(cè)方法和檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓電流檢測(cè)方法和檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
為提高電源可靠性，在某些應(yīng)用場(chǎng)景下需要對(duì)高電壓的被測(cè)線路上的電流進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而對(duì)高壓電流進(jìn)行控制和保護(hù)?，F(xiàn)有技術(shù)中一般采用霍爾傳感器或者電流互感器來(lái)檢測(cè)高壓電流。如圖I所示，為采用霍爾傳感器的檢測(cè)電路。現(xiàn)有用來(lái)檢測(cè)高壓電流的電路復(fù)雜，檢測(cè)裝置成本高、笨重、加工和安裝困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種高壓電流檢測(cè)方法和裝置，線路簡(jiǎn)單， 成本低，尺寸小，占用空間少。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案一種高壓電流檢測(cè)裝置，包括高壓端采樣單元，用于對(duì)高壓電路的高壓電流進(jìn)行采樣，獲得第一高電壓信號(hào)；放大單元，用于將所述高壓端采樣單元輸出的所述第一高電壓信號(hào)進(jìn)行放大，成為第二高電壓信號(hào)；分壓?jiǎn)卧?，用于將所述放大單元輸出的所述第二高電壓信?hào)分壓成低電壓信號(hào)， 降低相對(duì)大地的電勢(shì)；信號(hào)處理單元，用于將所述分壓?jiǎn)卧敵龅牡碗妷盒盘?hào)進(jìn)行再次放大，輸出用于進(jìn)行檢測(cè)或控制的信號(hào)。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種高壓電流檢測(cè)方法，包括高壓端采樣單元對(duì)高壓電路的高壓電流進(jìn)行采樣，獲得第一高電壓信號(hào)；放大單元將所述第一高電壓信號(hào)進(jìn)行放大，成為第二高電壓信號(hào)；分壓?jiǎn)卧獙⒎糯蠛蟮乃龅诙妷盒盘?hào)分壓成低電壓信號(hào)，降低相對(duì)大地的電勢(shì)；信號(hào)處理單元將所述低電壓信號(hào)進(jìn)行再次放大，輸出用于進(jìn)行檢測(cè)或控制的信號(hào)。本發(fā)明所述高壓電流檢測(cè)方法和裝置，可用貼片元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，線路簡(jiǎn)單，成本低，尺寸小，占用空間少。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)采用霍爾傳感器的檢測(cè)電路圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中高壓電流檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖一；圖3為本發(fā)明實(shí)施例一中高壓電流檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖二 ；圖4為本發(fā)明實(shí)施例一中高壓電流檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖三；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例二中高壓電流檢測(cè)方法流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供一種高壓電流檢測(cè)方法和檢測(cè)裝置，線路簡(jiǎn)單，成本低，尺寸小，占用空間少。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。此處所描述的具體實(shí)施方式
僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例一本實(shí)施例提供一種高壓電流檢測(cè)裝置，如圖2所示，該裝置包括高壓端采樣單元11，用于對(duì)高壓電路的高壓電流進(jìn)行采樣，獲得第一高電壓信號(hào);放大單元12，用于將高壓端采樣單元11輸出的第一高電壓信號(hào)進(jìn)行放大，成為第二高電壓信號(hào)；分壓?jiǎn)卧?3，用于將放大單元12輸出的信號(hào)分壓成低電壓信號(hào)，降低相對(duì)大地的電勢(shì)；信號(hào)處理單元14，用于將分壓?jiǎn)卧?1輸出的低電壓信號(hào)進(jìn)行再次放大，輸出用于進(jìn)行檢測(cè)或控制的信號(hào)。圖2中的其它電路指應(yīng)用端的電路，包括逆變器等電子電力器件。高壓端采樣單元11，一種可行的實(shí)現(xiàn)方案為在高壓電路中的導(dǎo)體上選擇兩點(diǎn)， 獲取這兩點(diǎn)之間的小電壓降作為采樣結(jié)果，即第一高電壓信號(hào)。分壓?jiǎn)卧?3用于降低信號(hào)相對(duì)大地的電勢(shì)，可通過(guò)接地來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明所述高壓電流檢測(cè)裝置，高壓端采樣單元11、放大單元12、分壓?jiǎn)卧?3和信號(hào)處理單元14可通過(guò)電阻和貼片元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，線路簡(jiǎn)單，成本低，尺寸小，占用空間少。進(jìn)一步地，如圖3所示，本實(shí)施例所述高壓電流檢測(cè)裝置，還可包括用于向放大單元12提供電源的供電單元15,供電單元15與放大單元12相連接。輸入放大單元12的第一高電壓信號(hào)的電壓降小，但對(duì)地電勢(shì)高，所以需要供電單元向放大單元12提供高電勢(shì)的電源。放大單元12需要的電源是相對(duì)高壓電路的母線電壓而言的，供電單元高電勢(shì)端的電勢(shì)與高壓電路母線電勢(shì)的差值為放大單元12的工作電壓。本實(shí)施例中，高壓端采樣單元11可為電阻或者分流器，具體實(shí)施時(shí)，作為高壓端采樣單元的所述電阻或者分流器接入高壓電路，以獲取電流流經(jīng)所述電阻或所述分流器的電壓降。作為高壓端采樣單元的電阻，可以是高壓電路中原有的電阻，也可以是為了檢測(cè)高壓電流而引入的電阻。高壓端采樣單元為電阻時(shí)(如圖4所示的電阻R1)，電阻的接入方式可以如圖4所示的串聯(lián)接入，也可并聯(lián)接入。無(wú)論何種接入方式，都要考慮盡可能地降低檢測(cè)裝置接入時(shí)對(duì)高壓電路的影響，所以用于采樣的電阻(電阻Rl) —般選擇小阻值的電阻。圖4中電流流經(jīng)電阻Rl的電壓降，作為高壓端采樣單元輸出的第一高電壓信號(hào)，因電阻Rl阻值小，此信號(hào)的電壓降較小，但對(duì)地電勢(shì)高?？蛇x地，放大單元12包括運(yùn)算放大器U1，運(yùn)算放大器Ul的輸入端與高壓端采樣單
4元的輸出端相連，運(yùn)算放大器Ul的電源端與接供電單元相連，運(yùn)算放大器Ul的輸出端通過(guò)分壓?jiǎn)卧c信號(hào)處理單元的輸入端相連。高壓端采樣單元11獲得第一高電壓信號(hào)比較弱，是小電壓信號(hào)，需要通過(guò)運(yùn)算放大器進(jìn)行放大，轉(zhuǎn)化為大的電壓信號(hào)，而運(yùn)算放大器輸入端輸入的第一高電壓信號(hào)，是采樣自高壓電路的信號(hào)經(jīng)放大得到的，對(duì)地電勢(shì)高，所以需要特定的供電單元提供高電勢(shì)的電源電壓。如圖4所示，運(yùn)算放大器的正電源端VCCl與供電單元高電勢(shì)的輸出端相連，運(yùn)算放大器的負(fù)電源端通過(guò)高壓電路的母線與供電單元低電勢(shì)的輸出端相連。供電單元15用于向高壓端的放大單元12提供高電勢(shì)的電源電壓，如圖4所示，供電單元15包括二極管，供電單元通過(guò)二極管取樣高于高壓電路母線電壓的電壓作為供電單兀的輸出電壓?？蛇x地，供電單元15還可包括繞組，所述繞組輸出的電壓輸入到所述二極管，經(jīng)二極管取樣后作為供電單元的輸出電壓。所述繞組輸入低壓(低于高壓電路母線電壓)時(shí)，輸入低壓經(jīng)繞組升壓后用于二極管取樣?？蛇x地，供電單元15還可包括用于濾波的電容?？蛇x地，分壓?jiǎn)卧?3為電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，如圖4所示，電阻分壓網(wǎng)絡(luò)包括四個(gè)串聯(lián)電阻R4、R5、R6和R7，其中，電阻R6和R7間的節(jié)點(diǎn)A接地，拉低節(jié)點(diǎn)A的電勢(shì)，所以輸入到信號(hào)處理單元14的低電壓信號(hào)為電阻R6和R7的電壓降，對(duì)地電勢(shì)低?？蛇x地，信號(hào)處理單元14為運(yùn)放電路。信號(hào)處理單元14為運(yùn)算放大器時(shí)，運(yùn)算放大器的負(fù)電源端接地，運(yùn)算放大器的正電源端VCC2接普通低壓電源即可。或者，可選地，信號(hào)處理單元14為數(shù)字電路，例如數(shù)字信號(hào)處理器。分壓?jiǎn)卧?3 輸出的信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換，變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后輸入數(shù)字信號(hào)處理器。本發(fā)明所述高壓電流檢測(cè)裝置，可通過(guò)電阻和貼片元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，線路簡(jiǎn)單，成本低，尺寸小，占用空間少。實(shí)施例二如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種高壓電流檢測(cè)方法，包括步驟111、高壓端采樣單元對(duì)高壓電路的高壓電流進(jìn)行采樣，獲得第一高電壓信號(hào);步驟112、放大單元將所述第一高電壓信號(hào)進(jìn)行放大，成為第二高電壓信號(hào)；步驟113、分壓?jiǎn)卧獙⒎糯蠛蟮乃龅诙妷盒盘?hào)分壓成低電壓信號(hào)，降低相對(duì)大地的電勢(shì)；步驟114、信號(hào)處理單元將所述低電壓信號(hào)進(jìn)行再次放大，輸出用于檢測(cè)或控制所述高壓電流。本實(shí)施例中，步驟111采樣得到的第一高電壓信號(hào)，信號(hào)比較弱，經(jīng)步驟112放大后，轉(zhuǎn)化為大的電壓信號(hào)。因是對(duì)高壓電路采樣，步驟112后得到第二高電壓信號(hào)對(duì)地電勢(shì)高，需要在步驟113中，轉(zhuǎn)化為對(duì)地電勢(shì)低的低電壓信號(hào)，將低電壓信號(hào)進(jìn)行再次放大后， 就可直接用于檢測(cè)或控制高壓電流。本發(fā)明實(shí)施例中的高壓電流檢測(cè)方法，可用貼片元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，線路簡(jiǎn)單，成本低，尺寸小，占用空間少。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種高壓電流檢測(cè)裝置，其特征在于，包括高壓端采樣單元，用于對(duì)高壓電路的高壓電流進(jìn)行采樣，獲得第一高電壓信號(hào)；放大單元，用于將所述高壓端采樣單元輸出的所述第一高電壓信號(hào)進(jìn)行放大，成為第二高電壓信號(hào)；分壓?jiǎn)卧?，用于將所述放大單元輸出的所述第二高電壓信?hào)分壓成低電壓信號(hào)，降低相對(duì)大地的電勢(shì)；信號(hào)處理單元，用于將所述分壓?jiǎn)卧敵龅牡碗妷盒盘?hào)進(jìn)行再次放大，輸出用于進(jìn)行檢測(cè)或控制的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，還包括用于向所述放大單元提供電源的供電單元，所述供電單元與所述放大單元相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述高壓端采樣單元為電阻或者分流器；所述電阻或者分流器接入所述高壓電路，以獲取電流流經(jīng)所述電阻或所述分流器的電壓降。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述供電單元包括二極管，所述供電單元通過(guò)所述二極管取樣出高于所述高壓電路母線電壓的電壓作為所述供電單元的輸出電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述供電單元還包括繞組，所述繞組輸出的電壓輸入到所述二極管，經(jīng)二極管取樣后作為供電單元的輸出電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述放大單元包括運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的輸入端與所述高壓端采樣單元的輸出端相連，所述運(yùn)算放大器的電源端與所述供電單元相連，所述運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)所述分壓?jiǎn)卧c所述信號(hào)處理單元的輸入端相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述分壓?jiǎn)卧獮殡娮璺謮壕W(wǎng)絡(luò)，所述電阻分壓網(wǎng)絡(luò)包括若干個(gè)串聯(lián)的分壓電阻，所述分壓電阻之間的某一節(jié)點(diǎn)接地，拉低所述節(jié)點(diǎn)的電勢(shì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理單元為運(yùn)放電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理單元為數(shù)字電路。
10.一種高壓電流檢測(cè)方法，其特征在于，包括高壓端采樣單元對(duì)高壓電路的高壓電流進(jìn)行采樣，獲得第一高電壓信號(hào)；放大單元將所述第一高電壓信號(hào)進(jìn)行放大，成為第二高電壓信號(hào)；分壓?jiǎn)卧獙⒎糯蠛蟮乃龅诙妷盒盘?hào)分壓成低電壓信號(hào)，降低相對(duì)大地的電勢(shì)； 信號(hào)處理單元將所述低電壓信號(hào)進(jìn)行再次放大，輸出用于進(jìn)行檢測(cè)或控制的信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓電流檢測(cè)方法和裝置，涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，線路簡(jiǎn)單，制造成本低，尺寸小，占用空間少。本發(fā)明所述高壓電流檢測(cè)方法，包括對(duì)高壓電路的高壓電流進(jìn)行采樣，獲得第一高電壓信號(hào)；將所述第一高電壓信號(hào)進(jìn)行放大，成為第二高電壓信號(hào)；將放大后的所述第二電壓信號(hào)分壓成低電壓信號(hào)，降低相對(duì)大地的電勢(shì)；將所述低電壓信號(hào)進(jìn)行再次放大，輸出用于檢測(cè)或控制所述高壓電流。本發(fā)明所述高壓電流檢測(cè)裝置，包括高壓端采樣單元，放大單元，分壓?jiǎn)卧托盘?hào)處理單元。
文檔編號(hào)G01R19/00GK102590595SQ20121006474
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者張立, 徐金柱 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司