本實(shí)用新型涉及電路領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電流檢測電路。

背景技術(shù)：

在采樣電阻加比較器的單電源電流檢測電路中，比較器的數(shù)據(jù)手冊中規(guī)定了允許輸入電壓的范圍，該允許輸入電壓的范圍的下限一般不得低于電源負(fù)極電壓。在現(xiàn)有技術(shù)中的單電源電流檢測電路中，若比較器與采樣電阻共地，且流過采樣電阻的電流可以正向流動(dòng)，也可以負(fù)向流動(dòng)。當(dāng)電流負(fù)向流動(dòng)則確定在采樣電阻中產(chǎn)生負(fù)電流，當(dāng)流過采樣電阻的負(fù)電流足夠大時(shí)，由該負(fù)電流產(chǎn)生的負(fù)電壓信號(hào)可能會(huì)低于比較器的允許最低輸入電壓，在這種情況下，單電源電流檢測電路無法正常檢測電流。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)流入檢測電路中的比較器的負(fù)電壓信號(hào)達(dá)到一定值時(shí)，單電源電流檢測電路無法正常工作的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電流檢測電路，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)流入檢測電路中的比較器的負(fù)電壓信號(hào)達(dá)到一定值時(shí)，單電源電流檢測電路無法正常工作的技術(shù)問題。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種電流檢測電路，可以包括：采樣電阻，用于將待檢測電流轉(zhuǎn)換為采樣電壓；鉗位子電路，與采樣電阻連接，用于將采樣電阻的采樣電壓鉗制在零電位以上；比較器，與鉗位子電路連接，用于對(duì)鉗位子電路的輸出電壓進(jìn)行檢測。

進(jìn)一步地，所述鉗位子電路可以包括：第一電阻，第一端與所述采樣電阻的第一端連接；二極管，第一端與所述第一電阻的第二端連接于第一節(jié)點(diǎn)，第二端與所述采樣電阻的第二端連接，所述二極管的第二端和所述采樣電阻的第二端均接地，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)與所述比較器的輸入端連接，所述鉗位子電路的輸入電壓通過所述第一節(jié)點(diǎn)輸入所述比較器。

進(jìn)一步地，所述檢測電路還包括：第二電阻，第一端與所述第一電阻的第二端連接于所述第一節(jié)點(diǎn)；第三電阻，第一端與所述第二電阻的第二端連接，第二端與直流電源連接。

進(jìn)一步地，所述第一電阻和所述第二電阻的阻值之和小于所述第三電阻的阻值。

進(jìn)一步地，所述第三電阻的阻值與所述第一電阻、所述第二電阻以及所述第三電阻的阻值之和的比值大于預(yù)定比值。

進(jìn)一步地，所述檢測電路還包括：第一電容，第一端連接在所述第一節(jié)點(diǎn)與所述比較器的輸入端之間，第二端接地，用于對(duì)所述采樣電壓進(jìn)行濾波。

進(jìn)一步地，所述檢測電路還包括：第四電阻，第一端與所述比較器的輸出端連接，其中，所述比較器的輸出端用于輸出對(duì)所述鉗位子電路的輸出電壓檢測的結(jié)果；第二電容，第一端與所述第四電阻的第二端連接，第二端接地，所述第二電容的第一端還與所述檢測電路的輸出端連接。

進(jìn)一步地，所述比較器的基準(zhǔn)電壓大于零，所述比較器利用所述基準(zhǔn)電壓對(duì)所述鉗位子電路的輸出電壓進(jìn)行檢測。

進(jìn)一步地，所述采樣電阻的阻值小于所述第一電阻的阻值。

通過本實(shí)用新型上述實(shí)施例，通過鉗位子電路將采樣電阻的采樣電壓鉗制在零電位以上，使得流入比較器的電壓信號(hào)中沒有負(fù)電壓，進(jìn)而使得比較器的輸入電壓在允許輸入的電壓范圍，解決了現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)流入檢測電路中的比較器的負(fù)電壓信號(hào)達(dá)到一定值時(shí)，單電源電流檢測電路無法正常工作的問題，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)電路中負(fù)電流較大時(shí)，輸入比較器的電壓信號(hào)在比較器允許輸入的電壓范圍內(nèi)，達(dá)到了檢測電路可以正常工作的效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種電流檢測電路的示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的單電源電流檢測電路的示意圖。

具體實(shí)施方式

首先對(duì)本申請(qǐng)涉及的術(shù)語解釋如下：

鉗位：將某點(diǎn)的電位限制在規(guī)定的電位以上的措施，稱為鉗位。具體的，產(chǎn)生這個(gè)措施的電路稱為鉗位電路。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種電流檢測電路的實(shí)施例，需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互結(jié)合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種電流檢測電路的示意圖，如圖1所示，該電路可以包括：

采樣電阻101，用于將待檢測電流轉(zhuǎn)換為采樣電壓；

鉗位子電路105，與采樣電阻連接，用于將采樣電阻的采樣電壓鉗制在零電位以上；

比較器103，與鉗位子電路連接，用于對(duì)鉗位子電路的輸出電壓進(jìn)行檢測。

通過本實(shí)用新型上述實(shí)施例，通過鉗位子電路將采樣電阻的采樣電壓鉗制在零電位以上，使得流入比較器的電壓信號(hào)中沒有負(fù)電壓，進(jìn)而使得比較器的輸入電壓在允許輸入的電壓范圍，解決了現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)流入檢測電路中的比較器的負(fù)電壓信號(hào)達(dá)到一定值時(shí)，單電源電流檢測電路無法正常工作的問題，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)電路中負(fù)電流較大時(shí)，輸入比較器的電壓信號(hào)在比較器允許輸入的電壓范圍內(nèi)，達(dá)到了檢測電路可以正常工作的效果。

上述實(shí)施例中的采樣電阻可以將雙向流動(dòng)的待檢測電流轉(zhuǎn)換成輸出采樣電壓信號(hào)，由于電流雙向流動(dòng)，故會(huì)出現(xiàn)負(fù)電壓信號(hào)；鉗位子電路，可以將采樣電阻的采樣電壓鉗制在零電位以上，也即負(fù)電壓被鉗制，正電壓允許通過該電路，從而流入比較器的沒有負(fù)電壓。

上述采樣電阻可以預(yù)先設(shè)置，可以是碳膜電阻，也可以是金屬電阻器，還可以是線繞電阻，上述采樣電阻包括但不限于：碳膜電阻、金屬電阻和線繞電阻。上述采樣電阻可以是一個(gè)電阻，也可以是多個(gè)電阻。

上述比較器可以是過零電壓比較器，也可以是電壓比較器，可以是窗口比較器，還可以是滯回比較器，上述比較器包括但不限于：過零電壓比較器、電壓比較器、窗口比較器和滯回比較器。

根據(jù)本實(shí)用新型的上述實(shí)施例，鉗位子電路包括：第一電阻，第一端與采樣電阻的第一端連接；二極管，第一端與第一電阻的第二端連接于第一節(jié)點(diǎn)，第二端與采樣電阻的第二端連接，二極管的第二端和采樣電阻的第二端均接地，其中，第一節(jié)點(diǎn)與比較器的輸入端連接，鉗位子電路的輸入電壓通過第一節(jié)點(diǎn)輸入比較器。

上述二極管可以為鍺二極管(Ge管)，也可以為硅二極管，可以為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管，也可以為開關(guān)二極管，上述二極管包括但不限于：鍺二極管、硅二極管、檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管和開關(guān)二極管。

采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例，通過第一電阻對(duì)鉗位子電路的電流進(jìn)行限制，以免較大的電流超過鉗位子電路的規(guī)定的工作電流閾值，損害鉗位子電路的元器件，并且鉗位子電路內(nèi)的二極管鉗位比較器的輸入電壓，較好的保證了比較器的輸入電壓信號(hào)在允許的輸入電壓范圍內(nèi)，避免了比較器的輸入電壓信號(hào)低于零電位的情況發(fā)生，達(dá)到了比較器輸入電壓信號(hào)的預(yù)設(shè)要求。

根據(jù)本實(shí)用新型的上述實(shí)施例，檢測電路還包括：第二電阻，第一端與第一電阻的第二端連接于第一節(jié)點(diǎn)；第三電阻，第一端與第二電阻的第二端連接，第二端與直流電源連接。

上述第二電阻和第三電阻可以是碳膜電阻，也可以是金屬電阻器，還可以是線繞電阻，上述采樣電阻包括但不限于：碳膜電阻、金屬電阻和線繞電阻。

采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例，通過調(diào)整第二電阻和第三電阻，以及鉗位子電路中的第一電阻的電阻值，可以對(duì)比較器的輸入電壓進(jìn)行合理的分配，確保比較器的輸入電壓信號(hào)在允許的輸入電壓范圍內(nèi)。

根據(jù)本實(shí)用新型的上述實(shí)施例，第一電阻和第二電阻的阻值之和小于第三電阻的阻值。

采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例，通過第一電阻和第二電阻的阻值之和小于第三電阻阻值的方法，可以將采樣電壓幅值的大部分都輸入比較器，進(jìn)而減小了信號(hào)的衰減。

根據(jù)本實(shí)用新型的上述實(shí)施例，第三電阻的阻值與第一電阻、第二電阻以及第三電阻的阻值之和的比值大于預(yù)定比值。

上述預(yù)定比值可以預(yù)先設(shè)置，如，預(yù)定比值可以為0.8。

采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例，采用第三電阻的阻值與第一電阻、第二電阻以及第三電阻的阻值之和的比值大于預(yù)定比值，通過調(diào)整預(yù)定比值，進(jìn)而可以調(diào)整采樣電壓的幅值輸入比較器的比例，有效的控制了信號(hào)的衰減。

根據(jù)本實(shí)用新型的上述實(shí)施例，檢測電路還包括：第一電容，第一端連接在第一節(jié)點(diǎn)與比較器的輸入端之間，第二端接地，用于對(duì)采樣電壓進(jìn)行濾波。

上述第一電容可以是固定電容，也可以是可變電容，可以為云母電容、陶瓷電容、紙/塑料薄膜電容、電解電容或玻璃釉電容，也可以是玻璃介質(zhì)電容、空氣介質(zhì)電容或陶瓷介質(zhì)電容。

采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例，通過第一電容，可以對(duì)輸入比較器的輸入信號(hào)進(jìn)行有效的濾波。

根據(jù)本實(shí)用新型的上述實(shí)施例，檢測電路還包括：第四電阻，第一端與比較器的輸出端連接，其中，比較器的輸出端用于輸出對(duì)鉗位子電路的輸出電壓檢測的結(jié)果；第二電容，第一端與第四電阻的第二端連接，第二端接地，第二電容的第一端還與檢測電路的輸出端連接。

上述第四電阻可以預(yù)先設(shè)置，可以是碳膜電阻，也可以是金屬電阻器，還可以是線繞電阻，上述第四電阻包括但不限于：碳膜電阻、金屬電阻和線繞電阻。

上述第二電容可以是固定電容，也可以是可變電容，可以為云母電容、陶瓷電容、紙/塑料薄膜電容、電解電容或玻璃釉電容，也可以是玻璃介質(zhì)電容、空氣介質(zhì)電容或陶瓷介質(zhì)電容。

采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例，通過第四電阻和第二電容對(duì)比較器的輸出進(jìn)行濾波，不僅達(dá)到了濾波的目的，還可以有效的控制比較器輸出的濾波延時(shí)。

根據(jù)本實(shí)用新型的上述實(shí)施例，比較器的基準(zhǔn)電壓大于零，比較器利用基準(zhǔn)電壓對(duì)采樣電壓進(jìn)行檢測。

采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例，利用基準(zhǔn)電壓對(duì)采樣電壓進(jìn)行檢測，可以準(zhǔn)確的檢測出采樣電壓是否在比較器允許輸入的電壓范圍，達(dá)到了比較器數(shù)據(jù)手冊的規(guī)定要求。

根據(jù)本實(shí)用新型的上述實(shí)施例，采樣電阻的阻值小于第一電阻的阻值。

采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例，采用采樣電阻的阻值小于第一電阻的阻值，可以通過采樣電阻靈敏的控制采樣電壓，進(jìn)而提高了電流檢測電路的靈敏性。

下面，結(jié)合圖2的單電源電流檢測電路詳述本實(shí)用新型實(shí)施例，如圖2所示的單電源電流檢測電路包括：采樣電阻RS，二極管D1，第一電阻R1，第二電阻R2，第三電阻R3，第四電阻R4，第一電容C1，第二電容C2，比較器A。

當(dāng)電路中出現(xiàn)較大的負(fù)電流時(shí)，二極管D1對(duì)比較器A的輸入電壓進(jìn)行鉗位；第一電阻R1為二極管D1進(jìn)行限流；第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3對(duì)比較器的輸入電壓進(jìn)行分配(分壓)，第一電容C1對(duì)比較器的輸入信號(hào)進(jìn)行濾波。

其中，i為流過采樣電阻RS的電流，Vi為比較器的輸入電壓。

可選的，RS＝0.33Ω，R1＝330Ω，R2＝680Ω，R3＝5.6K，C1＝0.1uF：

當(dāng)二極管截止時(shí)：

R1*(5-i*RS)/(R3+R2+R1)+i*RS>-0.6，即0.33*(5-i*RS)/(5.6+0.68+0.33)+i*RS>-0.6，由此可得，i>-2.7A，將i>-2.7A帶入Vi可知，

Vi＝5-(5-i*RS)*R3/(R1+R2+R3)＝0.764+0.28*i>0V，高于允許的輸入電壓下限。

同時(shí)需要考慮采樣電流在較大的時(shí)候，Vi不要高于比較器的輸入上限。為了減少信號(hào)讓采樣電壓i*RS盡可能輸入比較器，可令R3/(R1+R2+R3)>0.8，則信號(hào)采樣電壓幅值的80％以上都會(huì)輸入比較器。

當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)：

R1*(5-i*RS)/(R3+R2+R1)+i*RS<-0.6，即0.33*(5-i*RS)/(5.6+0.68+0.33)+i*RS<-0.6，

由此可得，i<-2.7A，將i<-2.7A帶入Vi可知，

Vi＝5-(5+0.6)*R3/(R2+R3)＝0.006V>0V，在比較器的輸入電壓范圍內(nèi)。

通過Vi＝0.764+0.28*i可得，ΔVi/(Δi*RS)＝0.28/0.33＝0.84，也就是說輸入信號(hào)采樣電壓i*RS幅值的84％都會(huì)輸入比較器，信號(hào)衰減程度可以接受。

同相輸入端的參考電壓V_ref根據(jù)閾值電流i_ref(需要檢測的電流值)設(shè)置，計(jì)算等式V_ref＝5-(5-i_ref*RS)*R3/(R1+R2+R3)＝0.764+0.28*i_ref。

其中，電阻R5和電容C3對(duì)比較器輸出進(jìn)行濾波。

需要注意延時(shí)，整個(gè)電路的總延時(shí)包括比較器的輸入端的濾波延時(shí)，比較器的響應(yīng)延時(shí)，比較器輸出濾波延時(shí)?？傃訒r(shí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)時(shí)性要求進(jìn)行控制。

可選的，可以將采樣電阻RS、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第一電容C1設(shè)置為RS＝0.33Ω，R1＝1KΩ，R2＝2KΩ，R3＝16KΩ，C1＝0.01uF。

通過設(shè)置采樣電阻、第一電阻、第二電阻、第三電阻和第一電容的數(shù)值，并通過二極管將采樣電阻的采樣電壓鉗制在零電位以上，進(jìn)而使得比較器的輸入電壓在允許輸入的電壓范圍，解決了現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)流入檢測電路中的比較器的負(fù)電壓信號(hào)達(dá)到一定值時(shí)，單電源電流檢測電路無法正常工作的問題。

上述本實(shí)用新型實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。

在本實(shí)用新型的上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的技術(shù)內(nèi)容，可通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。其中，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，可以為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。